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出版者:东南大学出版社

作者:张顺兴

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2004-8-1

价格:30.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787810896962

丛书系列:

图书标签:

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• 电路分析
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• 计算机硬件

《微机原理与接口技术》 图书简介 本书旨在系统深入地介绍微型计算机系统的核心原理、硬件架构、指令系统、存储器与输入/输出（I/O）接口技术，以及在实际工程应用中的设计与实现方法。全书内容翔实，理论与实践相结合，力求为读者构建扎实的微机系统基础。 第一部分：微机系统基础与8086/8088结构 本部分首先阐述了计算机系统的基本概念、冯·诺依曼结构与哈佛结构的区别与联系，为理解微处理器的工作机制奠定理论基础。随后，重点剖析了早期微处理器芯片，特别是Intel 8086/8088处理器的内部结构与工作原理。 1. 处理器核心结构解析： 详细介绍了8086/8088的中央处理单元（CPU），包括算术逻辑单元（ALU）、通用寄存器组（如AX, BX, CX, DX, SP, BP, SI, DI）的功能与相互协作方式。特别关注了如何通过这些寄存器对数据进行高效的存取和运算。 2. 地址空间与内存组织： 深入探讨了分段式内存管理的概念，解释了段寄存器（CS, DS, SS, ES）如何与偏移地址结合，形成20位物理地址。本书细致讲解了存储器分段、段基址的计算以及如何访问大于1MB的内存空间。同时，涵盖了存储器的分类（RAM、ROM）及其技术指标，以及如何进行存储器芯片的扩展与连接。 3. 8086/8088指令系统与汇编语言编程： 详尽阐述了8086/8088的指令集，指令按功能分类，包括数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制转移指令（顺序、分支、循环）以及字符串操作指令。重点解析了各种寻址方式（立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址+变址寻址等）的底层实现机制。通过大量实例代码，指导读者掌握使用汇编语言进行高效程序设计的技巧，包括过程（子程序）的调用与返回机制。 第二部分：中断、异常与总线控制技术 本部分聚焦于微处理器如何响应外部事件、实现任务切换以及与外部设备进行通信的关键技术。 1. 中断与异常机制： 全面介绍了中断的产生条件、中断向量表（IVT）的结构及其作用。详细分析了内部中断（如除零、单步）和外部硬件中断（INTR/NMI）的优先级与处理流程。着重讲解了8259A可编程中断控制器（PIC）的工作模式、中断的屏蔽与恢复操作，这是构建实时系统的关键。 2. 总线周期与时序控制： 深入分析了系统总线（地址总线、数据总线、控制总线）的工作原理。阐述了微处理器如何通过控制信号（如 $overline{RD}$, $overline{WR}$, $overline{IO}/overline{M}$）与存储器或I/O设备交互，完成读写操作。详细讲解了总线仲裁、总线请求/授权的时序逻辑，这对于多处理器系统或DMA（直接存储器访问）的实现至关重要。 第三部分：标准接口与I/O设备连接 本部分是实践应用的核心，详细介绍了与微机系统连接的常用标准接口芯片及其应用。 1. 可编程并行接口（8255A）： 详细介绍了8255A芯片的内部结构、三种工作模式（Mode 0、Mode 1、Mode 2）的编程配置与实际应用。通过实际案例展示如何使用8255A实现并行数据的输入与输出控制，例如LED显示、键盘扫描电路的设计。 2. 可编程定时/计数器（8253/8254）： 深入剖析了8253/8254的计数原理、预置方式、工作方式（Mode 0到Mode 5）及其控制字格式。重点阐述了如何利用该芯片实现精确的定时中断、周期信号的产生以及事件的计数功能。 3. 串行通信接口技术： 介绍了串行通信的基本概念（同步与异步），重点讲解了8250/16550通用异步收发器（UART）的寄存器结构、波特率的设置、数据帧的格式化以及中断驱动的串行数据收发过程，为实现远程通信奠定基础。 第四部分：存储器扩展与DMA技术 本部分着重于如何扩展系统的存储容量和提高数据传输效率。 1. 存储器的扩展设计： 针对8086/8088的20位地址线限制，详细讲解了如何通过地址译码逻辑（如74系列逻辑芯片）扩展更大容量的RAM和ROM。分析了存储器片的片选、读/写控制信号的产生与分配，以及系统总线上的数据缓冲与驱动问题。 2. 直接存储器访问（DMA）原理与8237A应用： 阐述了DMA技术相比CPU控制数据传输的优势。详细分析了8237A DMA控制器的核心工作模式（单次、突发、隐藏传输），以及如何通过DMA请求和授权机制，实现高速数据块在I/O设备与内存之间的高效无CPU干预传输。 实践环节： 本书包含大量基于实验开发板的实践案例，要求读者动手搭建和调试系统。实践内容覆盖了寄存器读写测试、中断服务程序的编写、并行口数据采集与输出、以及定时器精确延时的实现。通过理论学习与实践操作的紧密结合，读者将能够独立进行微机系统的分析、维护与二次开发工作。

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