本书全面、系统地介绍了现代微型计算机的基本组成结构、工作原理及典型接口技术。主要内容包括:计算机科学技术基础,计算机/微型计算机的组成与结构,微处理器结构,指令系统与汇编语言程序设计,存储器及其接口,输入/输出及DMA接口,中断系统,串并行通信及其接口电路,模拟接口,总线技术,80x86/Pentium保护模式的软件体系结构。高性能微处理器及其相关技术等,*后还简单介绍了几种常见的计算机外部设备。
本书内容丰富,实用性强,特别注重基本概念和基本原理的讲解,并努力反映和吸收当前计算机发展的*新成果和技术。本书的各章节经过仔细的编排,内容由浅入深,循序渐进,逻辑性强,适合于自学,可作为高等学校计算机专业及理工科非计算机专业的计算机基础课程教材,也可作为高等教育自学考试及各类职业技术学柿的教材或教学参考书。

第l章进位计数制及数的转换
1.1进位计数制及其基数和权
1.2 R(R为整数且R>1)进制数的四则运算
1.3二进制数的按位四则运算
1.4不同基数的数之间的转换
1.5计算机内采用二进制
1.6位、字节、字及双字长数
习题一
第2章数据在计算机中的表示
2.1真值、机器数与模
2.2逻辑量的编码
2.3整数的编码
2.4带符号纯小数的编码
2.5浮点数的编码
2.6字符、汉字的编码
2.7差错校验编码
2.8十进制编码
2.9输入/输出过程中的数据
习题二
第3章数据在计算机中的运算
3.1二进制数的逻辑运算
3.2整数的四则运算
3.3定点小数的四则运算
3.4浮点数的四则运算
3.5字符、汉字的运算
习题三
第4章计算机的逻辑功能部件
4.1作为开关使用的二极管及三极管
4.2门电路及逻辑运算部件
4.3其他组合逻辑部件
4.4触发器及暂存数据的部件
4.5算术运算部件
4.6算术逻辑部件(ALU)
习题四
第5章计算机、微型计算机的组成及工作过程
5.1计算机及微型计算机的产生与发展
5.2计算机及微型计算机的组成
5.3计算机系统及微型计算机系统的组成
5.4计算机的工作过程
5.5微型计算机的特点与分类
习题五
第6章微处理器的编程结构
6.1引言
6.2微处理器的工作模式
6.3微处理器的编程结构
6.4实模式下的存储器寻址
6.5实模式输入/输出地址空间
习题六
第7章汇编语言的基本语法
7.1 8086/8088汇编语言的基本语法
7.2 80x86/Pentium汇编语言的基本语法
习题七
第8章寻址方式与指令系统
8.1 8086/8088的寻址方式与指令系统
8.2 80x86/Pentuim的寻址方式与指令系统
习题八
第9章汇编语言程序设计
9.1 8086/8088汇编语言程序设计
9.80x86/Pentium实模式下汇编语言程序设计
习题九
第10章微处理器的内部组成及外部功能特性
10.1微处理器的内部组成
10.2微处理器的外部功能特性
10.3微处理器的性能评估(iCOMP指数)
习题十
第ll章输人/输出接口
11.1 I/0接口的基本概念
11.2 I/0控制方式
11.3 DMA接口技术
11.4可编程DMA控制器8237
习题十一
第12章存储器及其接口
12.1存储器概述
12.2半导体存储器及其典型芯片
12.3存储器接口技术
12.4 PC机的存储器
12.5高速缓存(Cache)技术
12.6虚拟存储技术
习题十二
第13章中断系统
13.1基本概念
13.2 80x86实模式的中断系统
13.3可编程中断控制器8259A
13.4中断服务程序设计
习题十三
第14章并行通信及其接口电路
14.1概述
14.2简单的并行接口电路
14.3可编程并行接口
14.4可编程并行通信接口825**
习题十四
第15章串行通信及接口电路
15.1串行通信的基本概念
15.2串行通信协议
15.3串行接口的基本结构和工作原理
15.4串行通信的物理接口标准
15.5可编程串行通信接口8251A
习题十五
第16章计数/定时技术
16.1概述
16.2可编程计数器/定时器8253
16.3 8253的应用
16.4多功能接口电路82380
习题十六
第17章模拟接口
17.1模拟接口概述
17.2数字模拟(D/A)转换器
17.3模拟数字(A/D)转换器
17.4 A/D和D/A转换器的选择
17.5 A/D和D/A转换器的应用
习题十七
第18章总线接口
18.1概述
18.2 ISA总线和EISA总线
18.3 VESA(VL-Bus)总线
18.4 PCI总线
18.5 USB总线
18.6高速总线接口
习题十八
第19章80x86/I'entium保护模式的软件体系结
19.1概述
19.2保护模式的主要数据结构
19.3保护模式的寄存器模型
19.4保护模式的存储器管理和地址转换
19.5描述符的格式及功能定义
19.6保护模式的系统控制指令集
19.7多任务和保护
19.8虚拟8086模式
习题十九
第20章高性能微处理器的先进技术及典型结构
20.1引言——计算需求永无止境
20.2高性能微处理器所采用的先进技术
20.3指令系统对多媒体应用的支持
20.4多处理器结构
20.5高性能微处理器举例
20.6现代PC机主板典型结构
习题二十
第21章微型计算机外部设备简介
21.1概述
21.2输入设备
21.3输出设备
21.4接口和驱动程序
习题二十一
附录
附录一8086/8088指令系统
附录二8086/8088指令编码格式
附录三DOS功能调用(INT 21H)
附录四BIOS中断调用
附录五调试程序DEBUG的使用
部分习题参考答案
参考文献
……

插图:

“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/输出及可编程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。