微型计算机原理与汇编语言程序设计

随着计算机技术在各个领域的广泛应用以及微处理器和微型计算机的迅猛发展，使得“掌握和运用计算机技术的水平及能力”成为衡量一个专业技术人员素质的重要标准，学习微型计算机知识已经成为高等院校各专业学生和现代科技人员不可缺少的训练之一。微型计算机基础课程的教学任务是使学生从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理和实际应用，建立微型计算机整体结构概念，使学生具有微型计算机系统软硬件开发的初步能力。

《微型计算机原理与汇编语言程序设计》是工科计算机及相关专业一门重要的专业技术基础课程，本课程帮助学生掌握微型计算机的硬件组成及使用；学会运用汇编语言进行程序设计；树立起计算机体系结构的基本概念；为后继的软硬件课程做好铺垫。对于高职高专教育来讲，既需要一定的专业基础理论知识，也不能过度强调理论的深度和系统性，应该打破以学科为特征的传统教学内容，注重面向应用型人才的专业技能和实用技术的培养。基于这种指导思想，本书采用“案例教学，任务驱动”的编写方式，将“微机原理”和“汇编语言程序设计”内容整合在一起，使教学内容联系密切，系统性强，避免在单独开设这两门课程时重复讲授。此外，在具体授课时可根据各校的教学计划在内容上适当加以取舍。在编写过程中力争做到微型计算机的相关概念、理论及应用均以基本要求为主，突出实用的特点，在表达上条理清晰，易于理解，做到层次清晰，脉络分明；在内容的编排上，力求由浅入深，循序渐进，举一反三，重点突出，通俗易懂。适当引入微型计算机的最新技术，关注计算机的发展动态，以提高学生的学习兴趣。

由于Intel 80X86微处理器及以它为CPU构成的微型计算机是当前国内外广泛应用的机型，也是现今高档微型计算机结构的典范。从它的体系结构到芯片间的连接、信号的关系以及软件基础都已成为高档微型计算机设计时的参考对象和考虑因素，大家都保持同它的兼容性。因此，我们本着“推陈出新”的原则，把重点放在广泛应用的80X86微处理器上，系统分析微型计算机的基本工作原理和体系结构，详细介绍指令系统和汇编语言程序设计，然后对高档的微处理器及微型计算机作适当的介绍和阐述。

本教材的教学参考学时为80～90学时，并可按照实际情况进行调整。全书共计10章，第1章介绍计算机特别是微型计算机的发展、基本结构、工作原理和相关概念，分析微机系统的整体构成和应用特点；第2章介绍计算机中的数制及其转换、带符号数的表示，以及字符编码和汉字编码的相关知识；第3章介绍80X86CPU内部结构、存储器和I/O组织、时钟、总线和工作方式；第4章介绍8086指令系统和寻址方式；第5章介绍汇编语言源程序的书写格式、伪指令、汇编语言程序的上机操作和运行过程；第6章介绍汇编语言程序设计的基本方法，顺序结构、分支结构、循环结构、子程序等的设计，并给出实际应用；第7章介绍DOS及BIOS中断功能调用；第8章介绍宏汇编与重复汇编；第9章介绍汇编语言与高级语言的连接；第10章介绍Pentium系列微型计算机的有关知识。书中的附录汇总了8086指令系统、DOS和BIOS功能调用、中断向量表等，供读者查询。在每章的后面，给出了与内容紧密结合的思考题和习题，以供强化训练。此外，与本教材还配套有《微型计算机原理与汇编语言程序设计——习题解答、实验指导和实训》，为课程的学习提供强有力的帮助。选用本教材的学校，可以通过电子邮件与作者联系，获取本书相关教学材料或应用案例。作者E-mail：yangli@nciae.edu.cn。

本书由杨立主编，邓振杰、荆淑霞任副主编。其中，第1、2、5章及附录由杨立负责编写；第3、9、10章由邓振杰负责编写；第4、6、7章由荆淑霞负责编写；第8章由曲凤娟负责编写。参加本书大纲讨论与部分内容编写的还有：金永涛、邹澎涛、邵温、李杰等。全书由杨立统稿。

由于作者水平有限，书中难免出现一些错误和不妥之处，敬请读者批评指正。

编者

2002年10月

序
前言
第1章 微型计算机概述 1
1.1 计算机的发展与应用 1
1.1.1 计算机的发展历史 1
1.1.2 计算机的发展趋势 3
1.1.3 计算机的特点、分类及应用 5
1.2 计算机的基本结构和工作原理 7
1.2.1 计算机的基本结构 7
1.2.2 计算机的工作原理 8
1.3 微型计算机的基本概念 9
1.3.1 微处理器的产生和发展 9
1.3.2 微型计算机的分类 11
1.3.3 微型计算机的性能指标介绍 12
1.4 微型计算机系统的组成 14
1.4.1 微型计算机系统的一般结构 14
1.4.2 微型计算机的硬件结构 15
1.4.3 微型计算机的软件系统 21
1.5 微型计算机的特点及应用 23
1.5.1 微型计算机的特点 23
1.5.2 微型计算机的应用 24
本章小结 26
思考题与习题 26
第2章 计算机中的数据表示 27
2.1 计算机中的数制及其转换 27
2.1.1 数制的基本概念 27
2.1.2 数制之间的转换 29
2.2 计算机中数值数据的表示 34
2.2.1 基本概念 34
2.2.2 带符号位的原码、反码、补码表示 34
2.2.3 定点数和浮点数表示 37
2.3 字符编码 37
2.3.1 美国信息交换标准代码（ASCII码） 38
2.3.2 二—十进制编码——BCD码 39
2.4 汉字编码 40
2.4.1 基本概念 40
2.4.2 汉字代码的表示方法 41
2.4.3 几种常用的汉字编码 42
本章小结 43
思考题与习题 44
第3章 80X86微处理器及其体系结构 45
3.1 8086微处理器的内部结构 45
3.1.1 基本性能指标 45
3.1.2 8086微处理器内部结构组成 46
3.1.3 8086CPU的寄存器结构 49
3.1.4 8086CPU的外部引脚特性 53
3.2 8086微处理器的存储器和I/O组织 57
3.2.1 存储器的组织 57
3.2.2 I/O端口的组织 61
3.3 8086CPU的总线周期和操作时序 62
3.3.1 8284A时钟信号发生器 63
3.3.2 8086总线周期 63
3.3.3 8086CPU的最小/最大工作方式 65
3.3.4 8086CPU的操作时序 68
3.4 80286/80386/80486微处理器简介 73
3.4.1 80286微处理器简介 74
3.4.2 80386微处理器简介 78
3.4.3 80486微处理器简介 85
本章小结 89
思考题与习题 90
第4章 8086指令系统 92
4.1 指令的基本概念和指令格式 92
4.2 指令的寻址方式 93
4.2.1 寻址、寻址方式的概念 93
4.2.2 与数据有关的寻址方式 93
4.2.3 I/O端口寻址方式 97
4.3 8086指令系统 97
4.3.1 数据传送类指令 97
4.3.2 算术运算类指令 105
4.3.3 逻辑运算与移位类指令 117
4.3.4 串操作类指令 123
4.3.5 控制转移类指令 128
4.4 中断调用指令 138
4.4.1 8086中断机构 138
4.4.2 BIOS调用 140
4.4.3 DOS功能调用 140
本章小结 143
思考题与习题 143
第5章 汇编语言的基本表达及其运行 146
5.1 汇编语言和汇编程序的基本概念 146
5.1.1 汇编语言 146
5.1.2 汇编程序 146
5.2 汇编语言源程序书写格式 147
5.2.1 汇编语言源程序的分段结构 147
5.2.2 汇编语言源程序的语句类型和语句格式 149
5.3 8086汇编语言中的标识符、表达式和运算符 152
5.3.1 标识符 152
5.3.2 表达式和运算符 152
5.4 伪指令语句 157
5.4.1 数据定义伪指令 158
5.4.2 符号定义伪指令 160
5.4.3 段定义伪指令 161
5.4.4 过程定义伪指令 163
5.4.5 结构定义伪指令 163
5.4.6 模块定义与连接伪指令 165
5.4.7 程序计数器$和ORG伪指令 166
5.5 汇编语言程序上机过程 167
5.5.1 汇编语言的工作环境及上机步骤 167
5.5.2 汇编语言源程序的建立 168
5.5.3 将源程序文件汇编成目标程序文件 170
5.5.4 用连接程序生成可执行程序文件 171
5.5.5 程序的执行 172
5.5.6 程序的调试 172
5.6 汇编语言程序运行实例 174
5.6.1 用EDIT建立汇编语言源程序 174
5.6.2 用MASM汇编生成目标文件 175
5.6.3 用LINK进行连接生成可执行文件 175
5.6.4 程序的运行 175
本章小结 176
思考题和习题 176
第6章 汇编语言程序设计 178
6.1 汇编语言程序设计基本方法和基本步骤 178
6.1.1 汇编语言程序设计基本步骤 178
6.1.2 结构化程序的概念 181
6.1.3 流程图画法规定 182
6.2 顺序程序的结构形式和程序设计 183
6.2.1 顺序程序的结构形式 183
6.2.2 顺序结构的程序设计 184
6.3 分支程序的结构形式和程序设计 187
6.3.1 分支程序的结构形式 187
6.3.2 分支结构的程序设计 187
6.4 循环程序的结构和程序设计 196
6.4.1 循环程序的结构形式 196
6.4.2 循环程序的设计方法 200
6.5 子程序结构与设计方法 204
6.5.1 子程序基本概念 204
6.5.2 子程序的结构形式 205
6.5.3 子程序定义和参数传递 206
6.5.4 子程序设计举例 211
本章小结 216
思考题与习题 217
第7章 中断调用程序设计 218
本章学习目标 218
7.1 概述 218
7.1.1 DOS中断和BIOS中断 218
7.1.2 DOS中断和BIOS中断使用方法 219
7.2 键盘输入中断调用 220
7.2.1 ASCII与扫描码 220
7.2.2 BIOS键盘中断 220
7.2.3 DOS键盘中断 222
7.3 显示器输出中断调用 223
7.3.1 显示器基本概念 223
7.3.2 BIOS显示中断 223
7.3.3 DOS显示中断 228
7.4 磁盘文件管理 228
7.4.1 BIOS磁盘存取功能 228
7.4.2 DOS磁盘存取功能 230
本章小结 233
思考题与习题 233
第8章 高级汇编技术 234
8.1 宏汇编 234
8.1.1 宏定义、宏调用和宏展开 234
8.1.2 形参和实参 238
8.1.3 伪指令PURGE 241
8.1.4 伪指令LOCAL 241
8.2 重复汇编 242
8.2.1 定重复伪指令REPT 242
8.2.2 不定重复伪指令IRP 243
8.2.3 不定重复字符伪指令IRPC 244
本章小结 245
思考题与习题 245
第9章 汇编语言与高级语言的连接 246
9.1 连接程序及连接对程序设计的要求 246
9.1.1 连接程序的主要功能 246
9.1.2 连接对程序设计的要求 247
9.2 汇编语言程序与高级语言程序的连接 254
9.2.1 PASCAL语言程序与汇编语言程序的连接 254
9.2.2 C语言程序与汇编语言程序的连接 261
本章小结 266
思考题与习题 266
第10章 Pentium系列微型计算机简介 269
10.1 Pentium系列微型计算机的系统板 269
10.1.1 微处理器 270
10.1.2 内存与高速缓存 280
10.1.3 芯片组 281
10.1.4 总线 282
10.1.5 外设总线与输入/输出接口 283
10.1.6 主板结构 284
10.2 显示卡、声卡和视频卡 285
10.2.1 显示卡 285
10.2.3 声卡 287
10.2.4 视频卡 288
10.3 软盘、硬盘和CD-ROM驱动器 288
10.3.1 软盘驱动器 289
10.3.2 硬盘驱动器 291
10.3.3 CD-ROM驱动器 294
本章小结 297
思考题与习题 297
附录 298
附录A 8086指令系统 298
附录B DOS系统功能调用（INT 21H） 301
附录C BIOS功能调用 306
附录D 80X86中断向量 309
参考文献 311

1. 微型计算机原理与汇编语言程序设计（第二版）——习题解答、实验指导和实训 [主 编 杨 立]
2. 微型计算机原理与汇编语言程序设计（第二版） [主编 杨立]
3. 微机原理与汇编语言程序设计（第二版） [主编 荆淑霞]
4. 汇编语言课程设计案例精编 [李珍香 刘红梅 赵润林 编著]
5. 汇编语言程序设计 [葛建梅 等编著]
6. 汇编语言程序设计 [王向慧 马海波]
7. 微机原理、汇编语言与接口技术 [唐瑞庭 等编著]
8. 微机原理与汇编语言程序设计--习题解答、实验指导和实训 [荆淑霞 主编]
9. 汇编语言程序设计（第二版） [宋锦河 主编]
10. 微型计算机原理及应用 [刘建成 主编]
11. 微型计算机原理与常用接口技术 [黄同愿 等编著]
12. 微型计算机原理与汇编语言程序设计--习题解答、实验指导和实训 [杨立 主编 荆淑霞 邓振杰 副主编]
13. 微机原理、汇编语言与接口技术 [徐雅娜 主编]
14. 微机原理与汇编语言程序设计 [荆淑霞 主编]
15. 汇编语言程序设计 [相伟 主编]
16. 单片机原理及基于单片机的嵌入式系统设计 [蔡方凯 主编]