微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用(第4版)
定 價(jià):58 元
- 作者:吳寧 等
- 出版時(shí)間:2019/11/1
- ISBN:9787121362989
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP36
- 頁(yè)碼:368
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書是“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材和國(guó)家精品課程建設(shè)成果,力求做到“基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和先進(jìn)性”的統(tǒng)一。全書共8章,包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、80x86/Pentium微處理器、80x86/Pentium指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、輸入/輸出和中斷、微型機(jī)接口技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展等。本書為任課老師提供電子課件和附錄列表。本書適合作為高校工科各專業(yè)微機(jī)原理及應(yīng)用(或微機(jī)原理與接口技術(shù))課程教材,也可作為考研參考書和從業(yè)人員的參考手冊(cè)。
吳寧,博士生導(dǎo)師,中國(guó)電子學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員。 1982 年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)無(wú)線電系后繼續(xù)在該校攻讀碩士學(xué)位, 1985 年獲通信與電子系統(tǒng)專業(yè)工學(xué)碩士學(xué)位。 1985 年 6 月至今在南京航空航天大學(xué)電子工程系任教。主要從事信號(hào)獲取與處理,數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與自動(dòng)測(cè)試,電子系統(tǒng)集成與專用集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)科研工作。先后承擔(dān)了"921”國(guó)家重點(diǎn)工程、航空基金、江蘇省自然科學(xué)基金、國(guó)防重點(diǎn)型號(hào)等科研課題數(shù)十項(xiàng),獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)4項(xiàng)。其中重大科研項(xiàng)目有:研究數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證與測(cè)試一體化的原理和方法(航空基金),并開發(fā)了相關(guān)的軟件平臺(tái)用于數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證與測(cè)試;設(shè)計(jì)并研制"神舟號(hào)”載人飛船熱控系統(tǒng)地面模擬試驗(yàn)臺(tái)("921”國(guó)家重點(diǎn)工程),用于載人飛船熱控系統(tǒng)地面模擬裝置的原理性試驗(yàn)研究及系統(tǒng)部件的性能測(cè)試,為船用液體冷卻回路主動(dòng)熱控系統(tǒng)提供試驗(yàn)數(shù)據(jù);基于動(dòng)態(tài)路徑分配的低功耗高性能片上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究(江蘇省自然科學(xué)基金);高速數(shù)據(jù)采集與測(cè)控系統(tǒng),用于國(guó)防重點(diǎn)型號(hào)燃油、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能測(cè)試研究;數(shù)字圖像處理與目標(biāo)識(shí)別(航空基金),主要研究小波變換在圖像壓縮處理中的應(yīng)用及逆合成孔徑雷達(dá)飛機(jī)圖像的后處理、特征提取、分類與識(shí)別;雷達(dá)發(fā)射及接收組件故障測(cè)試方法研究與實(shí)現(xiàn),當(dāng)雷達(dá)發(fā)射或接收組件發(fā)生故障時(shí),能夠自動(dòng)快速定位故障并隔離至元件級(jí)。
目 錄
第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 1
1.1 計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)組成 1
1.1.1 微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成 2
1.1.2 微型計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 7
1.1.3 微型計(jì)算機(jī)中指令執(zhí)行的基本過(guò)程 7
1.1.4 微型計(jì)算機(jī)性能的評(píng)估指標(biāo) 10
1.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)值數(shù)據(jù)信息的表示 12
1.2.1 機(jī)器數(shù)和真值 12
1.2.2 數(shù)的表示方法——原碼、反碼和補(bǔ)碼 13
1.2.3 補(bǔ)碼的運(yùn)算 16
1.2.4 定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù) 17
1.2.5 BCD碼及其十進(jìn)制調(diào)整 20
1.3 計(jì)算機(jī)中非數(shù)值數(shù)據(jù)的信息表示 22
1.3.1 西文信息的表示 22
1.3.2 中文信息的表示 23
習(xí)題1 24
第2章 微處理器 25
2.1 微處理器概述 25
2.2 80x86/Pentium微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 28
2.2.1 8086/8088 CPU基本結(jié)構(gòu) 28
2.2.2 80386 CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu) 34
2.2.3 80x87數(shù)學(xué)協(xié)處理器 48
2.2.4 Pentium CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu) 51
2.2.5 Pentium系列其他微處理器 56
2.3 微處理器的主要引腳及功能 56
2.3.1 8086/8088 CPU引腳功能 56
2.3.2 80386 CPU主要引腳功能 61
2.3.3 Pentium CPU主要引腳功能 62
2.4 系統(tǒng)總線與典型時(shí)序 64
2.4.1 CPU系統(tǒng)總線及其操作 64
2.4.2 基本總線操作時(shí)序 65
2.4.3 特殊總線操作時(shí)序 67
2.5 典型CPU應(yīng)用系統(tǒng) 69
2.5.1 8086/8088支持芯片 69
2.5.2 8086/8088單CPU(最小模式)系統(tǒng) 73
2.5.3 8086/8088多CPU(最大模式)系統(tǒng) 74
2.6 CPU的工作模式 77
2.6.1 實(shí)地址模式 77
2.6.2 保護(hù)模式 77
2.6.3 虛擬8086模式 78
2.6.4 系統(tǒng)管理模式 78
習(xí)題2 78
第3章 微處理器指令系統(tǒng) 81
3.1 指令格式 81
3.2 尋址方式 83
3.2.1 尋址方式與有效地址EA的概念 83
3.2.2 80x86/Pentium各種尋址方式 83
3.2.3 80x86/Pentium存儲(chǔ)器尋址的段約定 86
3.2.4 幾種處理器尋址方式比較 87
3.3 8086/8088 CPU指令系統(tǒng) 88
3.3.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 88
3.3.2 算術(shù)運(yùn)算類指令 92
3.3.3 邏輯運(yùn)算與移位指令 98
3.3.4 串操作指令 101
3.3.5 控制轉(zhuǎn)移類指令 104
3.3.6 處理器控制類指令 111
3.4 80x86/Pentium CPU指令系統(tǒng) 112
3.4.1 80286 CPU的增強(qiáng)與增加指令 113
3.4.2 80386 CPU的增強(qiáng)與增加指令 115
3.4.3 80486 CPU增加的指令 117
3.4.4 Pentium系列CPU增加的指令 117
3.5 80x87浮點(diǎn)運(yùn)算指令 120
3.5.1 80x87的數(shù)據(jù)類型與格式 120
3.5.2 浮點(diǎn)寄存器 121
3.5.3 80x87指令簡(jiǎn)介 121
習(xí)題3 122
第4章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 127
4.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言概述 127
4.2 匯編語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)與語(yǔ)句格式 129
4.2.1 匯編語(yǔ)言源程序的框架結(jié)構(gòu) 129
4.2.2 匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句 130
4.3 匯編語(yǔ)言的偽指令 134
4.3.1 基本偽指令語(yǔ)句 134
4.3.2 80x86/Pentium CPU擴(kuò)展偽指令 146
4.4 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法 149
4.4.1 程序設(shè)計(jì)的基本過(guò)程 149
4.4.2 順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) 150
4.4.3 分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) 151
4.4.4 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) 155
4.4.5 子程序設(shè)計(jì)與調(diào)用技術(shù) 158
4.5 模塊化程序設(shè)計(jì)技術(shù) 167
4.5.1 模塊化程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與規(guī)范 167
4.5.2 程序中模塊間的關(guān)系 168
4.5.3 模塊化程序設(shè)計(jì)舉例 168
4.6 綜合應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例 170
4.6.1 16位實(shí)模式程序設(shè)計(jì) 170
4.6.2 基于32位指令的實(shí)模式程序設(shè)計(jì) 174
4.6.3 基于多媒體指令的實(shí)模式程序設(shè)計(jì) 175
4.6.4 保護(hù)模式程序設(shè)計(jì) 177
4.6.5 浮點(diǎn)指令程序設(shè)計(jì) 180
4.7 匯編語(yǔ)言與C/C++語(yǔ)言混合編程 181
4.7.1 內(nèi)嵌模塊方法 181
4.7.2 多模塊混合編程 181
習(xí)題4 184
第5章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 188
5.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器概述 188
5.1.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 189
5.1.2 存儲(chǔ)原理與地址譯碼 190
5.1.3 主要性能指標(biāo) 192
5.2 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 193
5.2.1 靜態(tài)RAM(SRAM) 193
5.2.2 動(dòng)態(tài)RAM(DRAM) 196
5.2.3 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM的應(yīng)用 198
5.3 只讀存儲(chǔ)器(ROM) 201
5.3.1 掩膜ROM和PROM 201
5.3.2 EPROM(可擦除的PROM) 202
5.4 存儲(chǔ)器連接與擴(kuò)充應(yīng)用 207
5.4.1 存儲(chǔ)器芯片選擇 207
5.4.2 存儲(chǔ)器容量擴(kuò)充 209
5.4.3 RAM存儲(chǔ)模塊 210
5.5 CPU與存儲(chǔ)器的典型連接 212
5.5.1 8086/8088 CPU的典型存儲(chǔ)器連接 212
5.5.2 80386/Pentium CPU的典型存儲(chǔ)器連接 214
5.6 微機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存結(jié)構(gòu) 215
5.6.1 分級(jí)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 216
5.6.2 高速緩存Cache 216
5.6.3 虛擬存儲(chǔ)器與段頁(yè)結(jié)構(gòu) 218
習(xí)題5 219
第6章 輸入/輸出和中斷 220
6.1 輸入/輸出及接口 220
6.1.1 I/O信息的組成 220
6.1.2 I/O接口概述 220
6.1.3 I/O端口的編址 221
6.1.4 簡(jiǎn)單的I/O接口 224
6.2 輸入/輸出的傳送方式 225
6.2.1 程序控制的輸入/輸出 225
6.2.2 中斷控制的輸入/輸出 228
6.2.3 直接數(shù)據(jù)通道傳送 229
6.3 中斷技術(shù) 230
6.3.1 中斷的基本概念 230
6.3.2 中斷優(yōu)先權(quán) 232
6.4 80x86/Pentium中斷系統(tǒng) 234
6.4.1 中斷結(jié)構(gòu) 234
6.4.2 中斷向量表 236
6.4.3 中斷響應(yīng)過(guò)程 237
6.4.4 80386/80486/Pentium CPU中斷系統(tǒng) 239
6.5 8259A可編程中斷控制器 242
6.5.1 8259A芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳 243
6.5.2 8259A芯片的工作過(guò)程及工作方式 244
6.5.3 8259A命令字 247
6.5.4 8259A芯片應(yīng)用舉例 252
6.6 中斷程序設(shè)計(jì) 256
6.6.1 設(shè)計(jì)方法 256
6.6.2 中斷程序設(shè)計(jì)舉例 258
習(xí)題6 261
第7章 微型機(jī)接口技術(shù) 265
7.1 接口技術(shù)概述 265
7.2 可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 266
7.2.1 可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253 267
7.2.2 可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器8254 273
7.3 可編程并行接口 274
7.3.1 可編程并行接口芯片8255A 274
7.3.2 并行打印機(jī)接口應(yīng)用 281
7.3.3 鍵盤和顯示器接口 285
7.4 串行接口與串行通信 289
7.4.1 串行通信的基本概念 289
7.4.2 可編程串行通信接口8251A 295
7.4.3 可編程異步通信接口INS8250 302
7.4.4 通用串行總線USB 302
7.4.5 I2C與SPI串行總線 305
7.5 DMA控制器接口 307
7.5.1 8237A芯片的基本功能和引腳特性 307
7.5.2 8237A芯片內(nèi)部寄存器與編程 309
7.5.3 8237A應(yīng)用與編程 312
7.6 模擬量輸入/輸出接口 314
7.6.1 概述 314
7.6.2 并行和串行D/A轉(zhuǎn)換器 315
7.6.3 并行和串行A/D轉(zhuǎn)換器 321
習(xí)題7 329
第8章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展 332
8.1 微型計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)總線 332
8.1.1 微型計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 332
8.1.2 系統(tǒng)外部總線 335
8.2 工作站 338
8.2.1 配置和功能 338
8.2.2 分類 338
8.2.3 工作站的特點(diǎn) 339
8.3 服務(wù)器 340
8.3.1 分類 340
8.3.2 硬件特點(diǎn) 341
8.3.3 外形 342
8.3.4 計(jì)算機(jī)、工作站和服務(wù)器 343
8.4 SoC與嵌入式系統(tǒng) 343
8.4.1 SoC 343
8.4.2 嵌入式系統(tǒng) 345
8.5 多核處理器 347
8.5.1 發(fā)展歷程 347
8.5.2 多核技術(shù) 348
8.5.3 多核處理器開發(fā)應(yīng)用 349
8.6 并行計(jì)算與分布式計(jì)算 349
8.6.1 并行計(jì)算 349
8.6.2 分布式計(jì)算 351
8.6.3 云計(jì)算、集群計(jì)算及網(wǎng)格計(jì)算 353
參考文獻(xiàn) 356