本書以 Intel 8086 微處理器和 IBM PC 系列微機為主體，系統(tǒng)地闡述了微型計算機的基本原理、匯編語言和接口技術(shù)等內(nèi)容。全書共 14 章，包括微型計算機與接口技術(shù)概述、8086 微處理器結(jié)構(gòu)與功能、 8086 CPU 指令系統(tǒng)、8086 CPU 匯編語言程序設(shè)計、微機總線、微機接口技術(shù)基礎(chǔ)、并行接口技術(shù)、定時/計數(shù)器 8253、微機中斷技術(shù)、DMA 接口技術(shù)、存儲系統(tǒng)及存儲器接口技術(shù)、串行通信與串行接口、模擬量輸入/輸出接口技術(shù)、人機接口技術(shù)。 本書內(nèi)容豐富，全面系統(tǒng)，通俗易懂，實用性強，并附有習(xí)題。本書適合作為高等學(xué)校理工類各專業(yè)微機原理與接口技術(shù)的教學(xué)用書，也可作為微機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)人員的參考用書或培訓(xùn)教材。
本書以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為主線，按照“原理與應(yīng)用相結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合”的思路編寫，知識體系完備、結(jié)構(gòu)層次合理、內(nèi)容實用易懂。體現(xiàn)創(chuàng)新性：由知識傳授為主線轉(zhuǎn)向能力培養(yǎng)為主線，重在培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，結(jié)構(gòu)新穎，體系完備。注重工程性：注重理論聯(lián)系實際，從工程實踐應(yīng)用的目標(biāo)出發(fā)，在講清基本原理的基礎(chǔ)上，強調(diào)接口技術(shù)分析、設(shè)計能力的訓(xùn)練。
在信息化社會中，計算機是信息技術(shù)的核心技術(shù)，計算機是最有潛力的生產(chǎn)和生活工具。 近年來，隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算機在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、文化、教育、 科研等領(lǐng)域及日常生活、娛樂方面都顯示了日益旺盛的生命力。無論是從事電氣工程及其自動 化、自動化、電子信息工程、通信工程、機電一體化、計算機應(yīng)用等領(lǐng)域的理論研究還是從事 工程實踐，都離不開計算機技術(shù)。掌握微機原理及其接口技術(shù)十分重要。
"微機原理與接口技術(shù)"是電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程、 機器人工程、計算機科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的核心課程，也是電子信息科學(xué)與技術(shù)、光電信息 科學(xué)與技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)等專業(yè)的核心課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生從理論與實 踐上掌握微型計算機的組成與工作原理，掌握匯編語言程序設(shè)計和微機常用接口技術(shù)，掌 握接口電路的設(shè)計與編程方法，建立微機系統(tǒng)整體概念，了解微型計算機的新技術(shù)和新理 論，使學(xué)生具有微機系統(tǒng)(包括嵌入式系統(tǒng))軟硬件開發(fā)的初步能力。
全書共 14 章，主要內(nèi)容如下。
第 1 章:微型計算機及接口技術(shù)概述，主要闡述微機的發(fā)展、微機的基本構(gòu)成與工作 原理。
第 2 章:8086 微處理器結(jié)構(gòu)與功能，闡述 8086 微處理器的功能結(jié)構(gòu)、寄存器結(jié)構(gòu)、 存儲器和 I/O 組織。
第 3 章:8086 CPU 指令系統(tǒng)，闡述 8086 CPU 的尋址方式和指令系統(tǒng)。
第 4 章:8086 CPU 匯編語言程序設(shè)計，闡述匯編語言程序的基本格式、流程結(jié)構(gòu)、
BIOS 和 DOS 功能調(diào)用方法及程序?qū)嵗?br />
第 5 章:微機總線，闡述總線的基本概念、總線操作與控制、總線標(biāo)準(zhǔn)，以及 ISA、 PCI、AGP、USB 總線。
第 6 章:微機接口技術(shù)基礎(chǔ)，闡述微機接口的基本功能與結(jié)構(gòu)、I/O 端口及其編址方式、
I/O 端口的地址譯碼技術(shù)、I/O 接口的數(shù)據(jù)傳輸控制方式。
第 7 章:并行接口技術(shù)，闡述并行接口的基本概念、可編程并行接口 8255A 的功能 與應(yīng)用。
第 8 章:定時/計數(shù)器 8253，闡述可編程定時器/計數(shù)器 8253 的基本結(jié)構(gòu)、功能與 應(yīng)用。
第 9 章:微機中斷技術(shù)，闡述中斷的基本概念，中斷控制器 8259A 的結(jié)構(gòu)、功能與 應(yīng)用。
第 10 章:DMA 接口技術(shù)，闡述 DMA 接口基本技術(shù)，DMA 控制器 8237A 的結(jié)構(gòu)、 工作方式與應(yīng)用。
第 11 章:存儲系統(tǒng)及存儲器接口技術(shù)，闡述存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體存儲器結(jié)構(gòu)與原理、高速緩沖存儲器的基本原理、虛擬存儲器的基本原理。
第 12 章:串行通信與串行接口，闡述串行通信的基本概念與方式、串行通信的接口標(biāo) 準(zhǔn)、可編程異步通信接口 INS8250 的結(jié)構(gòu)與編程。
第 13 章:模擬量輸入/輸出接口技術(shù)，闡述數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的原理與結(jié)構(gòu)、 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器 DAC0832 的基本特性與應(yīng)用、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809 的基本特性與應(yīng)用。
第 14 章:人機接口技術(shù)，闡述鍵盤、鼠標(biāo)器、顯示器、打印機、掃描儀、數(shù)碼照相機、 觸摸屏、人機交互技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展。
本書提供了豐富的應(yīng)用實例，每章之后均附有習(xí)題，幫助讀者復(fù)習(xí)及檢查學(xué)習(xí)效果。 為便于教師組織教學(xué)與學(xué)生自學(xué)，本書配有電子教案，讀者可以登錄華信教育資源網(wǎng) (http://www.hxedu.com.cn)注冊后免費下載。
本書由歐青立、曾照福主編，負(fù)責(zé)總體設(shè)計和統(tǒng)稿:陳君、劉瓊、宋芳、沈洪遠(yuǎn)、張 劍、詹杰、朱紅萍、周明輝等參編，采用集體討論、分工編寫、交叉修改的方式進(jìn)行。
在編寫過程中，周少武、席在芳、趙延明等老師對本書的編寫提出了寶貴建議，李濤、 徐光遠(yuǎn)等老師參與了初稿的編寫工作，研究生李文、邱昭亮、吳興中、徐蘭霞、趙平榮、 楊國偉、李婭、郭子葉、鄧鵬、張磊等同學(xué)參與了部分圖表的繪制和文字工作，在此向他 們表示誠摯的謝意。感謝本書所列參考文獻(xiàn)的作者、網(wǎng)絡(luò)資源的供名作者，同時還要感謝電子工業(yè)出版社的編輯和發(fā)行同志，他們?yōu)楸緯某霭婧桶l(fā)行傾注了大量的心血和熱情。
本書由編者總結(jié)幾十年的教學(xué)實踐經(jīng)驗并參考國內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料編寫而成，內(nèi)容 豐富、全面系統(tǒng)、通俗易懂、實用性強、適用面廣。本書適合作為高等學(xué)校理工類各專 業(yè)微機原理與接口技術(shù)的教學(xué)用書，也可作為微機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)人員的參考用書 或培訓(xùn)教材。
由于編者水平有限，加之時間倉促，書中難免存在不足和錯誤之處，敬請廣大讀者批 評指正。
編 者
歐青立，湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院副院長，中國人工智能學(xué)會智能控制與智能管理專業(yè)委員會委員、科普工作委員會委員，湖南省自動化學(xué)會理事。承擔(dān)和完成國家863計劃項目、國家自然科學(xué)基金項目、湖南省自然科學(xué)基金項目、湖南省科技計劃項目等課題30余項。獲湖南省教學(xué)成果一等獎3項、二等獎1項、三等獎1項，湖南省科技進(jìn)步二等獎1項，湘潭市科技進(jìn)步一等獎1項、二等獎1項。獲湖南省優(yōu)秀教務(wù)工作者和湘潭市高新區(qū)優(yōu)秀科技顧問稱號。在《儀器儀表學(xué)報》、《系統(tǒng)仿真學(xué)報》、《電子測量與儀器學(xué)報》、《量子電子學(xué)報》、《機器人》、《控制工程》、《計算機工程》、《計算機工程與應(yīng)用》等刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文90余篇，其中EI收錄9篇。出版著作8部。
第1章 微型計算機及接口技術(shù)概述 1
1．1 微型計算機的發(fā)展簡述 1
1．1．1 計算機的發(fā)展簡況 1
1．1．2 微型計算機的發(fā)展 3
1．1．3 微型計算機的應(yīng)用 4
1．2 微機系統(tǒng)的一般概念 5
1．2．1 微機系統(tǒng)的基本構(gòu)成 5
1．2．2 微機中的名詞術(shù)語 6
1．2．3 微機性能評價 9
1．3 微機的硬件構(gòu)成與工作原理 10
1．3．1 微機的硬件構(gòu)成及其特點 10
1．3．2 微機的工作原理 12
1．4 微機接口技術(shù) 12
習(xí)題 13
第2章 8086微處理器結(jié)構(gòu)與功能 14
2．1 8086微處理器的外部結(jié)構(gòu) 14
2．1．1 8086微處理器的外部結(jié)構(gòu)概述 14
2．1．2 地址總線和數(shù)據(jù)總線 15
2．1．3 控制總線 15
2．2 8086微處理器的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu) 17
2．3 8086微處理器的寄存器結(jié)構(gòu) 19
2．4 8086微處理器的存儲器組織 22
2．5 8086微處理器的I/O組織 23
習(xí)題 23
第3章 8086 CPU指令系統(tǒng) 24
3．1 匯編語言指令格式 24
3．2 8086 CPU的尋址方式 24
3．2．1 尋址方式的基本概念 24
3．2．2 與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 25
3．2．3 I/O端口尋址方式 28
3．2．4 與轉(zhuǎn)移地址有關(guān)的尋址方式 29
3．3 8086 CPU的指令系統(tǒng) 30
3．3．1 數(shù)據(jù)傳送類指令 30
3．3．2 算術(shù)運算類指令 34
3．3．3 邏輯運算與位操作指令 37
3．3．4 串操作類指令 39
3．3．5 控制轉(zhuǎn)移類指令 41
3．3．6 處理機控制類指令 45
習(xí)題 45
第4章 8086 CPU匯編語言程序設(shè)計 47
4．1 匯編語言程序格式 47
4．1．1 匯編程序的基本概念 47
4．1．2 偽指令及其應(yīng)用 50
4．1．3 匯編語言程序格式 52
4．1．4 匯編語言源程序的匯編、連接與調(diào)試過程 56
4．2 匯編語言程序基本流程結(jié)構(gòu) 58
4．2．1 順序程序設(shè)計 58
4．2．2 分支程序設(shè)計 59
4．2．3 循環(huán)程序設(shè)計 59
4．2．4 子程序的設(shè)計方法 60
4．2．5 中斷服務(wù)程序設(shè)計 62
4．3 BIOS和DOS功能調(diào)用 63
4．3．1 BIOS和DOS功能調(diào)用概述 63
4．3．2 字符顯示DOS調(diào)用 64
4．3．3 鍵盤輸入字符DOS功能調(diào)用 67
4．3．4 串行通信口DOS功能調(diào)用 69
4．4 匯編語言綜合編程實例 71
習(xí)題 73
第5章 微機總線 75
5．1 總線概述 75
5．1．1 總線的基本概念 75
5．1．2 總線的分類 75
5．1．3 總線操作與控制 77
5．1．4 總線的主要性能參數(shù) 80
5．1．5 總線標(biāo)準(zhǔn) 81
5．1．6 總線結(jié)構(gòu) 84
5．2 ISA總線 85
5．3 PCI總線 88
5．3．1 PCI總線概述 88
5．3．2 PCI總線插槽 89
5．3．3 PCI總線的引腳信號 90
5．3．4 PCI總線命令 91
5．3．5 PCI總線的數(shù)據(jù)傳輸過程 93
5．4 高速圖形接口 96
5．5 USB 98
5．5．1 USB概述 98
5．5．2 USB結(jié)構(gòu) 99
5．5．3 USB數(shù)據(jù)傳輸 101
習(xí)題 102
第6章 微機接口技術(shù)基礎(chǔ) 103
6．1 微機接口的基本功能與結(jié)構(gòu) 103
6．1．1 接口的基本概念與分類 103
6．1．2 CPU與I/O設(shè)備之間傳輸?shù)男畔?104
6．1．3 I/O接口的基本功能 104
6．1．4 接口電路的基本結(jié)構(gòu) 105
6．2 I/O端口及其編址方式 106
6．2．1 I/O端口 106
6．2．2 I/O端口的編址方式 106
6．2．3 I/O端口地址分配 107
6．3 I/O端口的地址譯碼技術(shù) 109
6．3．1 I/O端口地址譯碼 109
6．3．2 門電路地址譯碼電路 110
6．3．3 通用譯碼器芯片地址譯碼電路 111
6．3．4 比較器地址譯碼電路 111
6．3．5 可編程邏輯器件譯碼電路 113
6．4 I/O接口的數(shù)據(jù)傳輸控制方式 114
6．4．1 無條件傳送方式 114
6．4．2 查詢傳送方式 115
6．4．3 中斷傳送方式 116
6．4．4 DMA傳送方式 117
習(xí)題 119
第7章 并行接口技術(shù) 120
7．1 概述 120
7．2 簡單I/O并行接口技術(shù) 120
7．2．1 簡單的并行輸入接口 120
7．2．2 簡單的并行輸出接口 121
7．2．3 雙向并行輸入/輸出簡單接口 122
7．3 可編程并行接口8255A 122
7．3．1 可編程并行接口8255A的結(jié)構(gòu) 122
7．3．2 可編程并行接口8255A的控制字 124
7．3．3 可編程并行接口8255A的工作方式 125
7．3．4 可編程并行接口8255A的應(yīng)用編程 128
習(xí)題 129
第8章 定時/計數(shù)器8253 130
8．1 定時/計數(shù)技術(shù) 130
8．2 可編程定時/計數(shù)器8253 130
8．2．1 可編程定時/計數(shù)器8253的外部引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 130
8．2．2 可編程定時/計數(shù)器8253的基本工作原理 132
8．2．3 可編程定時/計數(shù)器8253的工作方式 133
8．3 定時/計數(shù)器8253的應(yīng)用及實例 137
8．3．1 定時/計數(shù)器8253與系統(tǒng)總線的連接 137
8．3．2 定時/計數(shù)器8253的初始化編程 137
8．3．3 定時/計數(shù)器8253的應(yīng)用實例 138
習(xí)題 140
第9章 微機中斷技術(shù) 141
9．1 中斷的基本概念 141
9．1．1 中斷的含義 141
9．1．2 中斷源及優(yōu)先級 142
9．1．3 中斷過程及中斷向量表 145
9．2 中斷控制器8259A 147
9．2．1 中斷控制器8259A的功能和結(jié)構(gòu) 147
9．2．2 中斷控制器8259A的編程 150
9．3 微機的中斷處理過程 157
習(xí)題 159
第10章 DMA接口技術(shù) 161
10．1 概述 161
10．2 DMA控制器8237A 161
10．2．1 DMA控制器8237A的基本功能 161
10．2．2 DMA控制器8237A的基本結(jié)構(gòu) 162
10．2．3 DMA控制器8237A的工作方式 165
10．2．4 DMA控制器8237A的寄存器 166
10．2．5 DMA控制器8237A的編程 171
10．3 微型計算機的DMA技術(shù) 171
10．3．1 微型計算機中的DMA傳送過程 171
10．3．2 DMA控制器8237A應(yīng)用編程實例 172
習(xí)題 173
第11章 存儲系統(tǒng)及存儲器接口技術(shù) 174
11．1 存儲器的概念、分類及技術(shù)指標(biāo) 174
11．1．1 存儲器的概念及分類 174
11．1．2 存儲器的性能指標(biāo) 176
11．1．3 存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 177
11．2 半導(dǎo)體存儲器 178
11．2．1 半導(dǎo)體存儲器的一般結(jié)構(gòu) 178
11．2．2 隨機存取存儲器 179
11．2．3 只讀存儲器 183
11．2．4 存儲器芯片與CPU的連接 185
11．2．5 PC系列微機中的主存儲器 188
11．2．6 閃速存儲器 190
11．3 Cache 191
11．3．1 Cache的工作原理 191
11．3．2 Cache的組織方式 194
11．3．3 Cache的3種替換策略 196
11．4 虛擬存儲器 196
11．4．1 虛擬存儲器概述 196
11．4．2 虛擬存儲器的實現(xiàn)技術(shù) 198
習(xí)題 199
第12章 串行通信與串行接口 201
12．1 串行通信 201
12．1．1 串行通信的基本概念 201
12．1．2 串行通信的數(shù)據(jù)傳送方式 201
12．1．3 串行通信的數(shù)據(jù)格式 202
12．1．4 串行通信的數(shù)據(jù)傳輸速率 204
12．1．5 串行通信的實現(xiàn)方法 205
12．1．6 串行通信的信號調(diào)制與解調(diào) 206
12．1．7 串行通信的校驗方法 207
12．1．8 串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn) 208
12．2 可編程異步通信接口INS 8250 215
12．2．1 INS 8250簡介 215
12．2．2 INS 8250的引腳 216
12．2．3 INS 8250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與寄存器 217
12．2．4 可編程異步通信接口INS 8250的編程 222
習(xí)題 224
第13章 模擬量輸入/輸出接口技術(shù) 226
13．1 模擬量輸入/輸出接口 226
13．1．1 模擬量接口的基本功能 226
13．1．2 A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能參數(shù) 227
13．2 D/A轉(zhuǎn)換器 228
13．2．1 D/A轉(zhuǎn)換器原理 228
13．2．2 D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的基本特性 231
13．2．3 D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的應(yīng)用實例 233
13．3 A/D轉(zhuǎn)換器 235
13．3．1 A/D轉(zhuǎn)換器原理 235
13．3．2 A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的基本特性 238
13．3．3 A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的應(yīng)用實例 240
習(xí)題 245
第14章 人機接口技術(shù) 246
14．1 概述 246
14．2 鍵盤原理及其接口技術(shù) 246
14．2．1 鍵盤的分類及其特點 246
14．2．2 鍵的識別 247
14．2．3 PC鍵盤接口 248
14．2．4 鍵盤中斷調(diào)用 249
14．3 鼠標(biāo)原理及其接口技術(shù) 250
14．3．1 鼠標(biāo)的工作原理與分類 250
14．3．2 鼠標(biāo)的接口 251
14．3．3 鼠標(biāo)的技術(shù)參數(shù) 251
14．4 顯示器原理及其接口技術(shù) 251
14．4．1 LED顯示器原理及接口技術(shù) 252
14．4．2 CRT顯示器原理及接口技術(shù) 254
14．4．3 LCD顯示原理與特性 257
14．5 打印機的原理及其接口技術(shù) 259
14．5．1 打印機的結(jié)構(gòu)與原理 259
14．5．2 打印機的接口技術(shù) 261
14．6 掃描儀的原理與特性 262
14．6．1 掃描儀的結(jié)構(gòu)和工作原理 262
14．6．2 掃描儀的主要技術(shù)指標(biāo) 264
14．7 數(shù)碼照相機的基本原理與特性 264
14．7．1 數(shù)碼照相機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 264
14．7．2 數(shù)碼照相機的主要技術(shù)性能 265
14．8 觸摸屏的技術(shù)原理與特性 266
14．8．1 觸摸屏的原理與結(jié)構(gòu) 266
14．8．2 觸摸屏的分類與特點 266
14．9 人機交互技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展 268
習(xí)題 270
參考文獻(xiàn) 272
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