微型計算機技術(shù)及應(yīng)用

第1章 微型計算機概述1
1.1 微型計算機的特點和發(fā)展1
1.2 微型計算機的分類2
1.3 微處理器、微型計算機和微型計算機系統(tǒng)3
1.3.1 微處理器3
1.3.2 微型計算機5
1.3.3 微型計算機系統(tǒng)6
1.4 微型計算機的應(yīng)用7
1.5 微型計算機的性能指標8

第2章 16位和32位微處理器9
2.1 16位微處理器80869
2.1.1 8086的編程結(jié)構(gòu)9
2.1.2 8086的引腳信號和工作模式13
2.1.3 8086的操作和時序22
2.1.4 8086的存儲器編址和I/O編址35
2.2 32位微處理器Pentium的先進技術(shù)38
2.3 Pentium的指令流水線技術(shù)41
2.4 Pentium的工作方式44
2.5 Pentium的原理結(jié)構(gòu)45
2.6 Pentium的寄存器和相關(guān)機制48
2.6.1 基本寄存器組48
2.6.2 段寄存器和描述符以及保護方式的尋址機制49
2.6.3 系統(tǒng)寄存器組51
2.6.4 浮點寄存器組55
2.7 Pentium的主要信號57
2.8 Pentium的總線狀態(tài)61
2.9 Pentium的總線周期62
2.10 Pentium的中斷65
2.10.1 Pentium的中斷機制65
2.10.2 中斷描述符表68
2.11 Pentium的保護技術(shù)69
2.11.1 段頁兩級保護機制69
2.11.2 程序運行中的保護71
2.12 Pentium系列微處理器的技術(shù)發(fā)展72
2.13 Itanium微處理器概述74

第3章 Pentium的指令系統(tǒng)75
3.1 Pentium的尋址方式75
3.1.1 立即數(shù)尋址75
3.1.2 寄存器尋址76
3.1.3 輸入/輸出端口尋址76
3.1.4 存儲器尋址77
3.2 Pentium的指令系統(tǒng)79
3.2.1 傳送指令80
3.2.2 算術(shù)運算指令86
3.2.3 邏輯運算和移位指令98
3.2.4 串操作指令101
3.2.5 調(diào)用/轉(zhuǎn)移/循環(huán)控制/中斷指令105
3.2.6 標志操作和處理器控制指令115
3.2.7 條件測試和字節(jié)設(shè)置指令117
3.2.8 位處理指令118
3.2.9 系統(tǒng)管理指令120
3.2.10 支持高級語言的指令122
3.3 匯編語言中的標記、表達式和偽指令122
3.3.1 匯編語言概況122
3.3.2 標記124
3.3.3 表達式125
3.3.4 語句127
3.3.5 偽指令127

第4章 存儲器、存儲管理和高速緩存技術(shù)133
4.1 存儲器和存儲器件133
4.1.1 存儲器的分類133
4.1.2 微型計算機內(nèi)存的行列結(jié)構(gòu)134
4.1.3 選擇存儲器件的考慮因素134
4.1.4 隨機存取存儲器RAM136
4.1.5 只讀存儲器ROM137
4.2 存儲器的連接140
4.2.1 存儲器和CPU的連接考慮140
4.2.2 片選信號的產(chǎn)生方法140
4.2.3 SRAM和DRAM的連接舉例141
4.2.4 存儲器的數(shù)據(jù)寬度擴充和字節(jié)數(shù)擴充144
4.3 微型計算機系統(tǒng)中存儲器的體系結(jié)構(gòu)144
4.3.1 層次化的存儲器體系結(jié)構(gòu)144
4.3.2 微型計算機系統(tǒng)的內(nèi)存組織148
4.4 Pentium的虛擬存儲機制和片內(nèi)兩級存儲管理150
4.4.1 虛擬存儲技術(shù)和三類地址150
4.4.2 分段管理152
4.4.3 段選擇子、段描述符和段描述符表153
4.4.4 邏輯地址轉(zhuǎn)換為線性地址157
4.4.5 分頁管理158
4.4.6 線性地址轉(zhuǎn)換為物理地址159
4.4.7 轉(zhuǎn)換檢測緩沖器TLB162
4.5 高檔微機系統(tǒng)中的高速緩存技術(shù)164
4.5.1 Cache概述164
4.5.2 Cache的組織方式165
4.5.3 Cache的數(shù)據(jù)更新方法169
4.5.4 Cache控制器82385170
4.5.5 Pentium的兩級Cache組織174
4.5.6 影響Cache性能的因素176

第5章 微型計算機和外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸177
5.1 為什么要用接口177
5.2 CPU和輸入/輸出設(shè)備之間的信號178
5.2.1 數(shù)據(jù)信息178
5.2.2 狀態(tài)信息178
5.2.3 控制信息179
5.3 接口部件的I/O端口179
5.4 接口的功能以及在系統(tǒng)中的連接180
5.4.1 接口的功能180
5.4.2 接口與系統(tǒng)的連接181
5.5 CPU和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式182
5.5.1 程序方式182
5.5.2 中斷方式188
5.5.3 DMA方式191
5.5.4 輸入/輸出過程中涉及的幾個問題196
5.5.5 接口部件和多字節(jié)數(shù)據(jù)總線的連接197
5.5.6 接口部件和地址總線的錯位連接197

第6章 串并行通信和接口技術(shù)199
6.1 串行接口和串行通信199
6.1.1 串行通信涉及的幾個問題199
6.1.2 串行接口201
6.2 可編程串行通信接口8251A202
6.2.1 8251A的基本性能202
6.2.2 8251A的基本工作原理203
6.2.3 8251A的對外信號206
6.2.4 8251A的編程210
6.2.5 8251A編程舉例213
6.2.6 8251A的使用實例216
6.3 并行通信和并行接口217
6.4 可編程并行通信接口8255A218
6.4.1 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)219
6.4.2 8255A的芯片引腳信號220
6.4.3 8255A的控制字220
6.4.4 8255A的工作方式224
6.4.5 8255A的應(yīng)用舉例233

第7章 中斷控制器236
7.1 8259A的引腳信號、編程結(jié)構(gòu)和工作原理236
7.1.1 8259A的外部信號和含義236
7.1.2 8259A的編程結(jié)構(gòu)和工作原理237
7.2 8259A的工作方式238
7.3 8259A的初始化命令字和初始化流程243
7.3.1 8259A的初始化命令字243
7.3.2 8259A的初始化流程245
7.4 8259A的操作命令字247
7.5 8259A使用舉例250
7.6 多片8259A組成的主從式中斷系統(tǒng)255

第8章 DMA控制器258
8.1 DMA控制器概要258
8.2 DMA控制器8237A的編程結(jié)構(gòu)和外部信號258
8.2.1 8237A的編程結(jié)構(gòu)259
8.2.2 8237A的對外連接信號260
8.2.3 8237A工作時各信號的配合261
8.3 8237A的工作模式和模式寄存器262
8.3.1 8237A的工作模式262
8.3.2 8237A的模式寄存器262
8.4 8237A的工作時序263
8.5 8237A的控制寄存器和狀態(tài)寄存器264
8.6 8237A各寄存器對應(yīng)的端口地址268
8.7 8237A的編程和使用269

第9章 計數(shù)器/定時器和多功能接口芯片272
9.1 可編程計數(shù)器/定時器的工作原理272
9.2 8253/8254的編程結(jié)構(gòu)和外部信號274
9.2.1 8253/8254的編程結(jié)構(gòu)274
9.2.2 8253/8254的外部信號275
9.3 8253/8254的控制字和狀態(tài)字275
9.3.1 8253/8254控制寄存器和控制字275
9.3.2 8254的狀態(tài)寄存器和狀態(tài)字277
9.4 8253/8254的編程命令277
9.5 8253/8254的工作模式278
9.6 8253/8254應(yīng)用舉例282
9.7 32位微型計算機系統(tǒng)中的多功能接口芯片82380284
9.7.1 多功能接口芯片82380的組成和信號284
9.7.2 82380和CPU的連接288

第10章 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換290
10.1 概述290
10.2 數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器290
10.2.1 D/A轉(zhuǎn)換的原理290
10.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的指標293
10.2.3 D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的工作方式和應(yīng)用294
10.3 模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器297
10.3.1 A/D轉(zhuǎn)換涉及的參數(shù)297
10.3.2 A/D轉(zhuǎn)換的方法和原理298
10.3.3 A/D轉(zhuǎn)換器和系統(tǒng)連接時要考慮的問題303
10.3.4 A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809以及用中斷方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果304
10.3.5 A/D轉(zhuǎn)換器AD570以及用查詢或等待方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果306
10.3.6 12位A/D轉(zhuǎn)換器ADC1210和系統(tǒng)的連接308

第11章 鍵盤和鼠標309
11.1 鍵盤的基本原理結(jié)構(gòu)309
11.2 鍵的識別--行掃描法310
11.3 鍵的識別--行反轉(zhuǎn)法312
11.4 抖動和重鍵問題的解決315
11.5 微型機的鍵盤子系統(tǒng)321
11.5.1 擴展鍵盤和鍵盤控制器322
11.5.2 主機的鍵盤接口電路324
11.6 鍵盤中斷處理程序326
11.6.1 09H鍵盤中斷處理程序326
11.6.2 16H鍵盤中斷處理程序327
11.7 鍵盤緩沖區(qū)328
11.8 鼠標329
11.8.1 鼠標的工作原理、連接方式和數(shù)據(jù)格式329
11.8.2 鼠標的驅(qū)動程序及其功能調(diào)用331

第12章 顯示器的工作原理和接口技術(shù)333
12.1 CRT顯示器和光柵掃描333
12.2 液晶顯示器LCD的工作原理335
12.2.1 液晶顯示器的特點和性能指標335
12.2.2 液晶顯示器的工作原理336
12.3 顯示適配器338
12.3.1 顯示適配器的性能338
12.3.2 顯示適配器的種類339
12.3.3 彩色顯示適配器的功能模塊340
12.4 顯示系統(tǒng)的字符模式和圖形模式342
12.5 顯示存儲器的組織方式343
12.6 顯示驅(qū)動程序345
12.7 高速圖形適配器連接端口AGP346

第13章 打印機的工作原理和接口技術(shù)347
13.1 概述347
13.2 打印機的指標和性能347
13.3 針式打印機的工作原理348
13.4 噴墨打印機的工作原理349
13.5 激光打印機的工作原理350
13.6 關(guān)于打印機適配器353
13.7 打印機和主機的連接354
13.7.1 打印機采用并行方式連接主機354
13.7.2 打印機采用串行方式連接主機357

第14章 軟盤、硬盤和光盤子系統(tǒng)358
14.1 軟盤子系統(tǒng)358
14.2 硬盤子系統(tǒng)359
14.2.1 硬盤驅(qū)動器360
14.2.2 硬盤控制器362
14.2.3 硬盤驅(qū)動程序363
14.2.4 硬盤安全性和數(shù)據(jù)保護技術(shù)364
14.3 光盤子系統(tǒng)365
14.3.1 光盤的特點和類型365
14.3.2 光盤讀/寫原理366

第15章 總線368
15.1 總線的分類和性能指標368
15.2 PCI的特點和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)369
15.2.1 PCI的概況和特點369
15.2.2 PCI的層次化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)371
15.3 PCI的信號372
15.4 PCI的命令類型376
15.5 PCI的中斷和中斷響應(yīng)377
15.6 PCI的編址379
15.7 PCI的數(shù)據(jù)傳輸380
15.7.1 PCI數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)要點380
15.7.2 PCI的單數(shù)據(jù)讀/寫操作381
15.7.3 PCI的突發(fā)傳輸383
15.8 PCI的64位擴展傳輸384
15.8.1 64位傳輸?shù)南嚓P(guān)信號和規(guī)則385
15.8.2 64位數(shù)據(jù)32位地址的傳輸--數(shù)據(jù)擴展385
15.8.3 32位數(shù)據(jù)64位尋址的雙地址期傳輸--地址擴展386
15.8.4 主設(shè)備啟動64位數(shù)據(jù)64位尋址的擴展傳輸387
15.9 PCI的配置機制388
15.9.1 配置空間的功能和結(jié)構(gòu)388
15.9.2 基本配置空間的結(jié)構(gòu)388
15.9.3 配置空間基址寄存器的特點和操作391
15.9.4 配置空間的訪問393
15.10 PCI的仲裁394
15.11 PCI兼容的局部總線397
15.11.1 局部總線ISA397
15.11.2 局部總線EISA398
15.12 外部總線399
15.12.1 外部總線IDE和EIDE400
15.12.2 外部總線SCSI401
15.12.3 外部總線RS-232-C403
15.12.4 通用串行總線USB405

第16章 Pentium微型計算機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)409
16.1 Pentium微型計算機系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)409
16.2 Pentium微型計算機系統(tǒng)中的BIOS411
16.3 Pentium微型計算機系統(tǒng)的控制芯片組412
16.3.1 北橋-南橋式控制芯片組及相關(guān)的微型計算機系統(tǒng)413
16.3.2 MCH-ICH集中式控制芯片組及相關(guān)的微型計算機系統(tǒng)415
16.4 Pentium的系統(tǒng)配置和主機板417
16.4.1 Pentium的系統(tǒng)配置417
16.4.2 Pentium主機板的結(jié)構(gòu)418
16.4.3 Pentium主機板的部件420

參考文獻422