计算机硬件技术基础

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作者: 编著 , ,
2023-01
版次: 1
ISBN: 9787122420831
定价: 78.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 334页
字数: 575千字
  • 本书参照关于高等学校工科非计算机专业计算机技术基础课程教学内容的基本要求编写。本书将微型计算机原理、汇编语言程序设计和微机接口技术整合在一起,以Intel 80×86 系列微处理器为背景,系统地介绍了微型计算机、16 位/32 位/64 位微处理器的结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器、中断技术、I/O 接口技术、D/A 与A/D 转换器接口、微机总线和Proteus 仿真应用等内容。本书可作为高等学校非计算机、电子信息类专业及其他相关专业的学生学习计算机的基础教材或参考书,也可作为成人高等教育的培训教材及广大科技工作者的自学参考书。 第1章 微型计算机基础概论 1

    1.1 微型计算机系统 2

    1.1.1 微型计算机的发展 2

    1.1.2 微型计算机的工作过程 4

    1.1.3 微机系统的组成 6

    1.2 计算机中的数制及编码 11

    1.2.1 常用计数制 11

    1.2.2 各种数制之间的转换 13

    1.2.3 计算机中的二进制数表示 15

    1.2.4 二进制编码 16

    1.3 无符号二进制数的算术运算和逻辑运算 19

    1.3.1 二进制数的算术运算 19

    1.3.2 无符号数的表示范围 20

    1.3.3 二进制数的逻辑运算 21

    1.3.4 基本逻辑门及常用逻辑部件 22

    1.4 有符号二进制数的表示及运算 25

    1.4.1 有符号数的表示方法 26

    1.4.2 补码数与十进制数之间的转换 28

    1.4.3 补码的运算 29

    1.4.4 有符号数的表示范围 30

    习题 32

    第2章 微处理器与总线 34

    2.1 微处理器概述 34

    2.1.1 运算器 35

    2.1.2 控制器 36

    2.2 8088/8086 微处理器 37

    2.2.1 8088/8086 CPU 的特点 37

    2.2.2 8088 CPU 的外部引脚及其功能 39

    2.2.3 8088/8086 CPU 的功能结构 42

    2.2.4 8088/8086 CPU 的存储器组织 45

    2.2.5 8088/8086 CPU 的工作时序 46

    2.3 总线 48

    2.3.1 概述 49

    2.3.2 总线的基本功能 53

    2.3.3 常用系统总线和外设总线标准 57

    2.3.4 8088 系统总线 62

    习题 63

    第3章 8086/8088 指令系统 65

    3.1 概述 65

    3.1.1 指令的基本构成 66

    3.1.2 指令的执行时间 68

    3.1.3 CISC 和RISC 指令系统 69

    3.2 寻址方式 70

    3.2.1 立即寻址 71

    3.2.2 直接寻址 71

    3.2.3 寄存器寻址 72

    3.2.4 寄存器间接寻址 72

    3.2.5 寄存器相对寻址 73

    3.2.6 基址-变址寻址 74

    3.2.7 基址-变址-相对寻址 74

    3.2.8 隐含寻址 75

    3.3 8086 指令系统 75

    3.3.1 数据传送指令 75

    3.3.2 算术运算指令 82

    3.3.3 逻辑运算和移位指令 88

    3.3.4 串操作指令 93

    3.3.5 程序控制指令 97

    3.3.6 处理器控制指令 106

    3.4 Pentium 新增指令简介 106

    3.4.1 80×86 虚地址下的寻址方式 107

    3.4.2 80×86 CPU 新增指令简述 107

    习题 109

    第4章 汇编语言程序设计 111

    4.1 汇编语言源程序 111

    4.1.1 汇编语言源程序的结构 112

    4.1.2 汇编语言语句类型及格式 113

    4.1.3 数据项及表达式 114

    4.2 伪指令 116

    4.2.1 数据定义伪指令 117

    4.2.2 符号定义伪指令 119

    4.2.3 段定义伪指令 119

    4.2.4 设定段寄存器伪指令 121

    4.2.5 过程定义伪指令 122

    4.2.6 宏命令伪指令 123

    4.2.7 模块定义与连接伪指令 124

    4.3 BIOS 和DOS 功能调用 125

    4.3.1 BIOS 功能调用 126

    4.3.2 DOS 功能调用 128

    4.4 汇编语言程序设计基础 132

    4.4.1 程序设计概述 132

    4.4.2 顺序程序 133

    4.4.3 分支程序 134

    4.4.4 循环程序 137

    4.4.5 子程序设计 139

    4.4.6 常用程序设计举例 145

    习题 151

    第5章 存储器系统 154

    5.1 概述 154

    5.1.1 存储器系统的一般概念 155

    5.1.2 半导体存储器及其分类 157

    5.1.3 半导体存储器的主要技术指标 159

    5.2 随机存取存储器 160

    5.2.1 静态随机存取存储器 161

    5.2.2 动态随机存取存储器 168

    5.2.3 存储器扩展技术 171

    5.3 只读存储器 174

    5.3.1 EPROM 174

    5.3.2 EEPROM 177

    5.3.3 闪存 FLASH 180

    5.4 高速缓冲存储器 183

    5.4.1 Cache 的工作原理 183

    5.4.2 Cache 的读写操作 184

    5.4.3 Cache 与主存的存取一致性 185

    5.4.4 Cache 的分级体系结构 186

    5.5 半导体存储器设计举例 187

    习题 192

    第6章 输入输出和中断技术 193

    6.1 输入输出系统概述 193

    6.1.1 I/O 系统的特点 194

    6.1.2 I/O 接口的基本功能 194

    6.1.3 I/O 端口的编址方式 195

    6.1.4 I/O 端口地址的译码 197

    6.2 简单接口电路 197

    6.2.1 接口电路的基本构成 197

    6.2.2 三态门接口 198

    6.2.3 锁存器接口 199

    6.2.4 简单接口的应用举例 201

    6.3 基本输入输出方式 203

    6.3.1 无条件传送方式 203

    6.3.2 查询方式 203

    6.3.3 中断方式 205

    6.3.4 直接存储器存取方式 205

    6.4 中断技术 207

    6.4.1 中断的基本概念 207

    6.4.2 中断处理的一般过程 208

    6.4.3 8086/8088 中断系统 212

    6.5 可编程中断控制器8259A 216

    6.5.1 8259A 的引线及内部结构 217

    6.5.2 8259A 的工作过程 218

    6.5.3 8259A 的工作方式 219

    6.5.4 8259A 的初始化编程 223

    6.5.5 中断程序设计概述 228

    习题 230

    第7章 常用数字接口电路 232

    7.1 并行通信与串行通信 233

    7.1.1 并行通信 233

    7.1.2 串行通信 234

    7.2 可编程定时/计数器8253 237

    7.2.1 8253 的引线及结构 238

    7.2.2 8253 的工作方式 240

    7.2.3 8253 的控制字 243

    7.2.4 8253 的应用 244

    7.3 可编程并行接口8255 248

    7.3.1 8255 的引线及结构 249

    7.3.2 8255 的工作方式 250

    7.3.3 8255 的控制字及状态字 254

    7.3.4 8255 的应用 255

    7.4 可编程串行接口8250 262

    7.4.1 8250 的外部引线及功能 262

    7.4.2 8250 的结构及内部寄存器 264

    7.4.3 8250 的工作过程 267

    7.4.4 8250 的应用 268

    习题 272

    第8章 模拟量的输入输出 274

    8.1 模拟量的输入输出通道 274

    8.1.1 模拟量输入通道 275

    8.1.2 模拟量输出通道 276

    8.2 D/A 转换器 276

    8.2.1 D/A 转换器的基本原理及技术指标 276

    8.2.2 典型D/A 转换器芯片DAC0832 280

    8.2.3 D/A 转换器的应用 283

    8.3 A/D 转换器 285

    8.3.1 A/D 转换器的工作原理及技术指标 285

    8.3.2 典型A/D 转换器芯片ADC0809 287

    习题 293

    第9章 基于Proteus 的仿真实验 295

    9.1 Proteus 简介 295

    9.1.1 Proteus 主界面和基本配置 295

    9.1.2 创建Proteus 仿真工程 297

    9.2 Proteus 基本使用与原理图绘制 298

    9.2.1 可视化界面及工具 298

    9.2.2 基本操作 301

    9.2.3 元件的查找与选取 301

    9.2.4 元件的使用 306

    9.2.5 连线 307

    9.2.6 元件标签 309

    9.2.7 元件标注 310

    9.2.8 属性分配工具 310

    9.2.9 全局标注器 311

    9.3 Proteus 下8086 的仿真 311

    9.3.1 编辑电路原理图 312

    9.3.2 添加源代码 313

    9.3.3 仿真调试 315

    9.4 自定义仿真元件 316

    9.4.1 Proteus 的电气模型 316

    9.4.2 自定义仿真模型 317

    9.5 实验举例 321

    9.5.1 Proteus 认知实验 321

    9.5.2 十字路口交通灯实验 322

    9.5.3 ADC0809 实验 326

    9.5.4 直流电机正反转控制 329

    习题 332

    参考文献 334

     
  • 内容简介:
    本书参照关于高等学校工科非计算机专业计算机技术基础课程教学内容的基本要求编写。本书将微型计算机原理、汇编语言程序设计和微机接口技术整合在一起,以Intel 80×86 系列微处理器为背景,系统地介绍了微型计算机、16 位/32 位/64 位微处理器的结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器、中断技术、I/O 接口技术、D/A 与A/D 转换器接口、微机总线和Proteus 仿真应用等内容。本书可作为高等学校非计算机、电子信息类专业及其他相关专业的学生学习计算机的基础教材或参考书,也可作为成人高等教育的培训教材及广大科技工作者的自学参考书。
  • 目录:
    第1章 微型计算机基础概论 1

    1.1 微型计算机系统 2

    1.1.1 微型计算机的发展 2

    1.1.2 微型计算机的工作过程 4

    1.1.3 微机系统的组成 6

    1.2 计算机中的数制及编码 11

    1.2.1 常用计数制 11

    1.2.2 各种数制之间的转换 13

    1.2.3 计算机中的二进制数表示 15

    1.2.4 二进制编码 16

    1.3 无符号二进制数的算术运算和逻辑运算 19

    1.3.1 二进制数的算术运算 19

    1.3.2 无符号数的表示范围 20

    1.3.3 二进制数的逻辑运算 21

    1.3.4 基本逻辑门及常用逻辑部件 22

    1.4 有符号二进制数的表示及运算 25

    1.4.1 有符号数的表示方法 26

    1.4.2 补码数与十进制数之间的转换 28

    1.4.3 补码的运算 29

    1.4.4 有符号数的表示范围 30

    习题 32

    第2章 微处理器与总线 34

    2.1 微处理器概述 34

    2.1.1 运算器 35

    2.1.2 控制器 36

    2.2 8088/8086 微处理器 37

    2.2.1 8088/8086 CPU 的特点 37

    2.2.2 8088 CPU 的外部引脚及其功能 39

    2.2.3 8088/8086 CPU 的功能结构 42

    2.2.4 8088/8086 CPU 的存储器组织 45

    2.2.5 8088/8086 CPU 的工作时序 46

    2.3 总线 48

    2.3.1 概述 49

    2.3.2 总线的基本功能 53

    2.3.3 常用系统总线和外设总线标准 57

    2.3.4 8088 系统总线 62

    习题 63

    第3章 8086/8088 指令系统 65

    3.1 概述 65

    3.1.1 指令的基本构成 66

    3.1.2 指令的执行时间 68

    3.1.3 CISC 和RISC 指令系统 69

    3.2 寻址方式 70

    3.2.1 立即寻址 71

    3.2.2 直接寻址 71

    3.2.3 寄存器寻址 72

    3.2.4 寄存器间接寻址 72

    3.2.5 寄存器相对寻址 73

    3.2.6 基址-变址寻址 74

    3.2.7 基址-变址-相对寻址 74

    3.2.8 隐含寻址 75

    3.3 8086 指令系统 75

    3.3.1 数据传送指令 75

    3.3.2 算术运算指令 82

    3.3.3 逻辑运算和移位指令 88

    3.3.4 串操作指令 93

    3.3.5 程序控制指令 97

    3.3.6 处理器控制指令 106

    3.4 Pentium 新增指令简介 106

    3.4.1 80×86 虚地址下的寻址方式 107

    3.4.2 80×86 CPU 新增指令简述 107

    习题 109

    第4章 汇编语言程序设计 111

    4.1 汇编语言源程序 111

    4.1.1 汇编语言源程序的结构 112

    4.1.2 汇编语言语句类型及格式 113

    4.1.3 数据项及表达式 114

    4.2 伪指令 116

    4.2.1 数据定义伪指令 117

    4.2.2 符号定义伪指令 119

    4.2.3 段定义伪指令 119

    4.2.4 设定段寄存器伪指令 121

    4.2.5 过程定义伪指令 122

    4.2.6 宏命令伪指令 123

    4.2.7 模块定义与连接伪指令 124

    4.3 BIOS 和DOS 功能调用 125

    4.3.1 BIOS 功能调用 126

    4.3.2 DOS 功能调用 128

    4.4 汇编语言程序设计基础 132

    4.4.1 程序设计概述 132

    4.4.2 顺序程序 133

    4.4.3 分支程序 134

    4.4.4 循环程序 137

    4.4.5 子程序设计 139

    4.4.6 常用程序设计举例 145

    习题 151

    第5章 存储器系统 154

    5.1 概述 154

    5.1.1 存储器系统的一般概念 155

    5.1.2 半导体存储器及其分类 157

    5.1.3 半导体存储器的主要技术指标 159

    5.2 随机存取存储器 160

    5.2.1 静态随机存取存储器 161

    5.2.2 动态随机存取存储器 168

    5.2.3 存储器扩展技术 171

    5.3 只读存储器 174

    5.3.1 EPROM 174

    5.3.2 EEPROM 177

    5.3.3 闪存 FLASH 180

    5.4 高速缓冲存储器 183

    5.4.1 Cache 的工作原理 183

    5.4.2 Cache 的读写操作 184

    5.4.3 Cache 与主存的存取一致性 185

    5.4.4 Cache 的分级体系结构 186

    5.5 半导体存储器设计举例 187

    习题 192

    第6章 输入输出和中断技术 193

    6.1 输入输出系统概述 193

    6.1.1 I/O 系统的特点 194

    6.1.2 I/O 接口的基本功能 194

    6.1.3 I/O 端口的编址方式 195

    6.1.4 I/O 端口地址的译码 197

    6.2 简单接口电路 197

    6.2.1 接口电路的基本构成 197

    6.2.2 三态门接口 198

    6.2.3 锁存器接口 199

    6.2.4 简单接口的应用举例 201

    6.3 基本输入输出方式 203

    6.3.1 无条件传送方式 203

    6.3.2 查询方式 203

    6.3.3 中断方式 205

    6.3.4 直接存储器存取方式 205

    6.4 中断技术 207

    6.4.1 中断的基本概念 207

    6.4.2 中断处理的一般过程 208

    6.4.3 8086/8088 中断系统 212

    6.5 可编程中断控制器8259A 216

    6.5.1 8259A 的引线及内部结构 217

    6.5.2 8259A 的工作过程 218

    6.5.3 8259A 的工作方式 219

    6.5.4 8259A 的初始化编程 223

    6.5.5 中断程序设计概述 228

    习题 230

    第7章 常用数字接口电路 232

    7.1 并行通信与串行通信 233

    7.1.1 并行通信 233

    7.1.2 串行通信 234

    7.2 可编程定时/计数器8253 237

    7.2.1 8253 的引线及结构 238

    7.2.2 8253 的工作方式 240

    7.2.3 8253 的控制字 243

    7.2.4 8253 的应用 244

    7.3 可编程并行接口8255 248

    7.3.1 8255 的引线及结构 249

    7.3.2 8255 的工作方式 250

    7.3.3 8255 的控制字及状态字 254

    7.3.4 8255 的应用 255

    7.4 可编程串行接口8250 262

    7.4.1 8250 的外部引线及功能 262

    7.4.2 8250 的结构及内部寄存器 264

    7.4.3 8250 的工作过程 267

    7.4.4 8250 的应用 268

    习题 272

    第8章 模拟量的输入输出 274

    8.1 模拟量的输入输出通道 274

    8.1.1 模拟量输入通道 275

    8.1.2 模拟量输出通道 276

    8.2 D/A 转换器 276

    8.2.1 D/A 转换器的基本原理及技术指标 276

    8.2.2 典型D/A 转换器芯片DAC0832 280

    8.2.3 D/A 转换器的应用 283

    8.3 A/D 转换器 285

    8.3.1 A/D 转换器的工作原理及技术指标 285

    8.3.2 典型A/D 转换器芯片ADC0809 287

    习题 293

    第9章 基于Proteus 的仿真实验 295

    9.1 Proteus 简介 295

    9.1.1 Proteus 主界面和基本配置 295

    9.1.2 创建Proteus 仿真工程 297

    9.2 Proteus 基本使用与原理图绘制 298

    9.2.1 可视化界面及工具 298

    9.2.2 基本操作 301

    9.2.3 元件的查找与选取 301

    9.2.4 元件的使用 306

    9.2.5 连线 307

    9.2.6 元件标签 309

    9.2.7 元件标注 310

    9.2.8 属性分配工具 310

    9.2.9 全局标注器 311

    9.3 Proteus 下8086 的仿真 311

    9.3.1 编辑电路原理图 312

    9.3.2 添加源代码 313

    9.3.3 仿真调试 315

    9.4 自定义仿真元件 316

    9.4.1 Proteus 的电气模型 316

    9.4.2 自定义仿真模型 317

    9.5 实验举例 321

    9.5.1 Proteus 认知实验 321

    9.5.2 十字路口交通灯实验 322

    9.5.3 ADC0809 实验 326

    9.5.4 直流电机正反转控制 329

    习题 332

    参考文献 334

     
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