微机原理与接口技术(第二版)--详细介绍

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 当前位置:本科及研究生教材 信息技术,电子 信息技术,电子 信息技术,电子 微机原理与接口技术(第二版)
   
微机原理与接口技术(第二版)
作者:马维华 主编
书名:微机原理与接口技术(第二版)
定价:¥39 元
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丛书名:  普通高等教育“十一五”国家级规划教材
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开本: 16
标准书号: 978-7-03-023435-3
字数(千): 483
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出版日期: 2009-2-28
发行号: TP-4089
装帧: 平
点击热度: 23138
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获奖情况
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普通高等教育“十一五”国家级规划教材
 
图书介绍
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    本书以Intel 微处理器为核心的微型计算机为背景,从传统到现代,全面、系统、深入、详细地介绍了微型计算机的工作原理、实际应用及接口技术。并特别注重汲取微型计算机最新技术和最新知识,并融于全书各章之中。
    全书共分12章,分别介绍微型计算机的基本知识、从80X86、PentiumX到Cure 2X系列微处理器及其结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器及其管理、基本I/O接口技术、中断系统、人机交互接口、DMA控制器及外存接口、模拟输入输出接口、总线技术以及微型计算机系统等。
    本书内容新颖、全面、实用,叙述通俗易懂、深入浅出,从发展角度展开论述,并特别注重理论联系实际。每章后面都有大量思考题和习题。可作为高等院校本科计算机专业及电类相关专业《微机原理及应用》、《微机原理及汇编语言》、《微机接口技术》、《微机原理与接口技术》以及《微型计算机硬件技术》等课程的教材或参考书,通过适当章节的删减,也非常适合非电类《微机原理及应用》课程的教学。也是那些希望了解和掌握微型计算机技术人员非常有用的工具书。
 
前言
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    《微机原理及应用》、《微机原理与接口技术》以及《微型计算机硬件技术》等是工科学生学习和掌握微型计算机硬件知识和汇编语言程序设计的重要课程,课程的任务是使学生从理论和实践上掌握微机的基本组成、工作原理、接口技术及硬件连接,建立微机系统的整机概念,使学生具有微机系统软硬件开发和应用的初步能力。
    然而,微型计算机的新技术、新机型、新应用层出不穷,日新月异,要达到上述课程任务所提出的要求,就要既符合教学体系的连贯性和学生认识过程的要求,又要把握微型计算机发展的脉膊。由于微机发展一日千里,以致于课程的课本远远滞后于微型计算机的发展,为克服这一局限性,在多年教学和科研实践的基础上,大量汲取最新资料,作者于1998年编写成《从8086到Pentium II微型计算机及接口技术》讲义,在国内较早作为教材介绍32位微机原理与接口技术。2000年初以《从8086到Pentium III微型计算机及接口技术》为书名由科学出版社,并多次修订、多次印刷,后经进一步修订于2005年,以《微机原理及接口技术—从80X86到PentiumX》为书名再次出版印刷,又经多次印刷至今,教材被多所高校计算机专业和非计算机专业作为教材和参考书,受到同行们的好评。但随便时间的推移,许多内容已不再先进,为适应新的形势,借助于国家十一五规划教材的强烈东风,结合《CCC2007》(中国计算机科学与技术学科教程)对教材进行了大幅度修改,重新组织成本书,终于完成了新版的教材。鉴于目前流行的Intel处理器包括LGA775封装的Pentium 4和Cure 2系列处理器都支持Intel64技术,而8086/8088、80286尽管是16位处理器,但也可以看作是Intel的32位结构(IA-32)的特殊情况来处理,因此,从硬件体系结构角度考虑,本书重新命名为《IA-32 & Intel64微机原理与接口技术》。
    书中涉及的80X86是指8086/8088、80286、80386以及80486;PentiumX指以Pentium为前缀的所有Intel系列处理器,包括Pentium(含MMX Pentium)、Pentium Pro、PentiumⅡ、PentiumⅢ以及Pentium 4等;Cure 2X包括Cure 2 Duo、Cure 2 Quard以及Cure 2 Extreme等。
    本书以Intel处理器为代表,以IA-32为重点,兼顾Intel64介绍微机原理与接口。
    全书共分12章,第1章概述微型计算机的基础知识,引入本书介绍的主要内容,第2章介绍微机的核心部件—微处理器及其结构,第3章指令系统,第4章汇编语言程序设计,第5章存储器及其管理,第6章基本I/O接口技术,第7章中断系统,第8章人机交互接口,第9章DMA控制器及外设接口,第10章模拟输入输出接口,第11章微型计算机总线技术,第12章以主板为线索介绍微机硬件系统,最后给完整的微机计算机系统,作为对前面各章的总结和呼应。
    本书特别注重实用性,在介绍具体内容时,尽量列举实例,有些程序段和接口电路可直接用于实际系统中。在叙述上力求深入浅出,通俗易懂。
    由于本书内容全面、新颖,除可作为《微机原理及应用》、《微机系统及应用》、《微型计算机与接口通信》、《微机原理与接口技术》、《微机接口技术》以及《微型计算机硬件技术》等本科教材外,也可作为从事微机硬软件开发人员、工程技术人员以及需要了解微型计算机技术者的工具书。作为本科教材使用时,通过适当选择,既适合计算机专业的学生使用,也适用于非计算机专业。如果学时有限,可以根据教学要求选择一定章节学习,有些章节如第8、9、12章可以自学。为了让学生巩固学习的知识,每一章后面都有适量思考题和习题。
    本书由马维华主编并编写第1、2、5、6、7、8、9、10、11、12章,第3、4章由钱忠民编写,最后由马维华统稿。在上一版教材使用中,李玉泉、李绪蓉、冯爱民等老师提出了许多宝贵的意见和建议,这些好的建议在本书中被采纳,在此向他们表示衷心感谢!另外还要特别感谢前两版的作者奚抗生、易仲芳、毛建国、谭白磊老师付出的劳动。由于微型计算机技术飞速发展,加上作者水平有限和时间仓促,书中难免有疏漏和错误之处,恳请同行专家及读者提出批评意见。
 
图书目录
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前言

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

1.2.1  微型计算机的基本结构2

1.2.2  微处理器基本结构和工作原理3

1.2.3  存储器4

1.2.4  输入输出接口及外部设备5

1.2.5  总线6

1.3  微型计算机的软件系统6

1.4  微型计算机系统组成及性能指标6

1.4.1  微型计算机系统的组成6

1.4.2  微型计算机系统的主要性能指标7

1.5 微型计算机的发展概况8

1.6 微型计算机的应用9

第2章  微处理器及其结构11

2.1   微处理器概述11

2.1.1  微处理器性能指标11

2.1.2  微处理器工作方式12

2.1.3  微处理器流水线及超标量技术14

2.1.4  微处理器核心架构概述16

2.1.5  Intel处理器命名方法17

2.2   微处理器内部结构18

2.2.1  8086/8088微处理器18

2.2.2  80286微处理器19

2.2.3  80386微处理器20

2.2.4  80486的微处理器21

2.2.5  P5架构微处理器23

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35

2.3   微处理器寄存器结构及数据类型36

2.3.1  IA-32寄存器结构36

2.3.2  IA-32及Intel 64基本程序执行寄存器37

2.3.3  系统相关寄存器40

2.3.4  处理器支持的数据类型43

2.4   微处理器主要引脚信号与总线时序44

2.4.1  处理器的时钟信号44

2.4.2  8088/8086引脚信号与总线时序45

2.4.3  80286引脚信号与总线操作49

2.4.4  80386主要引脚信号与总线时序50

2.4.5  80486主要引脚信号52

2.4.6  P5架构处理器主要引脚信号与总线时序52

2.4.7  P6架构处理器主要引脚信号与总线时序53

2.4.8  NetBurst架构的Pentium4处理器主要引脚信号与总线时序55

2.4.9  Cure架构处理器主要引脚信号与总线时序55

2.5 微处理器对存储器管理概述56

2.5.1 物理地址与物理地址空间56

2.5.2 虚拟地址与虚拟地址空间57

2.5.3 段式管理与页式管理57

2.6 实地址方式下的存储器管理58

2.6.1 实地址方式下的段式管理机制59

2.6.2 实地址方式下物理地址的形成59

2.7 保护方式下的存储器管理60

2.7.1 段描述符与选择子60

2.7.2 保护方式下IA-32处理器的地址转换61

2.7.3 保护方式下IA-32E处理器的地址转换66

2.7.4 保护方式下物理地址形成示例68

2.8 对存储器的保护机制69

2.8.1 允许和禁止段和页的保护70

2.8.2 段间保护70

2.8.3 特权及特权指令70

第3章  IA-32及Intel64指令系统75

3.1 指令格式75

3.2 寻址方式75

3.2.1  有效地址的概念76

3.2.2  各种寻址方式77

3.3  指令系统82

3.3.1  数据传送类指令82

3.3.2  算术运算类指令87

3.3.3  逻辑运算与移位指令95

3.3.4  串操作类指令98

3.3.5  控制转移类指令102

3.3.6  处理器控制类指令108

3.3.7  其他指令109

习 题114

第4章  汇编语言程序设计117

4.1  概    述117

4.1.1 汇编语言程序的基本概念117

4.1.2 汇编语言的基本语法118

4.2  汇编语言的数据和表达式119

4.2.1 常量119

4.2.2 变量120

4.2.3 标号122

4.2.4 表达式和运算符123

4.3  宏汇编语言的伪指令127

4.3.1 段定义和程序说明伪指令127

4.3.2 重复汇编和条件汇编伪指令134

4.3.3 结构定义伪指令136

4.4  汇编语言程序设计方法137

4.4.1 分支程序设计137

4.4.2 循环程序设计139

4.4.3 子程序设计142

4.4.4 宏结构程序设计145

4.4.5 汇编程序和汇编处理过程147

4.5  用汇编语言编写Windows应用程序151

4.5.1 Windows与DOS区别152

4.5.2 简单应用程序开发示例152

4.6  汇编语言和C语言的简单混合编程156

4.6.1 汇编指令的嵌入式编程156

4.6.2 多模块混合编程158

习 题161

第 5 章  微型计算机中的存储器165

5.1 存储器概述165

5.1.1 半导体存储器分类165

5.1.2 半导体存储器的技术指标166

5.2 易失性随机存取存储器168

5.2.1 静态随机存取存储器(SRAM)168

5.2.2 动态随机存取存储器(DRAM)169

5.2.3 改进型高速DRAM171

5.3 只读存储器173

5.3.1 掩膜型只读存储器( MROM )173

5.3.2 可编程只读存储器(PROM)174

5.3.3 可擦除可编程只读存储器(EPROM)174

5.3.4 电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)175

5.3.5 闪速存储器(Flash Memory)176

5.4 新型非易失性随机存取存储器176

5.4.1  铁电随机存取存储器(FRAM)177

5.4.2  磁阻式随机存取存储器(MRAM)177

5.5 微机内存区域划分178

5.6 存储器扩展与组织179

5.6.1 地址译码179

5.6.2 存储器及I/O读写控制信号的产生182

5.6.3 位扩展和字扩展182

5.6.4 字位全扩展183

5.6.5 存储器组织185

5.7 存储器层次结构188

5.7.1 存储器层次结构概述188

5.7.2 存储器模块简介188

5.7.4 高速缓冲存储器Cache192

5.7.5 虚拟存储器194

5.8 CMOS、ROM BIOS和Shadow RAM194

5.8.1 CMOS194

5.8.2 ROM BIOS196

5.8.3 Shadow RAM198

第6章    基本I/O接口技术201

6.1 I/O接口概述201

6.1.1 I/O接口及其功能201

6.1.2 微处理器与I/O设备之间的接口信息202

6.1.3 I/O端口的编址方法203

6.1.4 I/O组织204

6.1.5 I/O端口的访问205

6.2 I/O控制方式207

6.2.1 直接程序控制方式207

6.2.2 中断控制方式208

6.2.3  DMA控制方式208

6.2.4  I/O处理机控制方式209

6.3  I/O接口读写技术209

6.3.1  简单I/O接口209

6.3.2  I/O端口的输入输出控制211

6.5  并行通信与串行通信213

6.5.1 并行通信与并行接口213

6.5.2 串行通信与串行接口214

6.5.3 串行通信方式及异步通信协议216

6.5.4 串行异步通信接口标准218

6.6   可编程串行通信接口芯片16550/8250220

6.6.1  16550/8250的内部结构及引脚221

6.6.2 串行接口的编程及应用226

6.7   可编程并行接口芯片8255228

6.7.1  8255的内部结构及引脚信号228

6.7.2  8255的工作方式230

6.7.3  8255的编程应用232

6.8   可编程定时/计数器接口芯片8253/8254235

6.8.1  定时计数概述235

6.8.2  8253/8254的内部结构及引脚信号235

6.8.3  8253/8254的工作方式237

6.8.4  8253和8254的编程方法240

6.8.5  8253/8254应用242

第7章  微型计算机的中断系统246

7.1 中断的基本概念246

7.1.1 中断与异常246

7.1.2 中断过程249

7.1.3 外部中断源的管理251

7.2 实地址方式和保护地址方式下的中断252

7.2.1 实地址方式下的中断252

7.2.2 保护方式下的中断253

7.3 可编程中断控制器8259255

7.3.1 8259的内部结构及工作原理255

7.3.2 8259的引脚信号257

7.3.3 8259的工作方式258

7.3.4 8259的编程方法260

7.3.5 高级可编程中断控制器APIC267

7.4 中断调用及中断程序设计268

7.4.1 BIOS中断调用268

7.4.2 DOS系统功能调用270

7.4.3 中断程序设计271

第8章 人机交互接口276

8.1  键盘接口及LED显示器接口276

8.1.1 非标准键盘及LED显示器接口276

8.1.2 微机系统中的标准键盘接口281

8.2  显示适配器接口284

8.2.1 显示适配器接口概述284

8.2.2 显示适配器的组成286

8.2.3 对显示适配器的编程286

8.2.4 VGA与DVI接口288

8.3   并行打印机接口289

8.3.1 并行打印机适配器组成289

8.3.2 并行打印机接口的应用291

8.3.3 增强型并行端口EPP和扩展功能端口ECP292

第10章 模拟输入输出接口299

10.1模拟输入输出系统299

10.2  模拟输出接口技术299

10.2.1 D/A转换器300

10.2.2 D/A转换接口技术303

10.3  模拟输入接口技术308

10.3.1 A/D转换器308

10.3.2 A/D转换接口技术313

第11章    微型计算机总线技术317

11.1微型计算机总线概述317

11.1.1总线分类317

11.1.2总线主要参数318

11.1.3微型计算机总线的发展319

11.2总线层次及信号类型320

11.2.1总线系统的层次320

11.2.2总线系统的信号类型321

11.3   ISA总线321

11.3.1 ISA总线特性及接口信号322

11.3.2  基于ISA总线接口的设计要点324

11.4 EISA总线324

11.5 VESA总线325

11.6   PCI总线325

11.6.1  PCI总线的特点及接口信号326

11.6.2  PCI总线的应用329

11.7   AGP总线330

11.7.1  AGP的主要特点330

11.7.2  AGP的工作模式及时序330

11.8   PCI-X总线332

11.9   PCI Express总线333

11.9.1  PCI Express总线概述333

11.9.2  PCI Express总线的技术特点:334

11.9.3  PCI Express的数据传输过程335

11.10  USB总线335

11.10.1  USB的主要特点335

11.10.2  USB硬软件构成及接口信号336

11.10.3  USB的传输方式337

11.11  IEEE1394总线338

11.11.1  IEEE1394概述338

11.11.2  IEEE1394传输方式与工作过程338

第12章 微型计算机系统341

12.1 微机硬件系统概述341

12.1.1 微型计算机硬件构成341

12.1.2 微型计算机系统板的种类342

12.2 芯片组344

12.2.1 芯片组概述344

12.2.2 北桥芯片MCH或GMCH345

12.2.3 南桥芯片ICH346

12.2 80X86微机硬件系统350

12.2.1 8088硬件系统350

12.2.2 80286硬件系统350

12.2.3 80386硬件系统351

12.2.4 80486硬件系统352

12.3 PentiumX微机硬件系统352

12.3.1 Pentium硬件系统353

12.3.2 Pentium II硬件系统353

12.3.3 Pentium III硬件系统354

12.3.4 Pentium 4硬件系统354

12.4 Cure 2系列微机硬件系统356

12.4.1 Cure 2 Duo硬件系统357

12.4.2 Cure 2 Quard硬件系统358

12.4.3 Cure 2 Extreme硬件系统358

12.5 系统板主要部件及连接插座介绍360

12.5.1 典型系统板360

12.5.2 主要部件及接口插槽(座)361

12.6 微型计算机系统364

12.6.1 微型计算机系统组成364

12.6.2 微型计算机系统发展趋势365

索引366

 
 
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