第1章 概述 1
1.1 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 1
1.1.1 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 1
1.1.2 計(jì)算機(jī)的工作原理 2
1.2 微處理器、微計(jì)算機(jī)、微處理器系統(tǒng)、片上系統(tǒng) 2
1.2.1 微處理器 2
1.2.2 微計(jì)算機(jī) 3
1.2.3 微處理器系統(tǒng) 3
1.2.4 片上系統(tǒng) 4
1.3 微處理器的產(chǎn)生、發(fā)展及多核處理器 4
1.4 IA-32結(jié)構(gòu)的微處理器 6
1.5 微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 7
1.5.1 硬件系統(tǒng) 7
1.5.2 軟件系統(tǒng) 7
1.5.3 微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特殊性 10
1.6 微計(jì)算機(jī)基本工作原理 11
1.6.1 系統(tǒng)連接 11
1.6.2 微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 12
1.6.3 存儲(chǔ)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 14
1.6.4 簡單程序的編制和執(zhí)行過程 14
1.7 IA-32結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)類型 18
1.7.1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù) 18
1.7.2 常用的名詞術(shù)語 18
1.7.3 數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示法 19
1.7.4 非數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示法 20
1.7.5 基本數(shù)據(jù)類型 22
1.8 現(xiàn)代微計(jì)算機(jī)印象 22
1.8.1 Pentium微計(jì)算機(jī) 23
1.8.2 多核處理器微計(jì)算機(jī) 26
1.9 用匯編語言程序C/C++開啟自行
設(shè)計(jì)微計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 27
習(xí)題1 28
第2章 IA-32結(jié)構(gòu)微處理器及其體系結(jié)構(gòu) 30
2.1 微處理器的主要性能指標(biāo) 30
2.2 8086微處理器 32
2.2.1 8086的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 32
2.2.2 8086的寄存器結(jié)構(gòu) 35
2.2.3 8086的引腳特性 37
2.2.4 8086的時(shí)鐘和總線周期概念 39
2.2.5 8086的工作方式 40
2.2.6 8086的總線操作時(shí)序 47
2.2.7 存儲(chǔ)器組織 49
2.2.8 8086的I/O端口組織 54
2.3 80286 55
2.3.1 80286的主要性能 55
2.3.2 80286的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 55
2.3.3 80286的寄存器結(jié)構(gòu) 56
2.3.4 80286的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 57
2.4 80386/80486 57
2.4.1 80386 58
2.4.2 80386的寄存器結(jié)構(gòu) 59
2.4.3 80486 60
2.5 Pentium系列微處理器 61
2.6 80x86/Pentium系列微處理器的工作模式 62
2.7 微處理器的發(fā)展 64
2.7.1 64位微處理器 64
2.7.2 多核微處理器 65
2.7.3 SoC 65
習(xí)題2 67
第3章 80x86/Pentium指令系統(tǒng) 71
3.1 指令的基本格式 71
3.2 尋址方式 72
3.3 指令執(zhí)行時(shí)間 77
3.4 8086指令系統(tǒng) 79
3.4.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 79
3.4.2 算術(shù)運(yùn)算類指令 86
3.4.3 邏輯運(yùn)算與移位類指令 95
3.4.4 串操作類指令 98
3.4.5 控制轉(zhuǎn)移類指令 102
3.4.6 處理器控制類指令 109
3.5 中斷指令 110
3.6 80286擴(kuò)充的指令 112
3.7 80386和80486擴(kuò)充的指令 112
3.7.1 80386擴(kuò)充的指令 112
3.7.2 80486擴(kuò)充的指令 113
3.8 Pentium系列CPU擴(kuò)充的指令 113
習(xí)題3 114
第4章 匯編語言程序設(shè)計(jì) 119
4.1 匯編語言和匯編程序 119
4.2 MASM宏匯編語言程序的規(guī)范 120
4.2.1 一個(gè)簡單的匯編語言程序 120
4.2.2 分段結(jié)構(gòu) 120
4.2.3 語句類型及構(gòu)成與規(guī)范 121
4.3 匯編語言的偽指令 125
4.3.1 常用偽指令 125
4.3.2 結(jié)構(gòu)型偽指令 129
4.3.3 與宏有關(guān)的偽指令 133
4.4 系統(tǒng)調(diào)用功能 135
4.4.1 DOS功能調(diào)用 135
4.4.2 BIOS功能調(diào)用 138
4.5 匯編語言程序的設(shè)計(jì)方法 139
4.6 匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)及基本程序設(shè)計(jì) 142
4.6.1 匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu) 142
4.6.2 順序結(jié)構(gòu)與簡單程序設(shè)計(jì) 142
4.6.3 條件結(jié)構(gòu)與分支程序設(shè)計(jì) 144
4.6.4 循環(huán)結(jié)構(gòu)與循環(huán)程序設(shè)計(jì) 147
4.6.5 子程序設(shè)計(jì) 152
4.7 匯編語言與C/C++的混合編程 158
4.7.1 嵌入?yún)R編 159
4.7.2 模塊連接 160
習(xí)題4 163
第5章 存儲(chǔ)器及其接口 167
5.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 167
5.1.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 167
5.1.2 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的性能指標(biāo) 167
5.1.3 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的特點(diǎn) 168
5.2 RAM 169
5.2.1 SRAM 169
5.2.2 DRAM 171
5.3 ROM 173
5.3.1 掩模ROM 173
5.3.2 PROM 173
5.3.3 EPROM 173
5.3.4 EEPROM 175
5.3.5 FLASH 176
5.4 現(xiàn)代微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存的擴(kuò)充與內(nèi)存條 176
5.5 內(nèi)存系統(tǒng)設(shè)計(jì) 178
5.5.1 內(nèi)存的選擇 178
5.5.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的地址分配 179
5.5.3 存儲(chǔ)器與CPU的連接 179
5.5.4 存儲(chǔ)器的地址譯碼及應(yīng)用 180
5.6 現(xiàn)代微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存結(jié)構(gòu) 186
5.6.1 分級存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 186
5.6.2 32位微計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的先進(jìn)技術(shù) 187
習(xí)題5 194
第6章 I/O和中斷技術(shù) 196
6.1 微計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的I/O接口電路 196
6.1.1 I/O接口電路中的信息 196
6.1.2 I/O接口電路的組成 197
6.1.3 端口的編址方式 197
6.1.4 80x86/Pentium系列微計(jì)算機(jī)的I/O端口地址分配與地址譯碼 197
6.2 I/O的控制方式 200
6.2.1 程序控制方式 200
6.2.2 中斷方式 204
6.2.3 DMA方式 205
6.3 中斷技術(shù) 206
6.3.1 中斷方式的優(yōu)點(diǎn) 206
6.3.2 80x86/Pentium的中斷機(jī)構(gòu) 206
6.3.3 外部中斷 210
6.3.4 中斷的優(yōu)先權(quán)管理 210
6.4 8259A 212
6.4.1 8259A的引腳特性 212
6.4.2 8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 213
6.4.3 8259A的工作方式 214
6.4.4 8259A的級聯(lián) 216
6.4.5 8259A的初始化命令字和
操作命令字 216
6.4.6 8259A應(yīng)用舉例 220
6.5 80x86/Pentium微計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng) 222
6.5.1 IBM PC/XT微計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng) 222
6.5.2 80386/80486/Pentium微計(jì)算機(jī)的
中斷系統(tǒng) 224
6.6 高級可編程中斷控制器 226
6.6.1 APIC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 226
6.6.2 APIC中斷優(yōu)先權(quán)處理 233
6.6.3 APIC系統(tǒng)的中斷處理 233
習(xí)題6 234
第7章 可編程接口應(yīng)用 236
7.1 可編程接口芯片 236
7.2 并行接口芯片8255A 237
7.2.1 8255A的基本性能 237
7.2.2 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 237
7.2.3 8255A的引腳特性及其
與外部的連接 238
7.2.4 8255A的控制字 239
7.2.5 8255A的工作方式 241
7.2.6 8255A應(yīng)用舉例 246
7.3 串行通信接口 249
7.3.1 串行接口及串行通信協(xié)議 249
7.3.2 串行通信的物理標(biāo)準(zhǔn) 252
7.3.3 可編程串行異步通信接口芯片8250 253
7.3.4 8250的初始化編程 256
7.3.5 8250應(yīng)用舉例 259
7.4 可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253 262
7.4.1 8253的基本功能及用途 262
7.4.2 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 262
7.4.3 8253的引腳特性及其與
外部的連接 264
7.4.4 8253的控制字 265
7.4.5 8253的工作方式 265
7.4.6 8253初始化編程 270
7.4.7 8253應(yīng)用舉例 271
7.4.8 8253、8255的綜合應(yīng)用 275
7.5 模擬量I/O接口 280
7.5.1 A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器簡介 280
7.5.2 D/A轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù) 280
7.5.3 A/D轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù) 284
7.5.4 A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器的綜合應(yīng)用 286
習(xí)題7 288
第8章 嵌入式處理器及嵌入式系統(tǒng) 290
8.1 嵌入式系統(tǒng)概述 290
8.1.1 嵌入式系統(tǒng)簡介 290
8.1.2 嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 291
8.1.3 嵌入式系統(tǒng)的分類 294
8.2 嵌入式處理器 294
8.2.1 ARM處理器 294
8.2.2 8051微控制器 297
8.3 ARM體系結(jié)構(gòu) 297
8.3.1 ARM處理器的工作狀態(tài) 297
8.3.2 ARM處理器的運(yùn)行模式 298
8.3.3 ARM處理器的內(nèi)部寄存器 298
8.3.4 ARM處理器異常/中斷 301
8.4 ARM指令系統(tǒng) 303
8.4.1 ARM指令系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 303
8.4.2 ARM指令的基本格式 304
8.4.3 ARM指令的尋址方式 304
8.4.4 ARM指令簡介 306
8.4.5 ARM指令系統(tǒng)與Thumb指令系統(tǒng)的比較 311
8.5 ARM匯編語言程序設(shè)計(jì) 312
8.5.1 ARM匯編偽操作 312
8.5.2 ARM偽指令 315
8.5.3 ARM匯編語言語句格式 316
8.5.4 ARM匯編語言程序結(jié)構(gòu) 316
8.5.5 ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)示例 317
習(xí)題8 317
第9章 微計(jì)算機(jī)總線技術(shù)及應(yīng)用 318
9.1 微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線技術(shù) 318
9.1.1 概述 318
9.1.2 總線標(biāo)準(zhǔn) 319
9.1.3 總線標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容 319
9.1.4 總線分類 320
9.1.5 總線傳輸過程 321
9.1.6 總線傳輸控制 321
9.1.7 現(xiàn)代總線發(fā)展 323
9.2 局部總線 325
9.2.1 PC總線結(jié)構(gòu) 325
9.2.2 其他局部總線 325
9.2.3 PCI總線 327
9.3 系統(tǒng)總線 329
9.3.1 系統(tǒng)總線簡介 329
9.3.2 Multibus 330
9.3.3 STD總線 332
9.4 通信總線 333
9.4.1 IEEE 488 333
9.4.2 SCSI 334
9.4.3 IEEE 1394 336
9.4.4 USB 337
9.5 微計(jì)算機(jī)及處理器在測控系統(tǒng)中的應(yīng)用 338
9.6 微計(jì)算機(jī)及微處理器在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用 344
9.7 微計(jì)算機(jī)及微處理器在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 345
習(xí)題9 347
附錄A 8086/8088指令系統(tǒng)一覽表 348
附錄B MASM偽指令一覽表 357
附錄C 中斷向量地址一覽表 360
附錄D DOS功能調(diào)用（INT21H） 362
附錄E BIOS中斷調(diào)用 367
附錄F IBMPCASCII碼字符表 371
附錄G MASM宏匯編程序出錯(cuò)信息 372
附錄H DEBUG的主要命令 378
附錄I 80x86/Pentium匯編語言程序上機(jī)調(diào)試過程 381
參考文獻(xiàn) 384