前言

隨著微型計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，掌握和應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的能力已經(jīng)成為衡量人們業(yè)務(wù)素質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)之一，學(xué)習(xí)和運(yùn)用微型計(jì)算機(jī)成為高校學(xué)生和科技人員必需的訓(xùn)練課程。本書是作者通過多年的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)改革，對課程體系結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行了深入研究，力求反映微機(jī)計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新成果，在第一版的基礎(chǔ)上精心編寫而成。

本書以Intel系列微處理器為背景，全面系統(tǒng)地介紹了微型計(jì)算機(jī)原理、接口技術(shù)及應(yīng)用，全書力求語言通俗易懂，理論結(jié)合實(shí)際，努力追蹤微型計(jì)算機(jī)快速發(fā)展的歷程，目的是讓讀者獲得微型計(jì)算機(jī)硬件組織的基本理論，掌握微型計(jì)算機(jī)工作原理和接口技術(shù)，建立微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體概念，具備微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用的基本技能。

全書共11章。第1章概述微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展、特點(diǎn)、組成，介紹計(jì)算機(jī)中數(shù)制和數(shù)據(jù)表示方法；第2章介紹8086/8088微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、寄存器組成、工作模式和內(nèi)存管理，在此基礎(chǔ)上介紹80386、80486、Pentium、Core系列高檔微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)；第3章概述存儲(chǔ)器的功能、分類、Cache和虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)，介紹半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)及容量擴(kuò)展方法；第4～9章介紹微型計(jì)算機(jī)的輸入/輸出控制方式、并行接口技術(shù)、定時(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)、串行通信技術(shù)、中斷技術(shù)和DMA技術(shù)，分別講述典型接口芯片8255A、8253、8251A、8259A和8237A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作方式、編程方法及其應(yīng)用；第10章介紹在總線發(fā)展歷程中的典型總線ISA、PCI、USB和PCI-Express；第11章介紹鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)、外存儲(chǔ)器、掃描儀等常用人機(jī)接口設(shè)備。

全書在內(nèi)容編排上注重系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實(shí)用性，在編寫過程中力求內(nèi)容豐富、脈絡(luò)分明、圖表結(jié)合，在知識(shí)結(jié)構(gòu)上注意分解難點(diǎn)、循序漸進(jìn)、突出應(yīng)用，注重對基本理論的理解、對實(shí)踐技能的培養(yǎng)、對分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。各章配有一定數(shù)量的應(yīng)用實(shí)例和解析，以及具有啟發(fā)性、利于知識(shí)鞏固和延伸的習(xí)題與思考。讀者不必局限于本教材各章的次序，可以根據(jù)具體情況有選擇地學(xué)習(xí)。

本書由王向慧主編，統(tǒng)稿并編寫了第1～3、5～7、11章，王俊、李新友、趙晶任副主編，并參與了全書的大綱策劃工作，王俊、趙晶編寫了第9～10章，李新友編寫了第8章，第4章由于濟(jì)凡、王向慧聯(lián)合編寫。參加本書資料搜集和整理、部分內(nèi)容編寫、課件制作工作的還有于濟(jì)凡、張池弘、王瑞珺、張楷悅、于佳寧、孫燦、王祉翔、王雪潔、李熠、孫燕娜、趙瑞。

雷廣臻教授在百忙之中對本書進(jìn)行了審閱，并提出許多寶貴意見，在此表示衷心的感謝。同時(shí)對所參考的國內(nèi)外資料的原作者表示誠摯的謝意。還要感謝中國水利水電出版社對本書的精心組織、策劃和編輯。

由于編者水平有限，書中難免出現(xiàn)疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。

書中程序已經(jīng)過上機(jī)驗(yàn)證。為便于教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)，本書配備了CAI課件和習(xí)題答案，可到中國水利水電出版社網(wǎng)站或萬水書苑免費(fèi)下載。

目 錄
再版前言

第1章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 1
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1
1.1 微型計(jì)算機(jī)概述 1
1.1.1 微型計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展 1
1.1.2 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 4
1.1.3 微型計(jì)算機(jī)的分類 5
1.1.4 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 6
1.1.5 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 7
1.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 8
1.2.1 馮•諾依曼體系結(jié)構(gòu) 8
1.2.2 微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng) 9
1.2.3 微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng) 12
1.2.4 微處理器、微型計(jì)算機(jī)及微型計(jì)算機(jī)
系統(tǒng) 14
1.3 計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符的表示 15
1.3.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制 15
1.3.2 不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 16
1.3.3 計(jì)算機(jī)中數(shù)值信息的表示 19
1.3.4 數(shù)的定點(diǎn)及浮點(diǎn)表示 23
1.3.5 計(jì)算機(jī)中文字信息的表示 23
1.4 二進(jìn)制運(yùn)算 27
1.4.1 二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算規(guī)則 27
1.4.2 二進(jìn)制邏輯運(yùn)算規(guī)則 28
1.4.3 補(bǔ)碼的加減法運(yùn)算 29
習(xí)題與思考 29
第2章 Intel微處理器 31
學(xué)習(xí)目標(biāo) 31
2.1 Intel 8086/8088微處理器 31
2.1.1 8086/8088微處理器的主要特性 31
2.1.2 8086/8088微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 32
2.1.3 8086/8088寄存器結(jié)構(gòu) 34
2.1.4 8086/8088總線的工作周期 38
2.1.5 8086/8088的引腳及工作模式 39
2.1.6 8086/8088的存儲(chǔ)器組織及I/O組織 47
2.1.7 8086/8088的總線操作及時(shí)序 49
2.1.8 IBM PC/XT微型計(jì)算機(jī)簡介 58
2.2 Intel 80386微處理器 62
2.2.1 80386的主要特點(diǎn) 62
2.2.2 80386的工作模式 62
2.2.3 80386的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 63
2.3 Intel 80486微處理器 65
2.3.1 80486的主要特點(diǎn) 65
2.3.2 80486的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 66
2.4 Pentium系列微處理器 68
2.4.1 Pentium微處理器 68
2.4.2 Intel P6系列微處理器 71
2.4.3 Pentium 4微處理器 73
2.4.4 Pentium M微處理器 77
2.5 酷睿系列微處理器 78
2.5.1 Core 2微處理器 78
2.5.2 Core i7/i5/i3微處理器 81
習(xí)題與思考 86
第3章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其接口 88
學(xué)習(xí)目標(biāo) 88
3.1 存儲(chǔ)器概述 88
3.1.1 存儲(chǔ)器的分類 88
3.1.2 存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo) 90
3.1.3 內(nèi)存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu) 90
3.1.4 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 91
3.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM 92
3.2.1 靜態(tài)RAM（SRAM） 92
3.2.2 動(dòng)態(tài)RAM（DRAM） 96
3.3 只讀存儲(chǔ)器ROM 99
3.3.1 掩膜只讀存儲(chǔ)器ROM 100
3.3.2 可編程只讀存儲(chǔ)器PROM 100
3.3.3 可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器EPROM 101
3.3.4 電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器
EEPROM 102
3.3.5 閃速存儲(chǔ)器Flash Memory 102
3.4 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器接口 103
3.4.1 存儲(chǔ)器的選址 103
3.4.2 存儲(chǔ)器的容量擴(kuò)展 103
3.4.3 典型CPU與內(nèi)存儲(chǔ)器的連接 109
3.5 存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu) 112
3.5.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 112
3.5.2 多體存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 113
3.5.3 高速緩沖存儲(chǔ)器 115
3.5.4 虛擬存儲(chǔ)器 117
習(xí)題與思考 119
第4章 微型計(jì)算機(jī)輸入/輸出系統(tǒng)概述 122
學(xué)習(xí)目標(biāo) 122
4.1 微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)概述 122
4.1.1 接口及接口的功能 122
4.1.2 接口的類型 125
4.1.3 CPU與外設(shè)之間交換的信息類型 126
4.1.4 I/O接口的基本結(jié)構(gòu) 126
4.1.5 I/O端口的編址方法 127
4.1.6 接口技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展 129
4.2 輸入/輸出控制方式 129
4.2.1 無條件傳送方式 130
4.2.2 查詢方式 130
4.2.3 中斷方式 133
4.2.4 DMA方式 134
4.2.5 I/O通道方式 136
習(xí)題與思考 136
第5章 并行接口技術(shù) 137
學(xué)習(xí)目標(biāo) 137
5.1 并行通信及并行接口 137
5.2 可編程并行接口8255A 138
5.2.1 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 138
5.2.2 8255A的引腳功能 139
5.2.3 8255A的控制字 140
5.2.4 8255A的工作方式 141
5.2.5 8255A的編程 146
5.3 8255A的應(yīng)用 147
5.3.1 8255A控制LED顯示 148
5.3.2 8255A用于鍵盤接口 148
5.3.3 8255A實(shí)現(xiàn)雙機(jī)并行通信 150
習(xí)題與思考 152
第6章 定時(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)及其接口 155
學(xué)習(xí)目標(biāo) 155
6.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)技術(shù)概述 155
6.1.1 定時(shí)系統(tǒng) 155
6.1.2 定時(shí)方法 156
6.1.3 可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作原理 156
6.2 可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253 158
6.2.1 8253的主要特性 158
6.2.2 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 158
6.2.3 8253的引腳功能 160
6.2.4 8253的工作方式 161
6.2.5 8253的控制字 168
6.2.6 8253的編程 169
6.3 8253的應(yīng)用 172
6.3.1 IBM PC/XT機(jī)上8253的時(shí)鐘中斷 173
6.3.2 IBM PC/XT機(jī)上8253的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)
器刷新定時(shí) 173
6.3.3 8253用于揚(yáng)聲器發(fā)聲控制 174
習(xí)題與思考 176
第7章 串行通信及串行接口技術(shù) 178
學(xué)習(xí)目標(biāo) 178
7.1 串行通信概述 178
7.1.1 串行通信與并行通信 178
7.1.2 串行通信中的基本技術(shù) 179
7.1.3 串行通信的分類 184
7.1.4 RS-232C串行接口標(biāo)準(zhǔn) 186
7.1.5 串行接口的基本結(jié)構(gòu)與功能 188
7.2 可編程串行接口8251A 191
7.2.1 8251A的主要特性 191
7.2.2 8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 192
7.2.3 8251A的引腳功能 193
7.2.4 8251A的控制字及狀態(tài)字 195
7.2.5 8251A的編程 198
7.3 8251A的應(yīng)用 199
7.3.1 利用8251A實(shí)現(xiàn)與終端的串行通信 200
7.3.2 利用8251A實(shí)現(xiàn)雙機(jī)串行通信 201
習(xí)題與思考 203
第8章 中斷技術(shù)及中斷控制器 205
學(xué)習(xí)目標(biāo) 205
8.1 中斷技術(shù)概述 205
8.1.1 中斷技術(shù)中的概念 205
8.1.2 中斷的基本原理 206
8.1.3 中斷技術(shù)的特點(diǎn) 210
8.2 8086中斷系統(tǒng) 211
8.2.1 中斷類型 211
8.2.2 中斷向量表 213
8.2.3 中斷管理 215
8.3 8259A中斷控制器 218
8.3.1 8259A的主要特性 219
8.3.2 8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 219
8.3.3 8259A的引腳功能 221
8.3.4 8259A的中斷管理方式 223
8.3.5 8259A的中斷響應(yīng)過程 225
8.3.6 8259A的控制字 226
8.3.7 8259A的編程 230
8.4 8259A在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 236
習(xí)題與思考 240
第9章 DMA技術(shù)及DMA控制器 242
學(xué)習(xí)目標(biāo) 242
9.1 直接存儲(chǔ)器存取（DMA）技術(shù)概述 242
9.1.1 DMA控制器的基本功能 242
9.1.2 DMA控制器的一般結(jié)構(gòu) 243
9.1.3 DMA控制器的工作方式 244
9.1.4 DMA操作過程 245
9.2 可編程DMA控制器8237A 245
9.2.1 8237A的主要特性 245
9.2.2 8237A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 246
9.2.3 8237A的引腳功能 247
9.2.4 8237A的操作方式 249
9.2.5 8237A的編程 250
9.3 DMA技術(shù)在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 257
習(xí)題與思考 262
第10章 總線技術(shù) 264
學(xué)習(xí)目標(biāo) 264
10.1 總線技術(shù)概述 264
10.1.1 總線的基本概念 264
10.1.2 總線的規(guī)范 265
10.1.3 總線的主要參數(shù) 265
10.1.4 總線的分類 266
10.2 ISA總線 266
10.2.1 ISA總線的主要性能和特點(diǎn) 266
10.2.2 ISA總線信號(hào)定義 267
10.3 PCI總線 269
10.3.1 PCI總線的主要性能和特點(diǎn) 270
10.3.2 PCI總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 270
10.3.3 PCI總線信號(hào)定義 271
10.4 USB總線 275
10.4.1 USB總線的主要性能和特點(diǎn) 275
10.4.2 USB系統(tǒng)的組成及原理 276
10.5 PCI Express總線 279
10.5.1 PCI Express總線的主要性能和
特點(diǎn) 279
10.5.2 PCI Express總線的層次結(jié)構(gòu) 281
10.5.3 PCI Express總線信號(hào)定義 282
習(xí)題與思考 284
第11章 人機(jī)接口技術(shù) 285
學(xué)習(xí)目標(biāo) 285
11.1 鍵盤及其接口技術(shù) 285
11.1.1 鍵盤的基本工作原理 285
11.1.2 鍵盤的分類 287
11.1.3 非編碼鍵盤的按鍵識(shí)別方法 287
11.1.4 PC機(jī)鍵盤 288
11.1.5 PC機(jī)鍵盤接口技術(shù) 288
11.2 鼠標(biāo)及其接口技術(shù) 290
11.2.1 鼠標(biāo)的分類及工作原理 290
11.2.2 鼠標(biāo)的主要性能指標(biāo) 291
11.2.3 鼠標(biāo)與主機(jī)的接口 291
11.3 顯示器及其接口技術(shù) 292
11.3.1 顯示器的分類 292
11.3.2 顯示器的工作原理 292
11.3.3 顯示器的主要性能指標(biāo) 295
11.3.4 顯卡的工作原理 296
11.4 打印機(jī)及其接口技術(shù) 298
11.4.1 打印機(jī)的分類及工作原理 298
11.4.2 打印機(jī)的主要性能指標(biāo) 302
11.4.3 打印機(jī)與主機(jī)的接口 302
11.5 外存儲(chǔ)器及其接口 303
11.5.1 硬盤存儲(chǔ)器 303
11.5.2 光盤存儲(chǔ)器 305
11.5.3 移動(dòng)硬盤 306
11.5.4 U盤 307
11.6 掃描儀 307
11.6.1 掃描儀的分類 307
11.6.2 掃描儀的工作原理 308
11.6.3 掃描儀的主要性能指標(biāo) 308
習(xí)題與思考 309
參考文獻(xiàn) 311

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8. 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第二版） [主編 楊立]
9. 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)（第二版） [主編 楊立]
10. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程（C語言版）（第二版） [主編 郭志勇]
11. 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用（第三版） [主編 何超]
12. 電子技術(shù)項(xiàng)目教程（Proteus版） [主編 郭志勇]
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21. 單片機(jī)原理及應(yīng)用教程（C語言版） [主編 周國運(yùn)]
22. 微型計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)實(shí)用教程 [主 編 王際川 周永福]
23. 微型計(jì)算機(jī)組成原理與設(shè)計(jì)方法研究 [劉峰 陳炯 邵澤云]
24. 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)及習(xí)題指導(dǎo) [主編 何超]
25. 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) [何超]
26. 單片微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與實(shí)訓(xùn) [林軍 等編著]
27. 微機(jī)原理與接口技術(shù) [梁建武 主 編 ]
28. 微機(jī)原理與接口技術(shù) [李云強(qiáng) 主 編 ]
29. 微型計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù) [胡敏 張永 主編]
30. 微型計(jì)算機(jī)通信與接口技術(shù) [劉兵　易逵　朱天清 等編著]