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第1部分　教学指导书3

第1章　微型机系统的基础知识3

目录3

1.1　微型机概述4

1.1.1　微型机的发展简史4

1.1.2　微型机的分类5

1.2　微型机系统的组成5

1.2.1　硬件系统5

1.2.2　软件系统5

1.3　微机硬件系统结构基础5

1.4　微处理器模型的组成5

1.5　存储器概述6

1.5.2　存储器组成6

1.5.1　基本概念6

1.4.2　控制器6

1.4.3　内部寄存器6

1.4.1　运算器6

1.5.3　读写操作过程7

1.6　微机的工作原理与程序执行过程7

1.6.1　微机的工作原理7

1.6.2　程序执行过程7

1.7　微机的几个主要性能指标8

1.7.1　主板的结构与性能8

1.7.2　微处理器的性能指标8

1.7.3　总线的性能指标9

1.8.2　硬件系统配件的选择10

1.8.3　硬件系统配置实例10

1.8　微型机系统的配置10

1.8.1 硬件系统配置的实用原则10

1.9　计算机的运算基础11

1.9.1　数制转换综合表示法11

1.9.2　二进制编码11

1.9.3　带符号数的表示法13

第2章　现代微处理器技术概述17

2.1　8086/8088微处理器简介18

2.1.1　8086/8088 CPU的内部组成结构18

2.1.2　8086/8088的寄存器结构20

2.1.3　总线周期的概念21

2.2　8086/8088 CPU的存储器22

2.2.1　存储器的组织22

2.2.2　存储器的分段22

2.3.1　CISC23

2.3.2　RISC23

2.2.3　物理地址和逻辑地址23

2.3　CISC与RISC技术23

2.2.4　堆栈23

2.4　80x86～Pentium系列微处理器技术概述24

2.4.1　80286微处理器24

2.4.2　80386微处理器24

2.4.3　80486微处理器26

2.4.4　Pentium微处理器27

2.4.5　PentiumⅡ微处理器28

2.4.6　PentiumⅢ微处理器28

2.4.7　Pentium 4微处理器29

2.4.8　新一代微处理器——Itanium30

2.5　80x86～Pentium系列微处理器的程序设计模型31

2.5.1　通用寄存器31

2.5.2　专用寄存器32

2.6　实模式存储器寻址34

2.6.1　段和偏移35

2.6.2　默认段寄存器和偏移寄存器35

2.6.3　“段加偏移”寻址机制允许重定位35

2.7　保护模式存储器寻址36

2.7.1　选择子和描述符36

2.7.2　程序不可见寄存器37

2.8 内存分页38

2.8.1　分页寄存器38

2.8.2　页目录和页表39

第3章　微处理器的指令系统41

3.1　8086/8088的寻址方式42

3.1.1　数据寻址方式42

3.1.2　程序存储器寻址方式44

3.1.4　其他寻址方式45

3.1.3　堆栈存储器寻址方式45

3.2　8086/8088指令系统的分类46

3.3　数据传送类指令47

3.3.1　通用数据传送指令47

3.3.2　目标地址传送指令48

3.3.3　标志位传送指令49

3.3.4　I/O数据传送指令50

3.4　算术运算类指令50

3.4.1　加法指令50

3.4.2　减法指令51

3.4.3　乘法指令52

3.4.4　除法指令53

3.4.5　十进制调整指令54

3.5.2　移位指令与循环移位指令56

3.5　逻辑运算和移位循环类指令56

3.5.1　逻辑运算指令56

3.6　串操作类指令57

3.6.1 MOVS目标串，源串57

3.6.2　CMPS目标串，源串58

3.6.3　SCAS目标串58

3.6.4 LODS源串58

3.6.5　STOS目标串58

3.7　程序控制类指令58

3.7.1　无条件转移指令58

3.7.2　条件转移指令61

3.7.3　循环控制指令61

3.8　处理器控制类指令63

3.8.1　对标志位操作指令63

3.7.4　中断控制指令63

3.8.2　同步控制指令64

3.8.3　其他控制指令64

第4章　汇编语言程序设计65

4.1　汇编语言概述66

4.2　8086/8088汇编源程序66

4.2.1　8086/8088汇编源程序实例66

4.2.2　8086/8088汇编语言语句的类型及格式67

4.3　8086/8088汇编语言的数据项及表达式68

4.3.1　常量68

4.3.2　变量68

4.3.3　标号68

4.4.2　符号定义伪指令69

4.4.1　数据定义伪指令69

4.4　8086/8088汇编语言的伪指令69

4.3.4　表达式和运算符69

4.4.3　段定义伪指令70

4.4.4　过程定义伪指令71

4.5　8086/8088汇编语言程序设计基本方法71

4.5.1　顺序结构程序71

4.5.2　分支结构程序71

4.5.3　循环结构程序71

4.5.4　DOS及BIOS中断调用72

第5章　微处理器的硬件特性及微机系统组成原理77

5.1　8086/8088微处理器的引脚信号与功能78

5.1.1　地址／数据总线AD15～AD078

5.1.2 地址／状态总线A19/S6～A16/S378

5.1.3　控制总线78

5.4　8086/8088系统的两种工作模式80

5.3.2　缓冲系统80

5.3.1　多路分离总线80

5.4.1　最小模式操作80

5.1.4 电源线Vcc和地线GND80

5.3　总线缓冲及锁存80

5.2　时钟发生器80

5.1.5　其他控制线（24～31引脚）80

5.4.2　最大模式操作82

5.5　总线时序82

5.5.1　基本的总线操作82

5.5.2　一般的时序操作83

5.5.3　微处理器与存储器接口的时序配合83

5.6　8086/8088的多处理器系统84

5.7.2　IBM PC/XT主机板结构85

5.7　IBM PC机系统组成原理85

5.7.1　IBM PC系统的硬件结构85

5.7.3　IBM PC/XT机的内存分配87

5.7.4　IBM PC/XT机的I/O接口电路87

5.7.5　PC机总线87

5.8　80386微机系统组成原理88

5.9　Pentium 4微机系统组成原理88

5.9.1　Pentium 4主板芯片组88

5.9.2　Pentium 4系统的体系结构89

5.9.3　Pentium 4系统中的PCI局部总线89

第6章　存储器及其接口91

6.1　存储器的分类与组成92

6.1.1　半导体存储器的分类92

6.1.2 半导体存储器的组成93

6.2　随机存取存储器94

6.2.1　静态随机存取存储器94

6.2.2　动态随机存取存储器95

6.3　只读存储器96

6.3.1　只读存储器存储信息的原理和组成96

6.3.2　只读存储器的分类96

6.3.3　EPROM芯片实例——Intel 271697

6.4　存储器的连接97

6.4.1　存储器芯片的扩充技术97

6.4.2　存储器与CPU的连接98

6.4.3　存储器与CPU连接应注意的一些问题98

6.5　几种新型的半导体存储器98

6.6.1　磁盘存储器99

6.6.2　硬盘存储器99

6.6　磁表面存储器99

6.7　光盘存储器101

6.7.1　概述101

6.7.2　光盘存储器的读写原理、特点及其应用技术101

第7章　输入输出接口与中断技术103

7.1　输入输出接口概述104

7.1.1 CPU与外设间的连接104

7.1.2　接口电路的基本结构104

7.2　CPU与外设之间数据传送的方式105

7.2.1　程序传送105

7.3 中断技术107

7.3.1 中断概述107

7.2.3　直接存储器存取（DMA）传送107

7.2.2 中断传送107

7.3.2　单个中断源的中断108

7.3.3　向量中断110

7.3.4　中断优先权110

7.4　8086／8088的中断系统和中断处理110

7.4.1　8086／8088的中断系统110

7.4.2　8086／8088的中断处理过程112

7.4.3　中断向量表112

7.4.4　可屏蔽中断的过程113

7.4.5 中断响应时序113

7.4.6　中断服务子程序设计114

7.5　可编程中断控制器8259A114

7.5.1　8259A的引脚与功能结构114

7.5.2　8259A内部结构框图和中断工作过程115

7.5.3　8259A的控制字格式116

7.5.4　8259A应用举例119

第8章　常见外设接口及应用121

8.1　接口的分类及功能122

8.1.1　接口的分类122

8.1.2　接口的功能123

8.2　可编程计数器／定时器8253-5123

8.2.1　8253-5的引脚与功能结构123

8.2.2　8253-5的内部结构和寻址方式123

8.2.3　8253-5的6种工作方式及时序关系123

8.2.4　8253-5应用举例126

8.3　可编程并行通信接口芯片8255A126

8.3.1　8255A芯片引脚定义与功能126

8.3.3　8255A的控制字127

8.3.4　8255A的工作方式127

8.3.2　8255A寻址方式127

8.3.5　时序关系129

8.3.6　8255A的应用举例129

8.4　PC的串行接口129

8.4.1　串行通信基础129

8.4.2　可编程串行异步通信接口8250130

8.5　模数（A/D）与数模（D/A）转换接口芯片131

8.5.1 DAC 0832数模转换器132

8.5.2　ADC 0809模数转换器133

8.6　新型通用I/O接口标准136

8.6.1 AGP136

8.6.2　IDE接口标准136

8.6.3 SCSI接口标准137

8.6.4 USB138

8.6.5 IEEE 1394139