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“微机原理”是高等学校理工科学生的一门重要的计算机基础课程,也是理工科大学生学习和掌握计算机科学技术基础、汇编语言程序设计及常用接口技术的入门课程。通过本课程的学习,可以使学生从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成和工作原理,建立微机整机概念,具备利用微机技术进行硬、软件开发的初步能力。学习本课程对于熟悉和掌握现代计算机的基本概念和技术以及学习后续有关计算机课程(如计算机体系结构、操作系统、计算机网络、嵌入式系统等)均具有重要意义。本书是该课程使用的基本教材。
本书以80x86/Pentium系列微型计算机为背景机,全面、系统地介绍了微型计算机的基本结构、工作原理及典型接口技术。全书共21章,按内容可分为六个知识单元:①计算机科学技术基础(第1、2、3、4、5章);②指令系统及汇编语言程序设计(第7、8、9章);③微处理器结构及工作原理(第6、10)章;④存储器及其接口(第12章);⑤I/O接口及外设(第11、13、14、15、16、17、18、21章);⑥高性能微处理器及相关技术(第19、20章)。
与其他同类教材不同的是,本教材在第1~5章的计算机科学技术基础部分有意识地融入了传统的“计算机组成原理”课程的有关**内容,如计算机运算器的基本结构及运算方法、控制器的基本结构及控制方法、硬布线控制器及微程序控制器的实现技术、定点数及浮点数的表示及四则运算方法等,并在第6章简要介绍微处理器的编程结构之后,用第7、8、9三章的篇幅翔实地讲解了80x86/Pentium的指令系统及汇编语言程序设计的基本概念与方法;后续章节则相继介绍了微处理器的内部与外部结构、存储器及其接口、输入/输出及可编���接口电路以及高性能微处理器的相关概念和技术;其中,在第19章中,专门介绍了80x86/Pentium保护模式的有关概念和结构,如描述符及描述符表机制、保护模式的存储管理和地址转换以及多任务的实现及保护机制等;在第20章中,**介绍了现代高性能微处理器的多项先进技术和典型结构,如指令级并行及流水线中的“相关”概念及其处理技术、超标量流水线技术、超长指令字结构、RISC技术、MMX技术及多处理器并行结构等;*后还简要介绍了微机外部设备的有关知识和技术。
本教材可供54~72学时的课堂教学使用。教师在使用本教材时,可根据教学大纲的具体要求,进行灵活安排。如对于已学过数字逻辑电路的学生,可略去第4章不讲而直接进入其他有关章节的讲解;另外,对于有些章节的内容(如指令系统)可不完全通过课堂讲授而是通过上机实习及接口实验等教学环节的带动来完成。在本书中,打*号的部分是作者认为可取、舍的内容。
此外,鉴于本课程是技术性、实践性较强的课程,所以应有相应的上机及实验环节。教师可根据具体的实验设备及上机条件,安排适当的汇编上机及接口实验内容。
书后给出了大部分习题的参考答案或解题思路,供读者练习和自我检测之用。