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第1章 微型计算机系统的基础知识1

1.1 计算机发展概述1

1.1.1 计算机的发展简史1

1.1.2 计算机的分类2

1.1.3 计算机的应用3

1.1.4 微处理器的发展简史5

1.1.5 微型计算机的分类9

1.1.6 微型计算机硬件技术发展的特点、趋势和学习方法10

1.2.1 几个基本定义15

1.2 微型计算机系统的组成15

1.2.2 微型计算机系统的组成17

1.3 微机硬件系统结构19

1.4 微处理器组成21

1.4.1 运算器22

1.4.2 控制器22

1.4.3 内部寄存器22

1.5 存储器概述23

1.5.1 基本概念23

1.5.3 读/写操作过程24

1.5.2 存储器组成24

1.6 微机的工作原理与程序执行过程25

1.6.1 微机的工作原理25

1.6.2 程序执行过程26

1.7 微机系统的主要性能指标36

1.7.1 最佳整体性能评估与最佳购买性能评估36

1.7.2 主板的结构与性能37

1.7.3 微处理器的性能指标38

1.7.6 总线的性能指标42

1.7.5 允许配置的外设数量42

1.7.4 硬盘的性能指标42

1.7.7 系统软件的性能43

1.8 微机的运算基础44

1.8.1 数制转换综合表示法45

1.8.2 二进制编码45

1.8.3 数的定点与浮点表示48

1.8.4 带符号数的表示法52

第2章 微处理器及其体系结构概述61

2.1.1 8086/8088CPU的内部组成结构62

2.1 8086/8088微处理器简介62

2.1.2 8086/8088的寄存器结构65

2.1.3 总线周期的概念68

2.2 8086/8088CPU的存储器69

2.2.1 存储器的组织69

2.2.2 存储器的分段71

2.2.3 实际地址和逻辑地址72

2.2.4 堆栈72

2.3 8086-Pentium系列微处理器的程序设计模型73

2.3.1 通用寄存器74

2.3.2 专用寄存器76

2.4 实模式存储器寻址79

2.4.1 段和偏移79

2.4.2 默认段寄存器和偏移寄存器80

2.4.3 “段加偏移”寻址机制允许重定位81

2.5 保护模式存储器寻址82

2.5.1 选择子和描述符83

2.5.2 程序不可见寄存器86

2.6.1 分页寄存器88

2.6 内存分页88

2.6.2 页目录和页表90

习题291

第3章 微处理器的寻址方式及其指令系统94

3.1 8086/8088指令系统概述94

3.1.1 8086/8088指令系统的特点94

3.1.2 8086/8088的指令格式94

3.2.3 寄存器寻址99

3.2.2 立即数寻址99

3.2.1 固定寻址99

3.2 8086/8088的寻址方式99

3.2.4 存储器寻址100

3.2.5 其他寻址方式103

3.3 8086/8088指令的分类103

3.3.1 数据传送指令103

3.3.2 算术运算指令113

3.3.3 逻辑运算和移位循环指令125

3.3.4 串操作指令126

3.3.5 程序控制指令131

3.3.6 处理器控制指令140

3.4 80286-Pentium 2微处理器的寻址方式及指令系统142

3.4.1 80286相对8086增加的指令142

3.4.2 80386以上微处理器相对80286增加的指令144

3.4.3 80486相对80386新增加的指令155

3.5 80286/80386/80486的挂号信模式指令156

3.6 Pentium系列微处理器的新增指令简介162

3.6.1 条件类传送指令CMOV162

3.6.2 算术运算指令163

3.6.3 Pentium 2和Pentium Pro指令的改进164

习题3165

第4章 汇编语言程序设计170

4.1 程序设计语言概述170

4.1.1 机器语言170

4.1.2 汇编语言170

4.1.3 高级语言171

4.2 8086/8088汇编语言的基本语法171

4.2.1 8086/8088汇编源程序实例171

4.2.2 8086/8088汇编语言语句173

4.3.1 顺序结构程序193

4.3 8086/8088汇编语言程序设计基本方法193

4.3.2 分支结构程序195

4.3.3 循环结构程序195

4.3.4 DOS及BIOS中断调用198

4.4 软件调试技术207

4.4.1 调试软件DEBUG207

4.4.2 软件调试基本方法210

4.5 保护模式程序设计实例211

4.5.1 保护模式程序设计概述211

4.5.2 进入保护模式与由保护模式返回实模式212

习题4214

第5章 16位微处理器的硬件特性及其系统基础217

5.1 8086/8088微处理器的引脚信号与功能217

5.1.1 地址/数据总线AD15-AD0217

5.1.2 地址/状态总线A19/S6-A16/S3218

5.1.3 控制总线218

5.1.4 电源线和地线219

5.1.5 其他控制线219

5.3 总线缓冲及锁存220

5.2 时钟发生器220

5.3.1 多路分离总线221

5.3.2 缓冲系统221

5.4 8086/8088系统的两种工作模式222

5.4.1 最小模式操作222

5.4.2 最大模式操作224

5.5 总线时序226

5.5.1 基本的总线操作226

5.5.2 一般的时序操作227

5.5.3 最小模式下8088的读操作时序228

5.5.4 最小模式下8088的写操作时序230

习题5231

第6章 存储器及其接口233

6.1 存储器的分类与组成233

6.1.1 半导体存储器的分类233

6.1.2 半导体存储器的组成234

6.2 随机存取存储器（RAM）236

6.2.1 静态随机存取存储器236

6.2.2 动态随机存储器241

6.3.1 只读存储器存储信息的原理和组成243

6.3 只读存储器（ROM）243

6.3.2 只读存储器的分类244

6.3.3 EPROM芯片实例——Intel 2716245

6.4 存储器的连接247

6.4.1 存储器芯片的扩充247

6.4.2 存储器与CPU的连接249

6.4.3 存储器与CPU的连接应注意的一些问题260

6.4.4 存储器接口的时序262

6.5 几种新型的半导体存储器265

6.6.1 磁表面存储信息原理267

6.6 磁表面存储器267

6.6.2 磁盘存储器269

6.6.3 盒式磁带存储器271

6.6.4 硬盘存储器273

6.7 光盘存储器277

6.7.1 概述277

6.7.2 光盘存储器的写/读原理、特点及其应用技术278

6.7.3 可擦式光盘存储器285

习题6287

7.1 输入输出接口概述290

7.1.1 CPU与外设间的连接290

第7章 输入输出与中断技术290

7.1.2 接口电路的基本结构291

7.2 CPU与外设数据传送的方式292

7.2.1 程序传送292

7.2.2 中断传送298

7.2.3 直接存储器存取（DMA）传送298

7.3.1 中断概述299

7.3 中断技术299

7.3.2 单个中断源的中断301

7.3.3 向量中断303

7.3.4 中断优先权304

7.4 8086/8088的中断系统和中断处理304

7.4.1 8086/8088的中断系统304

7.4.2 8086/8088的中断处理过程308

7.4.3 中断向量表311

7.4.4 可屏蔽中断的过程312

7.4.5 中断响应时序313

7.4.6 中断服务子程序设计314

习题7316

第8章 常见可编程接口芯片及应用317

8.1 接口的分类及功能317

8.1.1 接口的分类317

8.1.2 接口的功能317

8.2 可编程计数器/定时器8253-5318

8.2.1 8253-5的引脚与功能结构318

8.2.3 8253-5的6种工作方式及时序关系319

8.2.2 8253-5的内部结构和寻址方式319

8.2.4 8253-5应用举例322

8.3 可编程中断控制器8259A324

8.3.1 8259A的引脚与功能结构324

8.3.2 8259A内部结构框图和中断工作过程325

8.3.3 8259A的控制字格式328

8.3.4 8259A应用举例334

8.4 可编程并行通信接口芯片8255A335

8.4.1 8255A芯片引脚定义与功能335

8.4.3 8255A的3种工作方式337

8.4.2 8255A寻址方式337

8.4.4 时序关系341

8.4.5 8255A应用举例342

8.5 可编程串行异步通信接口芯片8250344

8.5.1 串行异步通信规程344

8.5.2 8250芯片引脚定义与功能345

8.5.3 8250芯片的内部结构和寻址方式346

8.5.4 8250内部控制状态寄存器的功能348

8.5.5 8250通信编程350

8.5.6 8250应用举例352

8.6.1 A/D转换接口354

8.6 模/数（A/D）与数/模（D/A）转换接口芯片354

8.6.2 D/A转换接口358

习题8361

第9章 从16位到64位微处理器的最新技术发展363

9.1 80286微处理器363

9.1.1 80286的特点364

9.1.2 80286在体系结构上与8088/8086的主要异同点365

9.2 80386微处理器375

9.2.2 80386的体系结构376

9.2.1 80386的特点376

9.2.3 80386 CPU的内部寄存器379

9.2.4 80386的3种工作模式385

9.2.5 80386的存储管理387

9.2.6 80386工作模式的相互转变402

9.3 80486微处理器简介402

9.3.1 80486的主要结构特点403

9.3.2 80486 CPU内部结构403

9.3.3 调整缓存（cache）407

9.4 Pentium微处理器410

9.4.1 Intel 80x86 CPU系列411

9.4.2 Pentium的体系结构及其特点411

9.4.3 Pentium总线与80486总线的主要区别415

9.4.4 Pentium相对80486体系结构的增强点418

9.5 Pentium系列微处理器及相关技术的发展419

9.5.1 Pentium 2微处理器419

9.5.2 Pentium 3微处理器420

9.5.3 Pentium 4微处理器422

9.5.4 新一代64位微处理器——Itanium424

9.5.5 对称多处理对今后PC机发展方向的影响428

习题9429

第10章 32位多任务与多用户系统原理及实例431

10.1 多任务系统431

10.1.1 多任务与多用户431

10.1.2 局部空间与全局空间432

10.2 任务及任务的描述435

10.2.1 任务及其LDT435

10.2.2 任务及其任务状态段436

10.3.1 任务的设定439

10.3 任务转换439

10.3.2 任务转换过程440

10.3.3 任务转换方法442

10.3.4 任务门443

10.3.5 任务转换时的B位、NT位和反向链的变化445

10.3.6 IRET/IRETD指令446

10.3.7 任务转换时的特权级保护446

10.3.8 描述符表的项目分类447

10.4.1 80386的引脚图448

10.4 80386微机系统448

10.4.2 80386 协处理器449

10.4.3 80386系统实例453

10.5 80486微机系统454

10.5.1 概述454

10.5.2 流行的80486微机主板455

习题10459

11.1 微机总线与接口标准的基本概念460

11.1.1 微机总线与接口标准的定义460

第11章 微机总线与接口标准460

11.1.2 微机总线与接口标准的分类461

11.1.3 微机总线的组成及性能指标462

11.2 常用总线及其应用463

11.2.1 PC/XT总线463

11.2.2 ISA总线464

11.2.3 PCI局部总线465

11.2.4 AGP总线467

11.3.2 IDE/EIDE接口标准的特性470

11.3.1 IDE接口标准简介470

11.3 IDE接口标准470

11.3.3 新型ATA类接口标准471

11.4 SCSI接口标准471

11.4.1 SCSI接口标准性能特点472

11.4.2 SCSI接口信号定义与电气特性472

11.4.3 SCSI系统的总线结构配置和总线操作474

11.5 通用外设接口标准USB475

11.5.1 USB的性能特点476

11.5.3 USB系统组成及拓扑结构478

11.5.4 USB的传输类型和总线枚举479

11.5.5 USB交换的包格式482

11.5.6 USB的应用与发展现状484

11.6 IEEE 1394高性能串行总线标准485

11.6.1 IEEE 1394的主要性能特点485

11.6.2 IEEE 1394的拓扑结构486

11.6.3 IEEE 1394的协议层次487

11.6.4 USB和IEEE 1394的比较488

习题11489

12.1.1 硬件系统配置的实用原则491

第12章 最新微机系统流行实用硬、软件技术491

12.1 目前流行微机硬件系统的配置491

12.1.2 硬件系统配件的选择492

12.1.3 硬件系统配置实例499

12.2 微机软件系统配置500

12.2.1 操作系统500

12.2.2 实用软件508

12.3 流行微机系统的安装514

12.3.1 整机安装的一般步骤514

12.3.2 软件安装517

12.4 BIOS技术基础524

12.4.1 BIOS的基本概念和工作原理524

12.4.2 主板中应用的新一代BIOS技术526

12.4.3 BIOS的设置与优化技术527

12.5 P4的应用领域535

习题12536

附录A 8086/8088指令系统表537

附录B 教师信息反馈表与学生信息反馈表552

参考文献555