微型计算机原理及应用（第三版）

坚持以应用为目的，注重理论基础、实践环节与工程训练相结合，贯彻少而精、启发式原则，培养学习者独立思考、善于联想、触类旁通的发散思维能力。

知识体系完整，逻辑线索清晰；行文力图深入浅出、图文结合、通俗易懂；概念准确，科学严谨。加强定性分析，重视从物理现象和物理过程的分析中说明道理。

依据高等职业教育的特点，追踪信息技术的飞跃发展和时代进步，关注高新科技知识在计算机硬件方面的应用，使教材反映计算机科技的最新成果。

第三版前言

从2007年本书第二版出版至今，已是七年。计算机的快速发展（如多核化、网络化）深刻地影响着人类社会的发展进程，信息时代的多姿多彩令人目不暇接。自动化、智能化、方便快捷的用品已遍及人们足迹所至，从嫦娥三号登月到儿童玩具、从科学研究到日常生活（如手机），无不渗透着计算机芯片的威能，人们已充分享受着计算机科技带来的巨大便利与无穷的乐趣。这一切无疑给本书第三版的编写带来巨大的压力和动力。

本书按照高职高专及应用型本科教学大纲的要求和教学特点进行编写，教材针对性强，启发性较好。在编写过程中我们坚持以应用为目的，采用“项目驱动”的形式编写，力求理论基础、实践环节与工程训练相结合。注重实践技能的培养和分析问题解决问题能力的培养；叙述启发式，逻辑线索简明、清晰、合理；物理概念清楚，深入浅出；语言生动流畅，通俗易懂；注重典型电路和芯片的介绍；删繁就简、突出重点、内容少而精；加强基本概念和基本分析方法的介绍；图表精选，说明性强。努力使教材反映计算机科技的最新成果，读者可以从每一章中看到这一点。

全书共8章，主要内容包括：概述、微处理器、微型计算机的寻址方式和指令系统、汇编语言初步、总线和主板、存储器、中断系统、微型计算机接口技术等。注重典型电路和芯片的介绍，注重实践技能的培养和分析问题解决问题能力的培养。

衷心感谢广大读者的支持，使本书得以进入“‘十二五’职业教育国家规划教材”系列。本书坚持第二版的编写原则，努力奉献给读者一本求新求精、简明实用的好书。

本书第三版由何超担任主编，负责全面修订；刘丽军、于继武、张建伟、库波分别对大纲和书稿进行了审读，并对全书的修订工作提出了宝贵的意见和建议；参与本书编写工作的还有武华、刘洋等，在本书的案例编码及代码调试过程中做了大量工作，在此一并表示感谢。

编 者

2014年2月

第三版前言
第二版前言
第一版前言

第1章 概述 1
本章学习目标 1
1.1 计算机的分类及应用 1
1.1.1 计算机的分类 1
1.1.2　计算机的应用范围 2
1.2 计算机和微型计算机的发展概况 4
1.2.1　计算机的发展 4
1.2.2　微型计算机的发展 6
1.3 微型计算机的基本组成 7
1.4 微型计算机中数的编码和字符的表示 8
1.4.1　进位计数制 8
1.4.2　进制之间的转换 10
1.4.3　无符号数和带符号数 13
1.4.4　定点数与浮点数 14
1.4.5　计算机中的编码 15
本章小结 18
习题一 18
第2章 微处理器 19
本章学习目标 19
2.1 微处理器概述 19
2.1.1 CPU的基本概念和组成 19
2.1.2 CPU主要技术参数 24
2.1.3 CPU主流技术术语浅析 25
2.2 8086/8088微处理器 27
2.2.1 8086的编程结构 27
2.2.2 8086的工作模式和引脚功能 32
2.2.3 8086系统的存储器 38
2.2.4 8086的总线时序 41
2.3 辉煌的历程 43
2.3.1 早期的CPU 43
2.3.2 32位CPU 45
2.3.3 Pentium系列 45
2.4 64位CPU和多核技术 49
2.4.1 64位CPU 49
2.4.2 多核技术的发展 50
2.4.3 CPU的型号标注法 53
本章小结 56
习题二 57
第3章 微型计算机指令系统 62
本章学习目标 62
3.1 寻址方式 62
3.1.1 与数据有关的寻址方式 63
3.1.2 转移地址的寻址方式 69
3.2 8086/8088处理器的指令系统 72
3.2.1 数据传送指令 72
3.2.2 算术运算指令 74
3.2.3 逻辑运算指令 79
3.2.4 移位指令 80
3.2.5 串操作指令 81
3.2.6 控制转移指令 83
3.2.7 循环指令 85
3.2.8 过程调用和返回指令 86
3.2.9 中断指令 86
3.2.10 处理机控制指令 87
3.3 32位新增指令简介 88
本章小结 89
习题三 89
第4章 汇编语言及汇编程序设计 93
本章学习目标 93
4.1 汇编语言概述 93
4.1.1 汇编语言 93
4.1.2 汇编环境介绍 94
4.1.3 汇编语言上机过程 95
4.2 汇编语言标识符、表达式及运算符 95
4.2.1 汇编语言语句格式 95
4.2.2 汇编语言标识符 96
4.2.3 表达式和运算符 96
4.3　伪指令和宏指令 97
4.3.1 数据定义伪指令 97
4.3.2 符号定义语句 100
4.3.3 段定义伪操作 101
4.3.4 过程定义伪指令 101
4.4 系统功能调用 102
4.4.1 系统功能调用概述 102
4.4.2 基本I/O调用 103
4.4.3 程序举例 104
4.5 汇编语言程序设计举例 105
4.6 汇编与C/C++接口 109
4.6.1 高级语言与汇编语言的接口需要
解决的问题 109
4.6.2 C语言与汇编语言的接口 110
本章小结 110
习题四 111
第5章 总线和主板 117
本章学习目标 117
5.1 总线基本概念 118
5.1.1 什么是总线 118
5.1.2 面向总线的体系结构 118
5.1.3 总线分类和性能指标 120
5.2 总线工作原理 124
5.2.1 总线的控制 124
5.2.2 数据传送 124
5.2.3 总线仲裁 126
5.2.4 总线驱动和其他控制 127
5.3 微机的系统总线标准 127
5.3.1 系统总线标准 127
5.3.2 常见系统总线标准 128
5.3.3 其他总线 136
5.4 认识主板 139
5.5 主板结构规范 143
5.6 主板控制芯片组 144
5.6.1 概念及结构 144
5.6.2 流行芯片组 147
5.7 主板发展趋势 150
5.7.1 主板结构的新变化 150
5.7.2 主板总线速度的提升 151
5.7.3 主板超频稳定性能的成熟 151
5.7.4 主板性能的增强 152
5.7.5 整合技术日新月异 153
本章小结 153
习题五 154
第6章 存储器 156
本章学习目标 156
6.1 存储器的概念、分类和要素 156
6.1.1 物理介质存储器和云存储技术 156
6.1.2 半导体存储器的分类 158
6.1.3 选择存储器件的考虑因素 159
6.2 内存储器 161
6.2.1 随机读写存储器 161
6.2.2 只读存储器（ROM） 171
6.3 IBM-PC/XT中的存储器、扩展存储器
及其管理 176
6.3.1 存储空间的分配 176
6.3.2 ROM子系统 177
6.3.3 RAM子系统 178
6.3.4 寻址范围 180
6.3.5 存储器的管理 181
6.3.6 高速缓冲存储器Cache 183
6.4 外存储器 184
6.4.1 软盘 184
6.4.2 硬盘 185
6.4.3 光盘 186
6.4.4 移动存储器 188
6.5 CPU与存储器的连接 189
6.5.1 CPU与存储器连接时应注意的
问题 189
6.5.2 存储器片选信号的产生方式和
译码电路 190
6.5.3 CPU与存储器的连接 192
本章小结 198
习题六 199
第7章 中断系统 201
本章学习目标 201
7.1 中断系统基本概念 201
7.1.1 中断的概念 202
7.1.2 中断的作用和分类 202
7.2 中断的过程 204
7.2.1 中断请求与中断屏蔽 205
7.2.2　中断识别与中断优先级的管理 206
7.2.3 中断响应 210
7.2.4 中断处理 212
7.3 中断向量及其操作 213
7.3.1 中断类型号和中断向量表 213
7.3.2 中断向量的设置 214
7.3.3 中断向量的修改 215
7.3.4 中断类型号的获取 216
7.4 Intel 8259A可编程中断控制器 216
7.4.1 8259A的框图和引脚 217
7.4.2 中断触发方式和中断响应过程 220
7.4.3 工作方式 222
7.4.4 屏蔽中断源的方式 223
7.4.5 结束中断处理的方式 224
7.4.6 中断级联方式 225
7.4.7 8259A初始化命令字和操作方式
命令字 227
7.4.8 8259A在以80x86为CPU的计算
机中的应用 235
本章小结 238
习题七 238
第8章 微型计算机接口技术 241
本章学习目标 241
8.1 微型计算机接口技术概述 241
8.1.1 微机接口和接口类型 242
8.1.2 输入/输出接口的编址方式 243
8.1.3 CPU和外部设备的数据传输的同步
控制方式 247
8.2 常用微机外部实用接口 251
8.2.1 USB接口 251
8.2.2 PS/2串行接口 252
8.2.3 COM串行接口 252
8.2.4 LPT并行接口 252
8.2.5 IEEE 1394串行接口 253
8.2.6 MIDI专用接口 254
8.2.7 SCSI接口 254
8.2.8 VGA专用接口 254
8.2.9 DVI专用接口 255
8.2.10 RJ-45异步串行接口 255
8.2.11 S视频端口 256
8.3 实用并行数据接口 256
8.3.1 并行通信的概念 257
8.3.2 简单并行口 257
8.3.3 8255A可编程输入/输出接口 258
8.3.4 IDE接口 260
8.4 串行数据接口 261
8.4.1 概述 261
8.4.2 串行接口标准RS-232C 263
8.4.3 SATA接口 264
8.4.4 SATA II串口 265
8.5 微机内部总线接口 266
8.6 数/模、模/数转换器及其与CPU的接口 267
8.6.1 数/模转换器及其与CPU的接口 267
8.6.2 模/数转换器及其与CPU的接口 269
本章小结 270
习题八 271
附录一 ASCII码表 272
附录二 Pentium指令系统一览表 273
参考文献 280

1. 工程数学 [主编 郭立娟 王海]
2. 电工电子技术基础 [主编 刘 军 杨国龙 刘天成]
3. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
4. 智能化技术基础（第三版） [邓文达　李礼]
5. 电视节目策划与制作（微课版） [主　编　黄滴滴]
6. 大学应用数学 [主编 郭立娟]
7. 软件定义网络技术与实践 [主编　但唐仁]
8. 工业机器人拆装与调试 [主编 胡月霞 向艳芳 朱奇]
9. 信息技术基础 [主编 唐倩 邵锐]
10. 混合式课堂教学改革与实践—微动教学法 [石铁峰 石家羽 著]
11. Photoshop 图形图像项目化教程 [主编 胡斌斌 黎娅 苏大椿]
12. 高职院校软件类专业“类上班制”人才培养模式研究 [杨智勇 王海洋 著]
13. 大学生创新创业基础 [主编 姜国权 姜福佳]
14. 信息技术（微课版） [王云　徐江鸿　李清霞　罗学锋　]
15. 管理基础与实务 [主编 王凤基 颜汉军]
16. 人工智能应用基础 [主编 杨缨 李佳]
17. 人工智能概论（第二版） [主编　任云晖　丁红　徐迎春 ]
18. 信息时代美育之道 [主编　刘宏宇　黎娅]
19. 数字媒体交互设计项目式教程（微课版） [主编　苏陆]
20. 计算机网络技术项目化教程（微课版） [主编 王艳萍 安华萍]
21. Excel在会计工作中的应用（第三版） [主 编 赵艳莉 耿聪慧]
22. 应用数学 [主编 刘东海 刘丽瑶]
23. 计算机网络基础创新教程（模块化+课程思政版） [主编 唐继勇 李旭]
24. 计算机应用技术基础案例教程 [主编 周丽娟 王璐]
25. 路由交换技术项目化教程 [主编　范国娟]
26. 信息技术基础立体化教程 [邹承俊 周洪林 刘和文 叶煜 ]
27. 无线局域网技术与实践 [主编 唐继勇 刘思伶]
28. 信息技术基础项目化教程 [主编 王宏斌 王万丽 王芳]
29. 体育与健康 [主编 马驰 吴雅彬]
30. 全国计算机等级考试一级（MS Office）指导手册 [主编 王宏斌 孙元 禹晨]