Name: 微型計算機原理及應用（第4版）
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內容簡介

本書是“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材和國家精品課程建設成果，力求做到“基礎性、系統性、實用性和先進性”的統一。

全書共8章，包括電腦基礎、80x86/Pentium微處理器、80x86/Pentium指令系統、組合語言程式設計、半導體記憶體、輸入/輸出和中斷、微型機介面技術和微型計算機系統的發展等。該書為任課老師提供電子課件和附錄清單。
　　
本書適合作為高校工科各專業微機原理及應用（或微機原理與介面技術）課程教材，也可作為考研參考書和從業人員的參考手冊。

作者介紹

吳甯，博士生導師，中國電子學會高級會員。1982 年畢業於中國科學技術大學無線電系後繼續在該校攻讀碩士學位，1985年獲通信與電子系統專業工學碩士學位。

1985 年6月至今在南京航空航太大學電子工程系任教。主要從事信號獲取與處理，數位系統設計與自動測試，電子系統集成與專用積體電路設計技術領域的教學科研工作。先後承擔了"921”國家重點工程、航空基金、江蘇省自然科學基金、國防重點型號等科研課題數十項，獲省部級科技進步獎4項。其中重大科研項目有：研究數位系統設計、驗證與測試一體化的原理和方法（航空基金），並開發了相關的軟體平臺用於數位系統設計、驗證與測試；設計並研製"神舟號”載人飛船熱控系統地面類比試驗台（"921”國家重點工程），用於載人飛船熱控系統地面類比裝置的原理性試驗研究及系統部件的性能測試，為船用液體冷卻回路主動熱控系統提供試驗資料；基於動態路徑分配的低功耗高性能片上網路關鍵技術研究（江蘇省自然科學基金）；高速資料獲取與測控系統，用於國防重點型號燃油、液壓系統的設計和性能測試研究；數位元影像處理與目標識別（航空基金），主要研究小波變換在圖像壓縮處理中的應用及逆合成孔徑雷達飛機圖像的後處理、特徵提取、分類與識別；雷達發射及接收元件故障測試方法研究與實現，當雷達發射或接收元件發生故障時，能夠自動快速定位故障並隔離至元件級。

第1章電腦基礎 1
1．1 電腦及系統組成 1
1．1．1 微型電腦硬體系統組成 2
1．1．2 微型電腦軟體系統 7
1．1．3 微型電腦中指令執行的基本過程 7
1．1．4 微型電腦性能的評估指標 10
1．2 電腦中數值資料資訊的表示 12
1．2．1 機器數和真值 12
1．2．2 數的表示方法――原碼、反碼和補數 13
1．2．3 補數的運算 16
1．2．4 定點數與浮點數 17
1．2．5 BCD碼及其十進位調整 20
1．3 電腦中非數值資料的資訊表示 22
1．3．1 西文資訊的表示 22
1．3．2 中文資訊的表示 23
習題1 24

第2章微處理器 25
2．1 微處理器概述 25
2．2 80x86/Pentium微處理器的內部結構 28
2．2．1 8086/8088 CPU基本結構 28
2．2．2 80386 CPU內部結構 34
2．2．3 80x87數學輔助處理器 48
2．2．4 Pentium CPU內部結構 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 系統匯流排與典型時序 64
2．4．1 CPU系統匯流排及其操作 64
2．4．2 基本匯流排操作時序 65
2．4．3 特殊匯流排操作時序 67
2．5 典型CPU應用系統 69
2．5．1 8086/8088支援晶片 69
2．5．2 8086/8088單CPU（最小模式）系統 73
2．5．3 8086/8088多CPU（最大模式）系統 74
2．6 CPU的工作模式 77
2．6．1 真實位元址模式 77
2．6．2 保護模式 77
2．6．3 虛擬8086模式 78
2．6．4 系統管理模式 78
習題2 78

第3章微處理器指令系統 81
3．1 指令格式 81
3．2 定址方式 83
3．2．1 定址方式與有效位元址EA的概念 83
3．2．2 80x86/Pentium各種定址方式 83
3．2．3 80x86/Pentium記憶體定址的段約定 86
3．2．4 幾種處理器定址方式比較 87
3．3 8086/8088 CPU指令系統 88
3．3．1 資料傳送類指令 88
3．3．2 算數運算類指令 92
3．3．3 邏輯運算與移位元元指令 98
3．3．4 串操作指令 101
3．3．5 控制轉移類指令 104
3．3．6 處理器控制類指令 111
3．4 80x86/Pentium CPU指令系統 112
3．4．1 80286 CPU的增強與增加指令 113
3．4．2 80386 CPU的增強與增加指令 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浮點運算指令 120
3．5．1 80x87的資料類型與格式 120
3．5．2 浮點寄存器 121
3．5．3 80x87指令簡介 121
習題3 122

第4章組合語言程式設計 127
4．1 程式設計語言概述 127
4．2 組合語言的程式結構與語句格式 129
4．2．1 組合語言來源程式的框架結構 129
4．2．2 組合語言的語句 130
4．3 組合語言的虛擬指令 134
4．3．1 基本虛擬指令語句 134
4．3．2 80x86/Pentium CPU擴展虛擬指令 146
4．4 組合語言程式設計方法 149
4．4．1 程式設計的基本過程 149
4．4．2 順序結構程式設計 150
4．4．3 分支結構程式設計 151
4．4．4 迴圈結構程式設計 155
4．4．5 副程式設計與調用技術 158
4．5 模組化程式設計技術 167
4．5．1 模組化程式設計的特點與規範 167
4．5．2 程式中模組間的關係 168
4．5．3 模組化程式設計舉例 168
4．6 綜合應用程式設計舉例 170
4．6．1 16位元真實模式程式設計 170
4．6．2 基於32位元元指令的真實模式程式設計 174
4．6．3 基於多媒體指令的真實模式程式設計 175
4．6．4 保護模式程式設計 177
4．6．5 浮點指令程式設計 180
4．7 組合語言與C/C++語言混合程式設計 181
4．7．1 內嵌模組方法 181
4．7．2 多模組混合程式設計 181
習題4 184

第5章半導體記憶體 188
5．1 半導體記憶體概述 188
5．1．1 半導體記憶體的分類 189
5．1．2 存儲原理與位址解碼 190
5．1．3 主要性能指標 192
5．2 隨機存取記憶體（RAM） 193
5．2．1 靜態RAM（SRAM） 193
5．2．2 動態RAM（DRAM） 196
5．2．3 隨機存取記憶體RAM的應用 198
5．3 唯讀記憶體（ROM） 201
5．3．1 掩膜ROM和PROM 201
5．3．2 EPROM（可擦除的PROM） 202
5．4 記憶體連接與擴充應用 207
5．4．1 記憶體晶片選擇 207
5．4．2 記憶體容量擴充 209
5．4．3 RAM存儲模組 210
5．5 CPU與記憶體的典型連接 212
5．5．1 8086/8088 CPU的典型記憶體連接 212
5．5．2 80386/Pentium CPU的典型記憶體連接 214
5．6 微機系統的記憶體結構 215
5．6．1 分級存儲結構 216
5．6．2 快取記憶體Cache 216
5．6．3 虛擬記憶體與段頁結構 218
習題5 219

第6章輸入/輸出和中斷 220
6．1 輸入/輸出及介面 220
6．1．1 I/O資訊的組成 220
6．1．2 I/O介面概述 220
6．1．3 I/O埠的編址 221
6．1．4 簡單的I/O介面 224
6．2 輸入/輸出的傳送方式 225
6．2．1 程式控制的輸入/輸出 225
6．2．2 中斷控制的輸入/輸出 228
6．2．3 直接資料通道傳送 229
6．3 中斷技術 230
6．3．1 中斷的基本概念 230
6．3．2 中斷優先權 232
6．4 80x86/Pentium中斷系統 234
6．4．1 中斷結構 234
6．4．2 中斷向量表 236
6．4．3 中斷回應過程 237
6．4．4 80386/80486/Pentium CPU中斷系統 239
6．5 8259A可程式設計中斷控制器 242
6．5．1 8259A晶片的內部結構與引腳 243
6．5．2 8259A晶片的工作過程及工作方式 244
6．5．3 8259A命令字 247
6．5．4 8259A晶片應用舉例 252
6．6 中斷程式設計 256
6．6．1 設計方法 256
6．6．2 中斷程式設計舉例 258
習題6 261

第7章微型機介面技術 265
7．1 介面技術概述 265
7．2 可程式設計定時/計數器 266
7．2．1 可程式設計定時/計數器8253 267
7．2．2 可程式設計定時/計數器8254 273
7．3 可程式設計平行介面 274
7．3．1 可程式設計平行介面晶片8255A 274
7．3．2 平行埠印表機介面應用 281
7．3．3 鍵盤和顯示器介面 285
7．4 序列介面與串列通信 289
7．4．1 串列通信的基本概念 289
7．4．2 可程式設計串列通信介面8251A 295
7．4．3 可程式設計非同步通信介面INS8250 302
7．4．4 通用序列匯流排USB 302
7．4．5 I2C與SPI串列匯流排 305
7．5 DMA控制器介面 307
7．5．1 8237A晶片的基本功能和引腳特性 307
7．5．2 8237A晶片內部寄存器與程式設計 309
7．5．3 8237A應用與程式設計 312
7．6 類比量輸入/輸出介面 314
7．6．1 概述 314
7．6．2 並行和串列D/A轉換器 315
7．6．3 並行和串列A/D轉換器 321
習題7 329

第8章微型電腦系統的發展 332
8．1 微型電腦體系結構及系統匯流排 332
8．1．1 微型電腦體系結構 332
8．1．2 系統外部匯流排 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 339
8．3 伺服器 340
8．3．1 分類 340
8．3．2 硬體特點 341
8．3．3 外形 342
8．3．4 電腦、工作站和伺服器 343
8．4 SoC與嵌入式系統 343
8．4．1 SoC 343
8．4．2 嵌入式系統 345
8．5 多核處理器 347
8．5．1 發展歷程 347
8．5．2 多核技術 348
8．5．3 多核處理器開發應用 349
8．6 平行計算與分散式運算 349
8．6．1 平行計算 349
8．6．2 分散式運算 351
8．6．3 雲計算、集群計算及網格計算 353
參考文獻 356

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