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第1章 微型计算机概述1

1.1微型计算机的基本概念1

1.1.1微处理器及微处理机1

1.1.2微型计算机1

1.1.3微型计算机系统2

1.1.4嵌入式系统2

1.2微型计算机的硬件结构2

1.3微型计算机的软件系统3

1.4微型计算机系统组成及性能指标3

1.4.1微型计算机系统的组成3

1.4.2微型计算机系统的主要性能指标3

1.5微型计算机的发展概况5

1.6微型计算机的应用6

思考与习题7

第2章 微处理器及其结构8

2.1微处理器概述8

2.1.1微处理器性能指标8

2.1.2微处理器工作方式9

2.1.3微处理器流水线及超标量技术12

2.1.4微处理器核心架构概述14

2.1.5 Intel处理器命名方法15

2.2微处理器内部结构16

2.2.1 8086／8088微处理器17

2.2.2 80286微处理器18

2.2.3 80386微处理器19

2.2.4 80486微处理器21

2.2.5 P5架构微处理器22

2.2.6 P6架构微处理器25

2.2.7 NetBurst架构微处理器28

2.2.8 Core架构微处理器31

2.2.9 Itanium系列微处理器38

2.3微处理器寄存器结构及数据类型38

2.3.1 IA-32寄存器结构38

2.3.2 IA-32及Intel 64基本程序执行寄存器39

2.3.3系统相关寄存器43

2.3.4处理器支持的数据类型47

2.4微处理器主要引脚信号与总线时序48

2.4.1处理器的时钟信号48

2.4.2 8086／8088引脚信号与总线时序49

2.4.3 80286引脚信号与总线操作54

2.4.4 80386主要引脚信号与总线时序55

2.4.5 80486主要引脚信号57

2.4.6 P5架构处理器主要引脚信号与总线时序58

2.4.7 P6架构处理器主要引脚信号与总线时序59

2.4.8 NetBurst架构的Pentium 4处理器主要引脚信号与总线时序61

2.4.9 Core架构处理器主要引脚信号与总线时序61

2.5微处理器对存储器管理概述62

2.5.1物理地址与物理地址空间62

2.5.2虚拟地址与虚拟地址空间63

2.5.3段式管理与页式管理63

2.6实地址方式下的存储器管理65

2.6.1实地址方式下的段式管理机制65

2.6.2实地址方式下物理地址的形成65

2.7保护方式下的存储器管理66

2.7.1段描述符与选择子66

2.7.2保护方式下IA-32处理器的地址转换68

2.7.3保护方式下IA-32E处理器的地址转换74

2.7.4保护方式下物理地址形成示例76

思考与习题78

第3章 IA-32及Intel 64指令系统82

3.1指令格式82

3.2寻址方式83

3.2.1有效地址的概念83

3.2.2各种寻址方式84

3.3指令系统91

3.3.1数据传送类指令91

3.3.2算术运算类指令98

3.3.3逻辑运算与移位指令107

3.3.4串操作类指令111

3.3.5控制转移类指令115

3.3.6处理器控制类指令123

3.3.7其他指令124

思考与习题130

第4章 汇编语言程序设计134

4.1概述134

4.1.1汇编语言程序的基本概念134

4.1.2汇编语言的基本语法135

4.2汇编语言的数据和表达式136

4.2.1常量136

4.2.2变量137

4.2.3标号140

4.2.4表达式和运算符141

4.3宏汇编语言的伪指令146

4.3.1段定义和程序说明伪指令146

4.3.2重复汇编和条件汇编伪指令155

4.3.3结构定义伪指令158

4.4汇编语言程序设计方法159

4.4.1分支程序设计159

4.4.2循环程序设计162

4.4.3子程序设计165

4.4.4宏结构程序设计169

4.4.5汇编程序和汇编处理过程172

4.5用汇编语言编写Windows应用程序177

4.5.1 Windows与DOS区别177

4.5.2简单应用程序开发示例178

4.6汇编语言和C语言的简单混合编程183

4.6.1汇编指令的嵌入式编程183

4.6.2多模块混合编程185

思考与习题189

第5章 微型计算机中的存储器193

5.1存储器概述193

5.1.1半导体存储器分类193

5.1.2半导体存储器的技术指标194

5.2易失性随机存取存储器195

5.2.1静态随机存取存储器（SRAM）195

5.2.2动态随机存取存储器198

5.2.3改进型高速DRAM200

5.3只读存储器202

5.3.1掩膜型只读存储器（MROM）202

5.3.2可编程只读存储器203

5.3.3可擦除可编程只读存储器203

5.3.4电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）205

5.3.5闪速存储器206

5.4新型非易失性随机存取存储器206

5.4.1铁电随机存取存储器（FRAM）207

5.4.2磁阻式随机存取存储器（MRAM）208

5.5微机内存区域划分208

5.6存储器扩展与组织210

5.6.1地址译码210

5.6.2存储器及I／O读写控制信号的产生213

5.6.3位扩展和字扩展213

5.6.4字位全扩展213

5.6.5存储器组织215

5.7存储器层次结构218

5.7.1存储器层次结构概述218

5.7.2存储器模块简介218

5.7.3高速缓冲存储器Cache222

5.7.4虚拟存储器224

5.8 CMOS、 ROM BIOS和Shadow RAM225

5.8.1 CMOS225

5.8.2 ROM BIOS227

5.8.3 Shadow RAM229

思考与习题230

第6章 基本I／O接口技术233

6.1 I／O接口概述233

6.1.1 I／O接口及其功能233

6.1.2微处理器与I／O设备之间的接口信息234

6.1.3 I／O端口的编址方法235

6.1.4 I／O组织236

6.1.5 I／O端口的访问237

6.2 I／O控制方式239

6.2.1直接程序控制方式239

6.2.2中断控制方式240

6.2.3 DMA控制方式240

6.2.4 I／O处理机控制方式241

6.3 I／O接口读、写技术241

6.3.1简单I／O接口241

6.3.2 I／O端口的输入／输出控制243

6.4并行通信与串行通信245

6.4.1并行通信与并行接口245

6.4.2串行通信与串行接口246

6.4.3串行通信方式及异步通信协议248

6.4.4串行异步通信接口标准251

6.5可编程串行通信接口芯片16550／8250253

6.5.1 16550／8250的内部结构及引脚253

6.5.2串行接口的编程及应用259

6.6可编程并行接口芯片8255263

6.6.1 8255的内部结构及引脚信号263

6.6.2 8255的工作方式264

6.6.3 8255的编程应用268

6.7可编程定时器／计数器接口芯片8253／8254271

6.7.1定时／计数概述271

6.7.2 8253／8254的内部结构及引脚信号271

6.7.3 8253／8254的工作方式273

6.7.4 8253和8254的编程方法277

6.7.5 8253／8254的应用279

思考与习题280

第7章 微型计算机的中断系统284

7.1中断的基本概念284

7.1.1中断与异常284

7.1.2中断过程287

7.1.3外部中断源的管理289

7.2实地址方式和保护地址方式下的中断291

7.2.1实地址方式下的中断291

7.2.2保护方式下的中断291

7.3可编程中断控制器8259293

7.3.1 8259的内部结构及工作原理294

7.3.2 8259的引脚信号296

7.3.3 8259的工作方式297

7.3.4 8259的编程方法300

7.3.5高级可编程中断控制器APIC307

7.4中断调用及中断程序设计308

7.4.1 BIOS中断调用308

7.4.2 DOS系统功能调用311

7.4.3中断程序设计311

思考与习题315

第8章 人机交互接口318

8.1键盘接口及LED显示器接口318

8.1.1非标准键盘及LED显示器接口318

8.1.2微机系统中的标准键盘接口324

8.2显示适配器接口327

8.2.1显示适配器接口概述327

8.2.2显示适配器的组成329

8.2.3对显示适配器的编程329

8.2.4 VGA与DVI接口331

8.3并行打印机接口333

8.3.1并行打印机适配器组成333

8.3.2并行打印机接口的应用335

8.3.3增强型并行端口EPP和扩展功能端口ECP337

思考与习题342

第9章 DMA控制器及硬盘适配器接口344

9.1 DMA及DMA控制器344

9.1.1 DMA概述344

9.1.2 DMA控制器8237结构及引脚345

9.1.3 8237内部寄存器的功能及格式348

9.1.4 DMA控制器的编程及应用352

9.1.5 DMA应用于打印机控制355

9.2硬盘适配器接口356

9.2.1硬盘系统构成356

9.2.2硬盘适配器接口类型357

9.2.3硬盘接口信号359

9.3 RAID技术360

思考与习题362

第10章 模拟输入／输出接口363

10.1模拟输入／输出系统363

10.2模拟输出接口技术364

10.2.1 D／ A转换器364

10.2.2 D／A转换接口技术368

10.3模拟输入接口技术373

10.3.1 A／D转换器373

10.3.2 A／D转换接口技术379

思考与习题381

第11章 微型计算机总线技术383

11.1微型计算机总线概述383

11.1.1总线分类383

11.1.2总线主要参数384

11.1.3微型计算机总线的发展385

11.2总线层次及信号类型387

11.2.1总线系统的层次387

11.2.2总线系统的信号类型387

11.3 ISA总线388

11.4 EISA总线390

11.5 VESA总线391

11.6 PCI总线391

11.7 AGP总线396

11.7.1 AGP的主要特点396

11.7.2 AGP的工作模式及时序396

11.8 PCI-X总线399

11.9 PCI Express总线399

11.9.1 PCI Express总线概述399

11.9.2 PCI Express总线的技术特点400

11.9.3 PCI Express的数据传输过程401

11.10 USB总线402

11.10.1 USB的主要特点402

11.10.2 USB硬、软件构成及接口信号403

11.10.3 USB的传输方式403

11.11 IEEE1394总线405

11.11.1 IEEE1394概述405

11.11.2 IEEE1394传输方式与工作过程405

思考与习题407

第12章 微型计算机系统408

12.1微机硬件系统概述408

12.1.1微型计算机硬件构成408

12.1.2微型计算机系统板的种类409

12.2芯片组411

12.2.1芯片组概述411

12.2.2北桥芯片MCH或GMCH412

12.2.3南桥芯片ICH414

12.3 80X86微机硬件系统418

12.3.1 8088硬件系统418

12.3.2 80286硬件系统419

12.3.3 80386硬件系统419

12.3.4 80486硬件系统420

12.4 Pentium X微机硬件系统421

12.4.1 Pentium硬件系统421

12.4.2 Pentium Ⅱ硬件系统422

12.4.3 Pentium Ⅲ硬件系统422

12.4.4 Pentium 4硬件系统423

12.5 Core 2系列微机硬件系统425

12.5.1 Core 2 Duo硬件系统425

12.5.2 Core 2 Quad硬件系统426

12.5.3 Core 2 Extreme硬件系统427

12.6系统板主要部件及连接插座介绍429

12.6.1典型系统板429

12.6.2主要部件及接口插槽（座）430

12.7微型计算机系统433

12.7.1微型计算机系统组成433

12.7.2微型计算机系统发展趋势434

思考与习题435

参考文献436