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第1章 微型计算机概述1

1.1 微型计算机的特点和发展1

1.2 微型计算机的分类2

1.3 微处理器、微型计算机和微型计算机系统3

1.3.1 微处理器3

1.3.2 微型计算机5

1.3.3 微型计算机系统6

1.4 微型计算机的应用7

1.5 微型计算机的性能指标8

第2章 16位和32位微处理器9

2.1 16位微处理器80869

2.1.1 8086的编程结构9

2.1.2 8086的引脚信号和工作模式13

2.1.3 8086的操作和时序22

2.1.4 8086的存储器编址和I/O编址35

2.2 32位微处理器Pentium的先进技术38

2.3 Pentium的指令流水线技术41

2.4 Pentium的工作方式44

2.5 Pentium的原理结构45

2.6 Pentium的寄存器和相关机制48

2.6.1 基本寄存器组48

2.6.2 段寄存器和描述符以及保护方式的寻址机制49

2.6.3 系统寄存器组51

2.6.4 浮点寄存器组55

2.7 Pentium的主要信号57

2.8 Pentium的总线状态61

2.9 Pentium的总线周期62

2.10 Pentium的中断65

2.10.1 Pentium的中断机制65

2.10.2 中断描述符表68

2.11 Pentium的保护技术69

2.11.1 段页两级保护机制69

2.11.2 程序运行中的保护71

2.12 Pentium系列微处理器的技术发展72

2.13 Itanium微处理器概述74

第3章 Pentium的指令系统75

3.1 Pentium的寻址方式75

3.1.1 立即数寻址75

3.1.2 寄存器寻址76

3.1.3 输入／输出端口寻址76

3.1.4 存储器寻址77

3.2 Pentium的指令系统79

3.2.1 传送指令80

3.2.2 算术运算指令86

3.2.3 逻辑运算和移位指令98

3.2.4 串操作指令101

3.2.5 调用／转移／循环控制／中断指令105

3.2.6 标志操作和处理器控制指令115

3.2.7 条件测试和字节设置指令117

3.2.8 位处理指令118

3.2.9 系统管理指令120

3.2.10 支持高级语言的指令122

3.3 汇编语言中的标记、表达式和伪指令122

3.3.1 汇编语言概况122

3.3.2 标记124

3.3.3 表达式125

3.3.4 语句127

3.3.5 伪指令127

第4章 存储器、存储管理和高速缓存技术133

4.1 存储器和存储器件133

4.1.1 存储器的分类133

4.1.2 微型计算机内存的行列结构134

4.1.3 选择存储器件的考虑因素134

4.1.4 随机存取存储器RAM136

4.1.5 只读存储器ROM137

4.2 存储器的连接140

4.2.1 存储器和CPU的连接考虑140

4.2.2 片选信号的产生方法140

4.2.3 SRAM和DRAM的连接举例141

4.2.4 存储器的数据宽度扩充和字节数扩充144

4.3 微型计算机系统中存储器的体系结构144

4.3.1 层次化的存储器体系结构144

4.3.2 微型计算机系统的内存组织148

4.4 Pentium的虚拟存储机制和片内两级存储管理150

4.4.1 虚拟存储技术和三类地址150

4.4.2 分段管理152

4.4.3 段选择子、段描述符和段描述符表153

4.4.4 逻辑地址转换为线性地址157

4.4.5 分页管理158

4.4.6 线性地址转换为物理地址159

4.4.7 转换检测缓冲器TLB162

4.5 高档微机系统中的高速缓存技术164

4.5.1 Cache概述164

4.5.2 Cache的组织方式165

4.5.3 Cache的数据更新方法169

4.5.4 Cache控制器82385170

4.5.5 Pentium的两级Cache组织174

4.5.6 影响Cache性能的因素176

第5章 微型计算机和外设的数据传输177

5.1 为什么要用接口177

5.2 CPU和输入／输出设备之间的信号178

5.2.1 数据信息178

5.2.2 状态信息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统中的连接180

5.4.1 接口的功能180

5.4.2 接口与系统的连接181

5.5 CPU和外设之间的数据传送方式182

5.5.1 程序方式182

5.5.2 中断方式188

5.5.3 DMA方式191

5.5.4 输入／输出过程中涉及的几个问题196

5.5.5 接口部件和多字节数据总线的连接197

5.5.6 接口部件和地址总线的错位连接197

第6章 串并行通信和接口技术199

6.1 串行接口和串行通信199

6.1.1 串行通信涉及的几个问题199

6.1.2 串行接口201

6.2 可编程串行通信接口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的对外信号206

6.2.4 8251A的编程210

6.2.5 8251A编程举例213

6.2.6 8251A的使用实例216

6.3 并行通信和并行接口217

6.4 可编程并行通信接口8255A218

6.4.1 8255A的内部结构219

6.4.2 8255A的芯片引脚信号220

6.4.3 8255A的控制字220

6.4.4 8255A的工作方式224

6.4.5 8255A的应用举例233

第7章 中断控制器236

7.1 8259A的引脚信号、编程结构和工作原理236

7.1.1 8259A的外部信号和含义236

7.1.2 8259A的编程结构和工作原理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使用举例250

7.6 多片8259A组成的主从式中断系统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的编程结构和外部信号258

8.2.1 8237A的编程结构259

8.2.2 8237A的对外连接信号260

8.2.3 8237A工作时各信号的配合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的工作时序263

8.5 8237A的控制寄存器和状态寄存器264

8.6 8237A各寄存器对应的端口地址268

8.7 8237A的编程和使用269

第9章 计数器／定时器和多功能接口芯片272

9.1 可编程计数器／定时器的工作原理272

9.2 8253/8254的编程结构和外部信号274

9.2.1 8253/8254的编程结构274

9.2.2 8253/8254的外部信号275

9.3 8253/8254的控制字和状态字275

9.3.1 8253/8254控制寄存器和控制字275

9.3.2 8254的状态寄存器和状态字277

9.4 8253/8254的编程命令277

9.5 8253/8254的工作模式278

9.6 8253/8254应用举例282

9.7 32位微型计算机系统中的多功能接口芯片82380284

9.7.1 多功能接口芯片82380的组成和信号284

9.7.2 82380和CPU的连接288

第10章 模／数和数／模转换290

10.1 概述290

10.2 数／模（D/A）转换器290

10.2.1 D/A转换的原理290

10.2.2 D/A转换器的指标293

10.2.3 D/A转换器DAC0832的工作方式和应用294

10.3 模／数（A/D）转换器297

10.3.1 A/D转换涉及的参数297

10.3.2 A/D转换的方法和原理298

10.3.3 A/D转换器和系统连接时要考虑的问题303

10.3.4 A/D转换器ADC0809以及用中断方式读取转换结果304

10.3.5 A/D转换器AD570以及用查询或等待方式读取转换结果306

10.3.6 12位A/D转换器ADC1210和系统的连接308

第11章 键盘和鼠标309

11.1 键盘的基本原理结构309

11.2 键的识别——行扫描法310

11.3 键的识别——行反转法312

11.4 抖动和重键问题的解决315

11.5 微型机的键盘子系统321

11.5.1 扩展键盘和键盘控制器322

11.5.2 主机的键盘接口电路324

11.6 键盘中断处理程序326

11.6.1 09H键盘中断处理程序326

11.6.2 16H键盘中断处理程序327

11.7 键盘缓冲区328

11.8 鼠标329

11.8.1 鼠标的工作原理、连接方式和数据格式329

11.8.2 鼠标的驱动程序及其功能调用331

第12章 显示器的工作原理和接口技术333

12.1 CRT显示器和光栅扫描333

12.2 液晶显示器LCD的工作原理335

12.2.1 液晶显示器的特点和性能指标335

12.2.2 液晶显示器的工作原理336

12.3 显示适配器338

12.3.1 显示适配器的性能338

12.3.2 显示适配器的种类339

12.3.3 彩色显示适配器的功能模块340

12.4 显示系统的字符模式和图形模式342

12.5 显示存储器的组织方式343

12.6 显示驱动程序345

12.7 高速图形适配器连接端口AGP346

第13章 打印机的工作原理和接口技术347

13.1 概述347

13.2 打印机的指标和性能347

13.3 针式打印机的工作原理348

13.4 喷墨打印机的工作原理349

13.5 激光打印机的工作原理350

13.6 关于打印机适配器353

13.7 打印机和主机的连接354

13.7.1 打印机采用并行方式连接主机354

13.7.2 打印机采用串行方式连接主机357

第14章 软盘、硬盘和光盘子系统358

14.1 软盘子系统358

14.2 硬盘子系统359

14.2.1 硬盘驱动器360

14.2.2 硬盘控制器362

14.2.3 硬盘驱动程序363

14.2.4 硬盘安全性和数据保护技术364

14.3 光盘子系统365

14.3.1 光盘的特点和类型365

14.3.2 光盘读／写原理366

第15章 总线368

15.1 总线的分类和性能指标368

15.2 PCI的特点和系统结构369

15.2.1 PCI的概况和特点369

15.2.2 PCI的层次化系统结构371

15.3 PCI的信号372

15.4 PCI的命令类型376

15.5 PCI的中断和中断响应377

15.6 PCI的编址379

15.7 PCI的数据传输380

15.7.1 PCI数据传输的相关要点380

15.7.2 PCI的单数据读／写操作381

15.7.3 PCI的突发传输383

15.8 PCI的64位扩展传输384

15.8.1 64位传输的相关信号和规则385

15.8.2 64位数据32位地址的传输——数据扩展385

15.8.3 32位数据64位寻址的双地址期传输——地址扩展386

15.8.4 主设备启动64位数据64位寻址的扩展传输387

15.9 PCI的配置机制388

15.9.1 配置空间的功能和结构388

15.9.2 基本配置空间的结构388

15.9.3 配置空间基址寄存器的特点和操作391

15.9.4 配置空间的访问393

15.10 PCI的仲裁394

15.11 PCI兼容的局部总线397

15.11.1 局部总线ISA397

15.11.2 局部总线EISA398

15.12 外部总线399

15.12.1 外部总线IDE和EIDE400

15.12.2 外部总线SCSI401

15.12.3 外部总线RS-232-C403

15.12.4 通用串行总线USB405

第16章 Pentium微型计算机系统的结构409

16.1 Pentium微型计算机系统的总体结构409

16.2 Pentium微型计算机系统中的BIOS411

16.3 Pentium微型计算机系统的控制芯片组412

16.3.1 北桥-南桥式控制芯片组及相关的微型计算机系统413

16.3.2 MCH-ICH集中式控制芯片组及相关的微型计算机系统415

16.4 Pentium的系统配置和主机板417

16.4.1 Pentium的系统配置417

16.4.2 Pentium主机板的结构418

16.4.3 Pentium主机板的部件420

参考文献422