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第1章 概述1

1.1计算机的基本结构和工作原理1

1.1.1计算机的基本结构1

1.1.2计算机工作原理2

1.2微处理器，微计算机，微处理器系统3

1.2.1微处理器（Microprocessor简称up或MP）3

1.2.2微计算机（Micmcomputer简称uC或MC）3

1.2.3微处理器系统（Mircroprocessing System简称uPS或MRS）3

1.3微处理器的产生和发展4

1.3.1 8位微处理器4

1.3.2 16位微处理器4

1.3.3 32位微处理器4

1.3.4 Pentium微处理器5

1.3.5 Pentium Ⅱ微处理器6

1.3.6 Pentium Ⅲ微处理器6

1.3.7 Pentium 4微处理器7

1.3.8新一代字长64位微处理器7

1.4 IA-32结构微处理器8

1.4.1 80x86指令集8

1.4.2 MMX指令集9

1.4.3 SSE/SSE2/SSE3扩展指令集9

1.4.4 3DNOW！技术9

1.4.5高速缓存（Cache）技术的发展——Cache分级设计10

1.4.6流水线及动态执行技术10

1.5微计算机系统的组成11

1.5.1硬件系统11

1.5.2软件系统16

1.5.3微计算机系统结构的特殊性16

1.6典型微处理器系统结构及工作原理18

1.6.1系统连接19

1.6.2典型微处理器的内部结构19

1.6.3典型存储器的内部结构21

1.6.4简单程序的编制和执行23

1.7 IA-32结构的数据类型26

1.7.1数据单位表示26

1.7.2表示存储器容量的计量单位27

1.7.3存储器编址与数据存储28

1.7.4数的表示法29

1.7.5字符的表示法34

1.7.6基本数据类型35

1.8 IBMPC/XT微型计算机系统实例36

习题137

第2章IA-32结构微处理器及其体系结构38

2.1微处理器的主要性能指标38

2.1.1微处理器的字长38

2.1.2指令数38

2.1.3运算速度38

2.1.4访存空间39

2.1.5高速缓存39

2.1.6虚拟存储40

2.1.7多处理器系统40

2.1.8工艺形式及其他40

2.2 8086/8088微处理器41

2.2.1 8086的内部结构41

2.2.2 8086的寄存器结构45

2.2.3 8086的引脚特性48

2.2.4 8086和8088的比较51

2.2.5 8086的时钟和总线周期概念52

2.2.6 8086/8088的工作方式54

2.2.7 8086/8088的总线操作时序59

2.2.8存储器组织63

2.2.9 I/O组织65

2.3从8086到Pentium65

2.3.1指令预取技术65

2.3.2地址流水线和Cache技术66

2.3.3存储器管理技术68

2.3.4超标量流水线技术68

2.4 80486微处理器69

2.4.1 80486的主要性能69

2.4.2 80486的内部结构69

2.4.3片内高速缓冲存储器（Cache）71

2.4.4 80486的寄存器结构73

2.4.5 80486工作模式82

2.4.6工作模式之间的转换85

2.4.7 80486存储器组织85

2.5 Pentium微处理器的结构特点88

2.5.1超标量体系结构（Supers Calar Architecture）88

2.5.2独立的指令Cache和数据Cache89

2.5.3新设计的浮点单元90

2.5.4分支预测90

2.5.5 Pentium微型计算机系统的体系结构90

2.6其他先进微处理器91

2.6.1 Pentium Pro微处理器91

2.6.2 Pentium Ⅱ微处理器97

2.6.3 Pentium Ⅲ微处理器99

2.6.4 Pentium 4微处理器102

习题2105

第3章 80x86指令系统107

3.1指令的基本格式107

3.2寻址方式108

3.3指令执行时间114

3.4 8086/8088指令系统116

3.4.1数据传送（Data Transfer）类指令116

3.4.2算术运算（Arithmatic）类指令123

3.4.3逻辑运算与移位（Logic and Shift）类指令136

3.4.4串操作（String Manipulation）指令140

3.4.5控制转移（Control Jump）指令144

3.4.6处理器控制（Processor Control）指令152

3.5中断类指令及PC DOS系统功能调用153

3.5.1中断及中断返回指令153

3.5.2 8086的专用中断155

3.5.3 PC DOS的系统功能调用与基本I/O子程序调用157

3.5.4 BIOS中断调用161

3.5.5返回DOS的方法及使用的中断调用162

3.6 80286扩充的指令164

3.6.1对8086/8088某些指令功能的扩充164

3.6.2通用扩充指令164

3.6.3保护模式下的新增指令165

3.7 80386扩充的指令166

3.7.1对80286工作范围扩大的指令166

3.7.2实地址模式下的扩充指令166

3.7.3保护模式下的特权指令169

3.8 80486扩充的指令170

3.8.1新增指令170

3.8.2管理Cache的有关命令170

3.9 Pentium CPU扩充的指令171

习题3171

第4章 汇编语言程序设计177

4.1语言和汇编程序177

4.1.1汇编语言（Assembly Language）177

4.1.2汇编程序（Assembler）177

4.2 MASM宏汇编语言程序的规范178

4.2.1一个简单的汇编语言程序178

4.2.2分段结构179

4.2.3语句的构成与规范179

4.3伪指令及其应用185

4.3.1数据定义及存储器分配伪指令185

4.3.2符号定义伪指令EQU和＝186

4.3.3标号定义伪指令LABEL187

4.3.4段定义伪指令SEGMENT/ENDS187

4.3.5段寻址伪指令ASSUME189

4.3.6过程定义伪指令PROC/ENDP189

4.3.7程序计数器＄和定位伪指令ORG190

4.4结构与记录190

4.4.1结构190

4.4.2记录193

4.5宏指令及其应用195

4.5.1宏指令的定义195

4.5.2宏指令的使用——宏调用195

4.5.3宏指令应用举例196

4.5.4取消宏指令的伪指令PURGE197

4.5.5定义局部标号伪指令LOCAL197

4.6指定处理器及简化段定义伪指令198

4.6.1指定处理器伪指令198

4.6.2简化段定义伪指令199

4.7程序设计的基本方法202

4.7.1汇编语言程序的设计步骤202

4.7.2模块化程序设计206

4.8程序的基本结构及基本程序设计208

4.8.1程序的基本结构208

4.8.2顺序结构与简单程序设计208

4.8.3条件结构与分支程序设计209

4.8.4循环结构与循环程序设计212

4.8.5子程序结构与子程序设计215

4.9实用程序设计举例222

4.9.1代码转换程序223

4.9.2用逻辑尺控制对数组的处理224

4.9.3表处理程序225

4.9.4声音和动画程序228

习题4233

第5章 存储器235

5.1分级存储器系统结构235

5.2半导体存储器的分类及特点236

5.2.1半导体存储器的分类236

5.2.2半导体存储器的性能指标237

5.2.3半导体存储器的特点238

5.3随机存取存储器RAM239

5.3.1静态存储器SRAM240

5.3.2动态存储器DRAM242

5.4只读存储器ROM243

5.4.1固定掩膜编程ROM243

5.4.2可编程PROM244

5.4.3可擦除可编程EPROM244

5.5新型存储器246

5.5.1快擦写Flash存储器246

5.5.2多端口读写存储器246

5.5.3内存条247

5.6主存储器系统设计249

5.6.1 存储器芯片的选择249

5.6.2计算机系统中存储器的地址分配250

5.6.3存储器芯片与CPU的连接250

5.6.4存储器的寻址方法251

5.6.5存储器芯片的扩展253

5.6.6小结258

5.7高速缓冲存储器与虚拟存储器259

5.7.1高档微机系统中的高速缓存技术259

5.7.2虚拟存储器技术261

5.7.3高速缓存器与虚拟存储器的比较263

习题5263

第6章 输入／输出技术264

6.1微机和外设间的输入／输出接口264

6.1.1为什么需要接口电路264

6.1.2接口电路中的信息264

6.1.3接口电路的组成265

6.1.4 I/O端口的编址方式266

6.1.5 80x86系列微机I/O端口地址分配与地址译码266

6.2输入／输出的控制方式270

6.2.1程序控制方式270

6.2.2中断控制方式276

6.2.3直接存储器存取（DMA）控制方式277

6.3 DMA控制器8237A及其应用278

6.3.1 8237A的内部结构及其与外部的连接278

6.3.2 8237A的引脚特性281

6.3.3 8237A的内部寄存器282

6.3.4 8237A的初始化编程287

6.3.5 8237A应用举例288

6.4微计算机功能扩展及总线标准290

6.4.1微计算机功能扩展290

6.4.2总线标准290

6.4.3 ISA总线291

6.4.4 PCI局部总线293

6.4.5 USB总线295

习题6296

第7章 微计算机的中断系统297

7.1中断控制方式的优点297

7.2 8086/8088的中断机构298

7.2.1中断源298

7.2.2中断过程299

7.2.3中断向量表的设置方法299

7.3外部中断302

7.3.1 NMI中断302

7.3.2 INTR中断302

7.4中断的优先权管理302

7.4.1软件查询方式303

7.4.2菊花链法304

7.4.3专用芯片管理方式305

7.5可编程中断控制器8259A305

7.5.1 8259A的引脚特性305

7.5.2 8259A的内部结构及工作原理306

7.5.3 8259A的工作方式307

7.5.4 8259A的级联309

7.5.5 8259A的初始化命令字和操作命令字310

7.5.6 8259A的应用举例316

7.6 IBM PC/XT微计算机的中断系统322

7.6.1可屏蔽中断INTR322

7.6.2非屏蔽中断NMI324

7.7 386/486微计算机的中断系统324

7.7.1 80386/80486 CPU的中断机构324

7.7.2 386/486微机的硬中断控制系统327

习题7328

第8章 可编程通用接口芯片330

8.1可编程接口芯片330

8.1.1可编程接口芯片的组成与功能330

8.1.2接口芯片的分类332

8.2并行I/O接口芯片8255A333

8.2.1 8255A的基本性能334

8.2.2 8255A的内部结构334

8.2.3 8255A的引脚特性和外部连接335

8.2.4 8255A的控制字337

8.2.5 8255A的工作方式339

8.2.6 8255A用于A/D和D/A的接口344

8.2.7 8255A应用举例346

8.3串行通信接口350

8.3.1串行接口及串行通信协议350

8.3.2串行通信的物理标准354

8.3.3可编程串行异步通信接口8250356

8.3.4 8250的编程364

8.3.5 8250应用举例369

8.4可编程计数器／定时器8253/8254371

8.4.1 8253的基本功能和用途371

8.4.2 8253内部结构与工作原理372

8.4.3 8253引脚特性及外部连接374

8.4.4 8253的控制字和编程374

8.4.5 8253的工作方式375

8.4.6 8253的应用举例382

8.4.7 8254与8253的比较389

习题8390

附录1 8086/8088指令系统一览表393

附录2 MASM伪指令一览表401

附录3中断向量地址一览表403

附录4 DOS功能调用（INT 21H）405

附录5 BIOS功能调用409

附录6 IBM PC ASCII码字符表413

附录7 MASM宏汇编程序出错信息414

附录8调试程序DEBUG的主要命令421

参考文献427