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| 內容簡介： |
本书包括计算机基础知识、微处理器原理、软件设计、接口技术等知识模块，以及微机在自动控制系统中的应用方法。全书共9章：第1章是基础知识，包括计算机硬件组成、计算机中数的表示与运算、字符编码等；第2章以Intel 80x86系列微处理器中的典型型号为例，介绍16位和32位微处理器的基本结构及其工作原理；第3章和第4章是软件设计内容，包括Intel基本指令集和汇编语言程序设计方法；第5章是半导体存储器，通过典型半导体存储器芯片介绍半导体存储器扩充技术以及Cache存储器的原理；第6章至第8章主要介绍输入输出接口和基本输入输出技术，以具体型号为例，详细介绍了数字接口和模拟接口的应用；在上述基础上，第9章以微机在自动控制系统中的部分应用为例，介绍微型计算机在工业自动控制系统中的应用方法。
本书可作为普通高等院校非计算机理工类专业本科生的“微机原理与接口技术”课程主教材，也可作为成人高等教育相关专业的学习教材及广大科技工作者的自学参考书。作者每年两期在“中国大学MOOC”平台和“学堂在线”平台开设的精品在线开放课程“微机原理与接口技术”可作为本书的配套学习资源。
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| 目錄：
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序
前言
第1章微型计算机概论
1.1认识计算机
1.1.1从一段C程序开始
1.1.2微机系统的硬件组成
1.1.3冯·诺依曼结构
1.1.4必要的补充
1.2计算机中的数制和编码
1.2.1数制
1.2.2不同数制间的转换
1.2.3十进制数编码与字符编码
1.3计算机中数的表示
1.3.1定点数
1.3.2浮点数
1.4无符号数的算术运算和逻辑运算
1.4.1二进制数的算术运算
1.4.2无符号数的表示范围
1.4.3基本逻辑运算与逻辑门
1.4.4复合逻辑运算及其逻辑电路
1.5有符号二进制数的表示与运算
1.5.1有符号数的表示
1.5.2补码数与十进制数之间的转换
1.5.3补码的运算
1.5.4有符号数的表示范围
习题
第2章微处理器及其体系结构
2.1微处理器结构与发展
2.1.1从8位到32位微处理器时代
2.1.2现代微处理器
2.1.3多核技术
2.1.4微处理器基本组成
2.280888086微处理器
2.2.180888086微处理器的特点
2.2.28088微处理器的引脚功能
2.2.380888086微处理器内部结构
2.2.480888086 CPU的内部
寄存器
2.2.5实模式存储器寻址
2.2.6总线时序
2.2.7最大模式与最小模式
2.380386微处理器
2.3.180386微处理器的主要特性
2.3.2内部结构
2.3.3外部主要引脚功能
2.3.480386 CPU的内部寄存器
2.3.5实地址模式和保护虚地址模式
2.4Pentium 4和Core2微处理器
2.4.1主要新技术
2.4.2Pentium 4 CPU的结构
2.4.3存储器管理
2.4.4基本执行环境
习题
第3章指令系统
3.1指令：计算机的语言
3.1.1常见指令集概述
3.1.2指令的基本构成
3.1.3指令中的操作数
3.2寻址方式
3.2.1针对立即数的寻址——
立即寻址
3.2.2针对寄存器操作数的寻址——
寄存器寻址
3.2.3针对存储器操作数的寻址
3.2.4隐含寻址
3.3x86处理器16位指令集
3.3.1数据传送指令
3.3.2算术运算指令
3.3.3逻辑运算和移位指令
3.3.4串操作类指令
3.3.5程序控制指令
3.3.6处理器控制指令
3.432位新增指令简介
3.4.180x86虚地址下的寻址方式
3.4.280x86 CPU新增指令简述
习题
第4章汇编语言程序设计
4.1汇编语言基础
4.1.1汇编程序与汇编语言源程序
4.1.2汇编语言语句中的操作数
4.2伪指令
4.2.1数据定义伪指令
4.2.2符号定义伪指令
4.2.3段定义伪指令
4.2.4设定段寄存器伪指令
4.2.5源程序结束伪指令
4.2.6过程定义伪指令
4.2.7宏命令伪指令
4.2.8模块定义与连接伪指令
4.3系统功能调用
4.3.1键盘输入
4.3.2显示器输出
4.4汇编语言程序设计基础
4.4.1汇编语言程序设计概述
4.4.2汇编语言程序设计示例
习题
第5章半导体存储器
5.1概述
5.1.1随机存取存储器
5.1.2只读存储器
5.1.3半导体存储器的主要技术指标
5.2RAM存储器设计
5.2.1SRAM存储器
5.2.2DRAM存储器
5.2.3RAM存储器与系统的连接
5.2.4RAM存储器接口设计
5.3ROM存储器设计
5.3.1EPROM存储器芯片
5.3.2EEPROM存储器芯片
5.3.3闪速存储器芯片
5.3.4ROM存储器接口设计
5.4半导体存储器扩充技术
5.4.1位扩展
5.4.2字扩展
5.4.3字位扩展
5.5高速缓冲存储器
5.5.1Cache的工作原理
5.5.2Cache的读写操作
5.5.3Cache存储器系统
5.6半导体存储器设计示例
习题
第6章输入输出技术
6.1计算机中的输入输出系统
6.1.1输入输出系统的特点
6.1.2输入输出接口
6.1.3输入输出端口寻址
6.2基本IO接口
6.2.1三态门接口
6.2.2锁存器接口
6.2.3简单接口电路应用示例
6.3基本输入输出方法
6.3.1无条件传送方式
6.3.2查询工作方式
6.3.3中断控制方式
6.3.4直接存储器存取方式
6.4中断技术
6.4.1中断的基本概念
6.4.2中断处理的一般过程
6.4.380888086中断系统
6.4.480888086 CPU的中断响应
过程
6.5可编程中断控制器8259A
6.5.18259A的引脚及内部结构
6.5.28259A的工作过程
6.5.38259A的工作方式
6.5.48259A的初始化
6.5.58259A编程举例
6.6中断程序设计概述
习题
第7章常用数字接口
7.1计算机与外设间的信息通信方式
7.1.1并行通信与串行通信
7.1.2全双工与半双工通信
7.1.3同步通信与异步通信
7.1.4串行通信的数据校验
7.2可编程定时器计数器8253
7.2.18253的引脚及结构
7.2.28253的工作方式
7.2.38253的控制字
7.2.48253的应用
7.3可编程并行接口8255
7.3.18255的引脚及结构
7.3.28255的工作方式
7.3.3方式控制字及状态字
7.3.48255与系统的连接与初始化
编程方法
7.3.58255应用设计实例
7.4可编程串行接口8250
7.4.18250的引脚及功能
7.4.28250的结构及内部寄存器
7.4.38250的工作过程
7.4.48250的应用
习题
第8章模拟接口电路
8.1模拟量的输入输出通道
8.1.1模拟量输入通道
8.1.2模拟量输出通道
8.2DA转换器
8.2.1DA转换器的基本原理
8.2.2DA转换器的主要技术指标
8.2.3DAC0832
8.2.4DA转换器的应用
8.3AD转换器
8.3.1AD转换器的基本原理
8.3.2AD转换器的主要技术指标
8.3.3ADC0809
8.3.4AD转换器的应用
习题
第9章微型计算机在自动控制系统中
的应用
9.1计算机控制系统概述
9.1.1关于计算机控制系统
9.1.2计算机控制系统的基本组成
9.2微机在开环控制
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| 內容試閱：
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本书从理解微型计算机基本工作原理、掌握简单工业生产过程自动控制系统接口电路的设计思路和方法这一目标出发进行内容组织，内容涉及计算机基础知识、微处理器原理、软件设计、接口技术等知识模块，以及微机在自动控制系统中的应用方法。
1.本书的内容组织和选材说明
1）微处理器是微型计算机的核心，对微机底层硬件的学习需要首先理解微处理器的工作原理。但若仅做一般的概念性介绍，会使读者很难弄清楚微处理器到底如何工作。为此，需要通过一个具体的型号来进行介绍。鉴于目前最新型号的微处理器在资料获取上存在困难以及教材通常限于成熟知识的介绍，因此本书对具体型号CPU的选择，依然以16位微处理器为主。但为使读者对现代微处理器能有所了解，本书还是用一定篇幅描述了现代微处理器的部分新技术。
2）在工业自动控制系统软件设计中，无论是以微机系统、嵌入式系统或是单片机为控制核心，通常会使用C语言，仅在部分特殊情况下会使用汇编语言。本书介绍汇编语言的目的除了用于特殊情况下的工业自动化控制程序设计之外，更重要的是通过学习汇编语言才能更具体地理解微型计算机的底层工作原理。
3）虽然书中作为案例介绍的芯片型号都显得“古老”，但从应用的角度，其基本功能、核心原理和使用方法与今天的新型器件并无本质区别。掌握了基本知识，也就具备了从事相关系统设计的基础。
4）随着集成电路技术的飞速发展，单片机、嵌入式系统及各种微控制器在工业自动控制领域中的应用已越来越普遍，特别是对一些相对较简单的过程控制，微机系统已显得成本过高。但由于人们日常接触最多的计算机是微型计算机，建立“微机系统”的整体概念，理解微型计算机的构成、工作原理、输入输出控制方法等具有更普遍的意义。因此，书中所有工业自动控制系统设计案例都“奢侈”地以微型计算机为控制核心，但这并不妨碍读者将书中知识方便地迁移到单片机等其他控制系统设计中。
2.本书将带给读者的收获
1）能够知道微机系统的组成和计算机中的信息表示方法，包括二进制的表示、编码等，并能够清楚地知道计算机字长对运算结果的影响。
2）能够清楚地描述微处理器执行指令的过程。
3）对Intel系列16位、32位、64位微处理器的代表性型号有初步的了解，能够解释16位微处理器的结构、特点、工作过程等。
4）能够利用汇编语言编写包括数值计算、输入输出控制、数据串处理等功能的程序。
5）能够设计内存储器、IO系统到微处理器的接口。
6）具备从模拟量输入到模拟量输出的工业自动控制系统设计思路，能够完成简单控制系统中的接口软硬件设计。
3.本书的内容概述
第1章介绍计算机的一些基础知识，主要包括计算机硬件组成、计算机中数的表示与运算、字符编码等，为后续内容学习奠定基础。
第2章以单核处理器原理介绍为主，以Intel 80x86系列微处理器中的三种典型CPU（8088、80386和Pentium 4）为例，介绍微处理器的结构及其工作原理，并简要介绍了多核技术特点，以及多核和多处理器技术之间的区别。
第3章介绍了指令的基本格式、16位和32位指令寻址方式，详细介绍了Intel x86的16位指令集中各类指令的功能，简要介绍了在16位指令集基础上新增和增强功能的32位指令。
第4章介绍了汇编语言源程序的基本结构、汇编语言的语法及程序设计的基本方法、指令集和汇编程序设计内容，奠定了底层软件设计的基础，并能够帮助读者深入理解计算机的工作过程。
第5章在对半导体存储器概念、类型等基本知识进行介绍的基础上，通过一些典型半导体存储器芯片介绍了内存储器的工作原理，以及如何利用已有存储器芯片构成所需要的内存空间。同时，简要介绍了Cache 的工作原理和Cache存储系统的特点。
第6章介绍了输入输出系统、IO接口、基本输入输出方法和中断控制技术等，并详细介绍了简单三态门接口和锁存器接口芯片及其应用。
第7章在简要介绍串行通信和并行通信技术的基础上，重点介绍了三种可编程数字接口芯片的工作原理和应用方法，包括可编程定时器计数器8253、可编程并行接口8255以及可编程串行接口8250。
第8章是模拟接口电路。围绕模拟量的输入输出通道，介绍DA转换和AD转换的基本原理，并以具体型号的芯片为例，介绍DA转换器和AD转换器作为模拟接口的应用方法。
第9章以微机在自动控制系统中的部分应用为例，介绍微型计算机在工业自动控制系统中的应用方法。
本书由吴宁编写第1～5章、闫相国编写第6～9章，全书由吴宁负责统稿。本书的编写得到了西安交通大学多位教师的帮助和支持，借此表示衷心的感谢。
由于时间较紧，编者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。
编者于西安交通大学
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