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微型電腦原理及介面技術（簡體書）
商品資訊
系列名：高等院校精品課程系列教材
ISBN13：9787111455028
出版社：機械工業出版社
作者：黃琴
出版日：2014/02/08
裝訂／頁數：平裝／376頁
商品簡介
名人/編輯推薦
序
目次
書摘/試閱
商品簡介
機械工業出版社
本書以PC 486為例，比較系統、全面地介紹了微型電腦的原理、介面及應用技術。全書共分9章，主要內容包括：微型電腦基礎，Intel系列微處理器，80486微處理器的指令系統，組合語言程式設計，存儲系統，輸入/輸出方式及中斷系統，可程式設計介面晶片，外設介面技術，匯流排。各章後配有習題，以幫助讀者深入學習。
本書可作為高等院校電類、機類、材料類、能源類、醫電類及相關專業的本科教材，還可作為相關專業的專科教材，也可作為高等教育自學考試、研究生入學專業課考試、電腦等級考試和有關工程技術人員的參考書。
本書以PC 486為例，比較系統、全面地介紹了微型電腦的原理、介面及應用技術。全書共分9章，主要內容包括：微型電腦基礎，Intel系列微處理器，80486微處理器的指令系統，組合語言程式設計，存儲系統，輸入/輸出方式及中斷系統，可程式設計介面晶片，外設介面技術，匯流排。各章後配有習題，以幫助讀者深入學習。
本書可作為高等院校電類、機類、材料類、能源類、醫電類及相關專業的本科教材，還可作為相關專業的專科教材，也可作為高等教育自學考試、研究生入學專業課考試、電腦等級考試和有關工程技術人員的參考書。
名人/編輯推薦
黃勤主編的《微型計算機原理及接口技術》共分9章，第1章簡述了微型計算機系統的相關基本概念、計算機中數的運算方法及典型微型計算機的特點、類型和發展方向。第2章介紹了Intel系列微處理器8086到64位微處理器的基本特點及80486微處理器的體系結構。第3章介紹了80486微處理器的指令系統，包括微處理器的尋址方式、指令系統及應用舉例。第4章介紹了匯編語...
序
《微型計算機原理及接口技術》是高等院校理工科類專業學生“計算機硬件技術基礎（以PC原理及應用為主）”、“微型計算機原理”課程的主要教材。它是學生掌握微型計算機基本知識、應用微型計算機解決相關領域中實際問題的基礎。
本書是作者通過十多年的教學實踐及教學改革，在對教材的內容和課程體系進行深入研究的基礎上，參考了國內外大量的文獻和其他教材精心編寫而成。本書除作為電類、機類、材料類、能源類、醫電類及相關專業本科教材、專科學生教材外，也可作為高等教育自學考試、研究生入學專業課考試、計算機等級考試和有關工程技術人員的參考書。
本書以80x86系列微機中具有一定代表性、典型性、上下兼容性較好的PC486為背景機，系統地介紹了微型計算機的硬件技術及相關知識。全書共分9章，第！章簡述了微型計算機系統的相關基本概念、計算機中數的運算方法及典型微型計算機的特點、類型和發展方向。第2章介紹了Intel系列微處理器8086到64位微處理器的基本特點及80486微處理器的體系結構。第3章介紹了80486微處理器的指令系統，包括微處理器的尋址方式、指令系統及應用舉例。第4章介紹了匯編語言程序設計，包括匯編語言指令、匯編語言程序設計方法及匯編語言編程實例。第5章介紹丫存儲系統，包括存儲器的基本概念、微機硬件中內存儲器的構成原理及設計方法、內存條、虛擬存儲器和高速緩沖存儲器的相關知識。第6章介紹了輸入／輸出方式及中斷系統，包括輸入／輸出接口的基本概念、常用的輸入／輸出方法、中斷的基本概念、中斷控制器8259及其應用。第7章重點介紹了可編程接口芯片8254、8255、〕6550、8237的主要功能、接口技術、使用方法和應用舉例。第8章簡述了外設接口技術，包括鍵盤接口、顯示器接口、LISB接口、模數和數模接口技術。第9章介紹了總線的基本概念、簡述了ISA總線、PCI總線、PCIExpress總線的體系結構及應用。
本書為幫助讀者更好地掌握微型計算機原理及接口技術的整體概念，從第1章起便以提問的形式引出問題，啟發讀者在學習的過程中帶著問題從書中尋找答案，為幫助讀者對微機原理、匯編語言及接口設計技術的理解和自學，書中給出了相應的設計例子及習題，使讀者通過本書的學習，了解并掌握微型計算機原理及接口技術的相關應用常識，為今后利用微型計算機解決實際問題打下一定的基礎。
本書由黃勤主編，并編寫第2章、第6章、第7章；李楠任副主編，并編寫第3章；胡青編寫第5章；王永東、余嘉聯合編寫第l章，余嘉完成第1章、第2章以及第6章中的圖形繪制；唐丹編寫第4章及附錄，并完成第7章的圖形繪制；凌睿編寫第8章；高富強、安康聯合編寫第9章。
由于編者水平有限，書中難免有疏漏之處，敬請讀者批評指正。
編者
本書是作者通過十多年的教學實踐及教學改革，在對教材的內容和課程體系進行深入研究的基礎上，參考了國內外大量的文獻和其他教材精心編寫而成。本書除作為電類、機類、材料類、能源類、醫電類及相關專業本科教材、專科學生教材外，也可作為高等教育自學考試、研究生入學專業課考試、計算機等級考試和有關工程技術人員的參考書。
本書以80x86系列微機中具有一定代表性、典型性、上下兼容性較好的PC486為背景機，系統地介紹了微型計算機的硬件技術及相關知識。全書共分9章，第！章簡述了微型計算機系統的相關基本概念、計算機中數的運算方法及典型微型計算機的特點、類型和發展方向。第2章介紹了Intel系列微處理器8086到64位微處理器的基本特點及80486微處理器的體系結構。第3章介紹了80486微處理器的指令系統，包括微處理器的尋址方式、指令系統及應用舉例。第4章介紹了匯編語言程序設計，包括匯編語言指令、匯編語言程序設計方法及匯編語言編程實例。第5章介紹丫存儲系統，包括存儲器的基本概念、微機硬件中內存儲器的構成原理及設計方法、內存條、虛擬存儲器和高速緩沖存儲器的相關知識。第6章介紹了輸入／輸出方式及中斷系統，包括輸入／輸出接口的基本概念、常用的輸入／輸出方法、中斷的基本概念、中斷控制器8259及其應用。第7章重點介紹了可編程接口芯片8254、8255、〕6550、8237的主要功能、接口技術、使用方法和應用舉例。第8章簡述了外設接口技術，包括鍵盤接口、顯示器接口、LISB接口、模數和數模接口技術。第9章介紹了總線的基本概念、簡述了ISA總線、PCI總線、PCIExpress總線的體系結構及應用。
本書為幫助讀者更好地掌握微型計算機原理及接口技術的整體概念，從第1章起便以提問的形式引出問題，啟發讀者在學習的過程中帶著問題從書中尋找答案，為幫助讀者對微機原理、匯編語言及接口設計技術的理解和自學，書中給出了相應的設計例子及習題，使讀者通過本書的學習，了解并掌握微型計算機原理及接口技術的相關應用常識，為今后利用微型計算機解決實際問題打下一定的基礎。
本書由黃勤主編，并編寫第2章、第6章、第7章；李楠任副主編，并編寫第3章；胡青編寫第5章；王永東、余嘉聯合編寫第l章，余嘉完成第1章、第2章以及第6章中的圖形繪制；唐丹編寫第4章及附錄，并完成第7章的圖形繪制；凌睿編寫第8章；高富強、安康聯合編寫第9章。
由于編者水平有限，書中難免有疏漏之處，敬請讀者批評指正。
編者
目次
前言
第1章 微型計算機基礎
1．1 微型計算機的組成
1．1. 1 微型計算機的硬件系統組成
1．1．2 微型計算機的軟件系統組成
1．2 微型計算機的硬件結構及基本工作過程
1．2．1 數據總線、地址總線和控制總線
1．2．2 微型計算機的主要組成部分及功能
1．2．3 微型計算機基本工作過程
1．3 微型計算機的運算基礎
1．3．1 計算機中數的表示
1．3．2 計算機的基本運算方法
1．4 典型微型計算機
1．4．1 主要性能指標
1．4．2 PC系列微型計算機
1．4．3 微型計算機中的主要計算機技術
1．4．4 微型計算機類型
1．4．5 微型計算機的應用及發展
1．5 習題
第2章 Intel系列微處理器
2．1 Intel系列微處理器概述
2．1．1 8086／8088微處理器
2．1．2 80286微處理器
2．1．3 80386／80486微處理器
2．1．4 64位微處理器及多核技術
2．2 80486微處理器的體系結構
2．2．1 80486微處理器的體系結構特點
2．2．2 80486微處理器的內部結構
2．2．3 80486的工作方式
2．2．4 80486的常用引腳功能
2．3 習題
第3章 80486微處理器的指令系統
3．1 80486微處理器的尋址方式
3．1．1 操作數尋址方式
3．1．2 轉移地址尋址方式
3．1．3 指令的執行時間和占用空間
3．2 80486微處理器的指令系統
3．2．1 數據傳送指令
3．2．2 算術運算指令
3．2．3 邏輯運算和移位指令
3．2．4 字符串操作指令
3．2．5 控制轉移指令
3．2．6 處理器控制指令
3．2．7 按條件設置字節指令
3．3 習題
第4章 匯編語言程序設計
4. 1 匯編語言指令
4．1．1 匯編語言的基本語法
4．1．2 偽指令
4．2 匯編語言程序設計方法
4．2．1 匯編語言程序設計的基本步驟及開發過程
4．2．2 匯編語言程序設計的基本方法
4．2．3 子程序設計與調用技術
4．2．4 DOS及BIOS功能調用
4．3 匯編語言程序設計舉例
4．4 習題
第5章 存儲系統
5．1 概述
5．1．1 存儲系統的分級結構
5．1．2 半導體存儲器的分類
5．1．3 存儲技術的發展
5．2 內存儲器的構成原理
5．2．1 存儲器芯片的接口特性
5．2．2 內存儲器的設計
5．3 內存條及其相關技術
5．3. 1 概述.
5．3．2 內存條的主要性能指標
5．3．3 內存條的雙通道技術
5．3．4 主流內存條簡介
5．4 虛擬存儲器及存儲管理
5．4．1 虛擬存儲器的基本概念
5．4．2 80486的段式存儲器
5．4．3 80486的頁式存儲器
5．4．4 80486的段頁式存儲器
5．5 高速緩沖存儲器
5．5．1 高速緩存的工作原理
5．5．2 地址映像
5．5．3 替換算法和寫策略
5．5．4 80486微處理器的高速緩存
5．6習題
第6章 輸入／輸出方式及中斷系統
6．1 I／0接口
6．1．1 I／O接口的基本概念
6．1．2 I／0端口的編址方式
6．1．3 輸入／輸出指令執行的基本過程
6．2 常用輸入／輸出方法
6．2．1 無條件傳送方式
6．2．2 查詢傳送方式
6．2．3 中斷傳送方式
6．2．4 直接存儲器存取方式(DMA)
6．2．5 I／0處理機傳送方式
6．3 中斷及中斷控制器8259A
6．3．1 中斷
6．3．2 中斷控制器8259A
6．3．3 中斷控制器8259A應用舉例
6．4 習題
第7章 可編程接口芯片
7．1 可編程定時器／計數器8254及其應用
7．1．1 Intel 8254內部結構及引腳功能
7．1．2 工作方式
7．1．3 應用編程
7．1．4 應用舉例
7．1．5 8254／8253在IBM PC系列機上的應用
7．2 可編程并行輸入／輸出接口芯片8255及其應用
7．2．1 Intel 8255內部結構及引腳功能
7．2．2 工作方式
7．2．3 應用編程
7．2．4 應用舉例
7．3 可編程串行輸入／輸出接口芯片16550及其應用
7．3．1 串行通信基礎
7．3．2 16550內部結構及引腳功能
7．3．3 16550的內部寄存器.
7．3．4 應用編程.
7．3．5 應用舉例
7．3．6 UART錯誤
7．4 可編程DMA控制器8237及其應用
7．4．1 DMA控制器8237A的內部結構及引腳功能
7．4．2 8237A的傳送方式及傳送類型
7．4．3 8237A的內部寄存器
7．4．4 應用編程
7．4．5 應用舉例
7．5 習題
第8章 外設接口技術
8．1 鍵盤接口技術
8．1．1 鍵盤的結構
8．1．2 PS／2串行接口
8．1．3 鍵盤的工作原理
8．2 顯示器接口技術
8．2．1 液晶顯示器
8．2．2 LED顯示器
8．3 USB接口技術
8．3．1 USB規范
8．3．2 應用舉例
8．4 模／數、數／模接口技術
8．4．1 模／數接口技術
8．4．2 數／模接口技術
8．5 習題
第9章 總線
9．1 概述
9．1．1 總線的分類
9．1. 2 總線信號線類型
9．1．3 總線標準
9．1．4 總線的數據傳輸
9．2 ISA總線
9．2．1 ISA總線概述
9．2．2 ISA總線的體系結構
9．2．3 ISA總線的應用
9．3 PCI總線
9．3．1 PCI總線概述
9．3．2 PCI總線的體系結構
9．3．3 PCI總線的應用
9．4 PCI Express總線
9．4．1 PCI Express總線概述
9．4．2 PCI Express總線的體系結構
9. 4．3 PCI Express總線的應用
9．5 習題
附錄
附錄A ASCII碼表
附錄B 80X86指令系統表
附錄C 功能及BIOS功能調用
附錄D 邏輯門與觸發器圖形表
附錄E 相關芯片引腳圖
參考文獻
書摘/試閱
1．4 典型微型計算機
1．4．1 主要性能指標
衡量一臺微型計算機性能的主要技術指標包含字長、存儲器容量、運算速度、外設擴展能力、軟件配置等。
1．字長
字長是指計算機對外一次能傳送及內部處理數據的最大二進制數碼的位數。計算機的字長主要取決于它的數據總線的寬度，而CPU對數據的處理能力及速度取決于它的通用寄存器、ALU及內總線的位數。字長越長，一次所能運算的數據量就越大，數據處理速度就越快。當然，字長越長，計算機的硬件代價也越大。
一般情況下，CPIJ的內外部數據總線寬度是一致的。但有的CPU為了改進運算性能，加寬了CPU的內部總線寬度，內部數據總線和外部數據總線寬度不一致。如：Intel 8088的內部數據總線寬度為16位，外部為8位，稱為“準16位”CPU。
2．運算速度
計算機的運算速度一般用每秒鐘所能執行的指令條數來表示。由于不同類型的指令的執行時間不同，因而運算速度的計算方法也不同，常用計算方法有：
①根據不同類型的指令出現的頻度，乘上不同的系數，求得統計平均值，作為運算速 度。這時常用每秒鐘執行百萬條指令數MIPS（Millions of．Insraaction Per．Second）作單位。
②以執行時間最短的指令（如加法指令）為標準來估算速度。
③直接給出CPU的主頻和每條指令的執行所需的時鐘周期。主頻一般以MHz為單位。
計算機實際的整機運行速度還與存儲器讀取速度、硬盤讀取速度以及顯示驅動電路處理能力等有密切關系，綜合考慮各項指標才能正確反映機器的運行情況。
3．內存儲器的容量
內存儲器，也簡稱為內存或主存，是CPU可以直接訪問的存儲器，需要執行的程序與需要處理的數據均存放在內存中。內存的性能指標主要包括存儲容量和存取速度。內存儲器容量的大小反映了計算機即時存儲信息的能力。隨著操作系統的升級，應用軟件的不斷豐富及其功能的不斷擴展，人們對計算機內存容量的需求也不斷提高。例如，運行windows 95或Windows 98操作系統至少需要16MB的內存容量，windows XP則需要128 MB以上的內存容量。內存容量越大，系統功能就越強大，能處理的數據量就越龐大。
4．外存儲器的容量
外存儲器容量通常是指硬盤容量（包括內置硬盤和移動硬盤）。外存儲器容量越大，可存儲的信息就越多，可安裝的應用軟件就越豐富。目前，其主流硬盤的容量為500 GB一2TB。
5。外設擴展能力
微型計算機系統配接各種外部設備的可能性、靈活性和適應性，被稱為外設的擴展能力。一臺微型計算機系統允許配接多少外部設備，對于系統接口和軟件研制有著重大的影響。在實際應用中，打印機型號、顯示屏幕分辨率和外存儲器容量等，都是外設配置中需要考慮的問題。
6．軟件配置
軟件是微型計算機系統的重要組成部分，微型計算機系統中軟件配置是否齊全，直接關系到計算機性能的好壞和效率的高低。微型計算機是否有功能很強、能滿足應用要求的操作系統和高級語言、匯編語言，是否有豐富的、可供選用的應用軟件等，都是在購置微型計算機時需要考慮的。
1．4．2 PC系列微型計算機
PC系列微型計算機是指以Intel公司的CPU（或與之兼容的（CPU）系列芯片為微處理器的微型計算機，包括PC XT、PC AT、PC 386、PC 486、PC：Pentium等。這類微型計算機系統在結構上大體相同，經過不斷發展，其功能不斷增強，性能不斷提高。早期的PC XT使用8088 CPJ，只能支持！MB的內存，單任務DOS操作系統。PC AT使用80286PU，內存物理地址空間可達16 MB，支持多任務多用戶操作系統。PC 386和PC 486分別采用80386和80486作CPU，內存物理地址空間可達4GB，支持多任務多用戶操作系統。PC Pent．ium則是用Pentium作CPU，其運算速度和功能、性能比PC 386、PC 486機又有很大提高，其硬件結構也有了很大發展。隨著技術進步，Pentium系列已經歷了多次的升級換代。
……
1．4．1 主要性能指標
衡量一臺微型計算機性能的主要技術指標包含字長、存儲器容量、運算速度、外設擴展能力、軟件配置等。
1．字長
字長是指計算機對外一次能傳送及內部處理數據的最大二進制數碼的位數。計算機的字長主要取決于它的數據總線的寬度，而CPU對數據的處理能力及速度取決于它的通用寄存器、ALU及內總線的位數。字長越長，一次所能運算的數據量就越大，數據處理速度就越快。當然，字長越長，計算機的硬件代價也越大。
一般情況下，CPIJ的內外部數據總線寬度是一致的。但有的CPU為了改進運算性能，加寬了CPU的內部總線寬度，內部數據總線和外部數據總線寬度不一致。如：Intel 8088的內部數據總線寬度為16位，外部為8位，稱為“準16位”CPU。
2．運算速度
計算機的運算速度一般用每秒鐘所能執行的指令條數來表示。由于不同類型的指令的執行時間不同，因而運算速度的計算方法也不同，常用計算方法有：
①根據不同類型的指令出現的頻度，乘上不同的系數，求得統計平均值，作為運算速 度。這時常用每秒鐘執行百萬條指令數MIPS（Millions of．Insraaction Per．Second）作單位。
②以執行時間最短的指令（如加法指令）為標準來估算速度。
③直接給出CPU的主頻和每條指令的執行所需的時鐘周期。主頻一般以MHz為單位。
計算機實際的整機運行速度還與存儲器讀取速度、硬盤讀取速度以及顯示驅動電路處理能力等有密切關系，綜合考慮各項指標才能正確反映機器的運行情況。
3．內存儲器的容量
內存儲器，也簡稱為內存或主存，是CPU可以直接訪問的存儲器，需要執行的程序與需要處理的數據均存放在內存中。內存的性能指標主要包括存儲容量和存取速度。內存儲器容量的大小反映了計算機即時存儲信息的能力。隨著操作系統的升級，應用軟件的不斷豐富及其功能的不斷擴展，人們對計算機內存容量的需求也不斷提高。例如，運行windows 95或Windows 98操作系統至少需要16MB的內存容量，windows XP則需要128 MB以上的內存容量。內存容量越大，系統功能就越強大，能處理的數據量就越龐大。
4．外存儲器的容量
外存儲器容量通常是指硬盤容量（包括內置硬盤和移動硬盤）。外存儲器容量越大，可存儲的信息就越多，可安裝的應用軟件就越豐富。目前，其主流硬盤的容量為500 GB一2TB。
5。外設擴展能力
微型計算機系統配接各種外部設備的可能性、靈活性和適應性，被稱為外設的擴展能力。一臺微型計算機系統允許配接多少外部設備，對于系統接口和軟件研制有著重大的影響。在實際應用中，打印機型號、顯示屏幕分辨率和外存儲器容量等，都是外設配置中需要考慮的問題。
6．軟件配置
軟件是微型計算機系統的重要組成部分，微型計算機系統中軟件配置是否齊全，直接關系到計算機性能的好壞和效率的高低。微型計算機是否有功能很強、能滿足應用要求的操作系統和高級語言、匯編語言，是否有豐富的、可供選用的應用軟件等，都是在購置微型計算機時需要考慮的。
1．4．2 PC系列微型計算機
PC系列微型計算機是指以Intel公司的CPU（或與之兼容的（CPU）系列芯片為微處理器的微型計算機，包括PC XT、PC AT、PC 386、PC 486、PC：Pentium等。這類微型計算機系統在結構上大體相同，經過不斷發展，其功能不斷增強，性能不斷提高。早期的PC XT使用8088 CPJ，只能支持！MB的內存，單任務DOS操作系統。PC AT使用80286PU，內存物理地址空間可達16 MB，支持多任務多用戶操作系統。PC 386和PC 486分別采用80386和80486作CPU，內存物理地址空間可達4GB，支持多任務多用戶操作系統。PC Pent．ium則是用Pentium作CPU，其運算速度和功能、性能比PC 386、PC 486機又有很大提高，其硬件結構也有了很大發展。隨著技術進步，Pentium系列已經歷了多次的升級換代。
……
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