微機原理與接口技術實驗（簡體書）

《微機原理與接口技術實驗》內容分為三個部分：第一部分介紹了TD-PIT+實驗系統的構成、使用和操作要點，重點介紹了兩個編程與調試環境，即TD-PIT工具軟件環境和Tddebug軟件調試環境；第二部分概述了32位處理器的基本構成與工作原理，指出了實模式與保護模式在工作過程和編程方法上的不同，給出了在實模式與保護模式下的實驗方法；第三部分概述了現代微機的總線系統結構，確定了微機接口實驗統一使用的總線信號，給出了各種微機接口實驗的設計原理、方法，同時部分關鍵程序以C語言和匯編語言兩種編程語言來編寫，以滿足用不同語言對接口電路控制描繪的要求。

《微機原理與接口技術實驗》選用了TD—PIT+32位微機原理與接口技術實驗設備，將絕大部分微機原理與接口技術實驗的程序設計與控制放在Windows風格操作界面下進行，使許多復雜的技術問題簡單化，讓學生能集中精力解決實驗中的關鍵技術問題。這就使實驗的成功率大為提高，也強化了學生做好實驗的自信心，加深了學生對理論內容的理解。

第一篇 教學實驗設備與使用
第1章 TD-PIT鬥實驗系統構成及特點
1.1 系統構成
1.2 系統功能及特點
第2章 TD-PIT+教學實驗環境
2.1 TD-PIT+的軟件環境及使用
2.2 TD-PIT+的硬件環境及使用
第二篇 微機原理與實驗
第3章 32位微機原理概述
3.1 實模式和保護模式
3.2 寄存器組織
3.3 存儲器導址
3.4 匯編語言程序的基本結構
3.5 DOS系統功能調用
第4章 微機原理實驗
4.1 顯示程序實驗（設計性實驗）
4.2 數據傳送實驗（設計性實驗）
4.3 數碼轉換程序實驗（設計性實驗）
4.4 運算類程序實驗（設計性實驗）
4.5 分支程序設計實驗（設計性實驗）
4.6 循環程序設計實驗（設計性實驗）
4.7 子程序設計實驗（設計性實驗）
4.8 綜合程序設計實驗（綜合性實驗）
4.9 描述符和描述符表實驗（驗證性實驗）
4.10 實模式和保護模式間切換實驗（驗證性實驗）
第三篇 微機接口技術與實驗
第5章 微機硬件體系結構概述
5.1 PC／XT機的微機系統結構
5.2 586機的微機系統結構
5.3 微機接口實驗使用的總線
第6章 微機接口技術實驗
6.1 地址譯碼電路設計實驗（設計性實驗）
6.2 基本I／O接口電路設計實驗（設計性實驗）
6.3 數碼顯示電路設計實驗（設計性實驗）
6.4 8255並口控制器應用實驗（設計性實驗）
6.5 16550串口控制器應用實驗（驗證性實驗）
6.6 8254定時／計數器應用實驗（設計性實驗）
6.7 A／D轉換實驗（設計性實驗）
6.8 D／A轉換實驗（設計性實驗）
6.9 電子發聲設計實驗（綜合性實驗）
6.10 鍵盤掃描及顯示設計實驗（設計性實驗）
6.11 點陣LED顯示設計實驗（設計性實驗）
6.12 圖形LCD顯示設計實驗（設計性實驗）
6.13 步進電機控制實驗（綜合性實驗）
參考文獻
附錄1
附錄2

第3章 32位微機原理概述
Intel 80×86家族中的32位微處理器始于80386，它兼容了先前的8086和80286.32位微處理器全面支持了32位數據類型、32位操作和物理地址；支持實模式、保護模式的運行方式。在保護模式下的微處理器可以尋址4GB的物理地址空間，并且支持虛擬存儲管理、多任務管理以及虛擬86運行模式。本章就32位微處理器在實模式和保護模式下的一些工作機制作一簡要概述。
3.1 實模式和保護模式
實模式和保護模式是32位微處理器的兩種工作模式。在實模式下，32位微處理器相當于一個可以進行32位快速處理的8086，其最大尋址空間為1MB，每個段的最大長度為64KB，段的起始地址必須是16的倍數，而在保護模式下，全部的32條地址線有效，每個段可以尋址的物理空間達到4GB。保護模式的存儲管理，采用了擴充的分段管理機制和可選的分頁管理機制，采用了4個特權級和完善的特權級檢查機制，為存儲器的共享和保護提供了硬件的支持。在保護模式下引入了任務管理的概念，使得CPU從硬件上支持了多任務，也使得任務切換提速，任務環境得以保護。保護模式下還支持了虛擬86模式，便于執行8086／8088的程序。
3.2 寄存器組織
32位80×86的寄存器是16位80×86寄存器的超集，分為以下幾組：通用寄存器、段寄存器、指令指針及標志寄存器、系統地址寄存器、控制寄存器、調試寄存器和測試寄存器。在Pentium中還定義了幾種模型專用寄存器用于控制可測試性、執行跟蹤、監測性能和檢查機器錯誤功能。其中通用寄存器、段寄存器、指令寄存器及標志寄存器被應用程序使用，如圖3—1所示，其余寄存器被系統程序使用。
3.2.1通用寄存器
8個32位通用寄存器是原先16位通用寄存器的擴展，這些通用寄存器的低16位可以作為16位獨立寄存器，并將其定義為AX、BX、CX、DX、SP、BP、Sl、DI。與16位處理器一樣，AX、BX、CX、DX的高8位和低8位可以被獨立存取，分別命名為AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH和DL。
這些32位寄存器不僅可以傳送數據、暫存數據、保存算術或邏輯運算結果，而且還可以在基址、變址時存放地址（在16位中，只有BX、SI、DI可以作基址、變址寄存器）。
3.2.2段寄存器
32位微處理器有6個16位段寄存器，分別命名為CS、SS、DS、ES、FS和GS.在實模式下，內存單元的邏輯地址仍是“段值：偏移”的形式，CS為代碼段寄存器，SS為堆棧段寄存器，DS為數據段寄存器，ES為附加段寄存器，GS和FS為新增段寄存器。為了訪問一個給定段中的數據，可以將段值直接裝入段寄存器中。如：
MOV AX，DTAT
MOV FS，AX
在保護模式下，段寄存器的內容不再是段值，而是在系統中查找段的一個選擇子，其具體定義與使用請見相關教材。