微機原理與接口技術（基於32位機）（第4版）

本書是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。全書以Intel 80486微處理器為主體，將微型電腦原理、匯編語言程序設計、接口及模擬技術整合在一起，全面介紹32位微處理器的內部結構、指令系統、匯編語言程序設計、存儲器管理技術、中斷技術和I/O接口技術。引進emu8086匯編語言模擬軟件和Proteus虛擬模擬平臺，介紹其功能及使用方法，配套有匯編語言軟件實驗、接口電路硬件實驗和課程設計等內容，將理論教學、軟/硬件實驗、課程設計融合在一起。本書內容符合現代教育理念，體現了數字化新形態教材的特點，書中增加了重點難點、知識拓展、思政內容、源代碼等文檔的二維碼，以及大量例題與重點難點講解視頻的二維碼。本書還提供配套教學課件，登錄華信教育資源網（www.hxedu.com.cn）註冊後免費下載。本書可作為高等學校及高職高專院校電氣工程、信息科學與技術、控制科學與工程、電腦科學與技術、機械工程、儀器科學與工程等相關專業微機原理與接口技術課程的教材，也可供研究生和工程技術人員參考。

目 錄

第1章 概述 1
1.1 微型電腦發展簡史 1
1.1.1 微型電腦的硬件發展 1
1.1.2 微型電腦的軟件發展 6
1.2 運算基礎 12
1.2.1 二進制數的運算方法 12
1.2.2 數在電腦中的表示 14
1.2.3 數的編碼方法 18
1.3 微型電腦系統 19
1.3.1 基本概念 19
1.3.2 微型電腦系統的硬件組成 19
1.3.3 微型電腦系統的軟件組成 20
1.3.4 微型電腦系統的性能指標 21
習題1 22
第2章 微處理器及其結構 23
2.1 8086 16位微處理器 23
2.1.1 內部結構 23
2.1.2 寄存器結構 24
2.1.3 引腳及功能 26
2.1.4 存儲器組成及輸入/輸出結構 29
2.2 80486 32位微處理器 32
2.2.1 內部結構 32
2.2.2 寄存器結構 34
2.2.3 引腳及功能 39
2.2.4 存儲器組織及輸入/輸出結構 42
2.2.5 工作模式 43
2.2.6 總線操作 44
習題2 45
第3章 指令系統 46
3.1 80486微處理器的數據類型和指令格式 46
3.1.1 數據類型 46
3.1.2 指令格式 47
3.2 尋址方式 47
3.2.1 對操作數的尋址方式 47
3.2.2 對程序轉移地址的尋址方式 52
3.2.3 對I/O埠的尋址方式 53
3.3 80486微處理器的基本指令系統 53
3.3.1 數據傳送類指令 53
3.3.2 算術運算類指令 61
3.3.3 邏輯運算與移位類指令 74
3.3.4 串操作類指令 79
3.3.5 程序控制類指令 82
3.3.6 處理器控制類指令 89
習題3 90
第4章 匯編語言程序設計 93
4.1 概述 93
4.1.1 匯編語言 93
4.1.2 宏匯編程序及上機過程簡介 93
4.2 MASM的數據形式及表達式 94
4.2.1 MASM的數據形式 94
4.2.2 MASM的表達式 95
4.3 偽指令 99
4.3.1 偽指令的基本格式 100
4.3.2 變量定義偽指令 100
4.3.3 符號定義偽指令 102
4.3.4 段定義偽指令 103
4.3.5 子程序定義偽指令 104
4.3.6 其他偽指令 105
4.4 宏指令 107
4.4.1 宏指令、宏定義、宏調用和宏展開 107
4.4.2 宏定義中的標號和變量 109
4.4.3 宏指令與子程序 110
4.5 程序設計基礎 110
4.5.1 源程序 110
4.5.2 順序結構 111
4.5.3 分支結構 112
4.5.4 循環結構 115
4.5.5 子程序設計 118
4.5.6 應用程序設計舉例 123
習題4 126
第5章 存儲系統 130
5.1 存儲系統與存儲器 130
5.1.1 存儲系統的層次結構 130
5.1.2 主存儲器的分類 130
5.1.3 主存儲器的性能指標 132
5.2 只讀存儲器 133
5.2.1 EPROM芯片 133
5.2.2 EEPROM芯片 134
5.2.3 快閃內存芯片 135
5.3 隨機存取存儲器 136
5.3.1 SRAM芯片 136
5.3.2 DRAM芯片 137
5.3.3 內存條 139
5.4 存儲器的擴展設計 140
5.4.1 存儲器結構 140
5.4.2 存儲器的擴展 142
5.4.3 存儲器的地址解碼 143
5.4.4 存儲器的擴展設計舉例 145
5.5 高速緩沖存儲器（Cache） 146
5.5.1 Cache的作用 146
5.5.2 Cache的讀/寫策略 147
5.5.3 Cache的地址映射 149
習題5 150
第6章 中斷技術 152
6.1 中斷概述 152
6.1.1 中斷與中斷管理 152
6.1.2 中斷處理過程 154
6.2 80486微處理器中斷系統 155
6.2.1 結構及類型 155
6.2.2 實地址模式下中斷與異常
的處理 157
6.2.3 保護模式下中斷與異常的處理 160
6.3 可編程中斷控制器8259A 161
6.3.1 8259A內部結構及其引腳功能 162
6.3.2 8259A工作方式 164
6.3.3 8259A初始化編程 166
6.3.4 8259A應用舉例 170
習題6 171
第7章 I/O接口技術 172
7.1 概述 172
7.1.1 基本知識 172
7.1.2 I/O埠的編址方式 173
7.1.3 輸入/輸出的控制方式 174
7.2 可編程並行接口芯片8255A及其應用 175
7.2.1 8255A內部結構及其引腳功能 175
7.2.2 8255A工作方式及其初始化編程 176
7.2.3 8255A應用舉例 180
7.3 可編程定時/計數器接口芯片8254及其應用 188
7.3.1 8254內部結構及其引腳功能 188
7.3.2 8254工作方式及其初始化編程 190
7.3.3 8254應用舉例 194
7.4 可編程串行通信接口芯片8250及其應用 195
7.4.1 串行通信與串行接口標準 196
7.4.2 8250內部結構及其引腳功能 202
7.4.3 8250內部寄存器及其初始化編程 204
7.4.4 8250應用舉例 208
7.5 A/D轉換器與D/A轉換器及其應用 213
7.5.1 自動測控系統的構成 213
7.5.2 DAC0832及其接口技術 214
7.5.3 ADC0809及其接口技術 219
習題7 223
第8章 emu8086模擬軟件及軟件實驗 225
8.1 基於emu8086的匯編語言程序
設計及模擬 225
8.1.1 emu8086簡介 225
8.1.2 匯編語言程序設計及模擬過程 227
8.2 基礎性實驗 235
實驗1 加法程序設計 235
實驗2 乘法程序設計 236
實驗3 數據排序程序設計 238
實驗4 表格內容查找程序設計 239
實驗5 統計數據個數程序設計 240
實驗6 畫線及動畫程序設計 241
8.3 設計性實驗 242
實驗1 統計學生成績程序設計 242
實驗2 比較字符串長度程序設計 243
第9章 Proteus模擬軟件及硬件實驗 244
9.1 Proteus ISIS及使用方法 244
9.1.1 Proteus ISIS操作界面 244
9.1.2 Proteus ISIS原理圖設計 247
9.1.3 基於Proteus ISIS+emu8086的硬件模擬 250
9.2 基礎性實驗 253
實驗1 8259中斷方式控制發光二極管實驗 253
實驗2　8255A控制十字路口交通燈實驗 255
實驗3　8254控制直流電動機正、反轉及測速實驗 257
實驗4　8250串行通信實驗 260
實驗5　ADC0809模擬量採集實驗 265
實驗6　DAC0832產生三角波實驗 267
9.3 設計性實驗 269
實驗1　8255A與8250通信實驗 269
實驗2　A/D轉換與D/A轉換實驗 270
第10章 課程設計 271
設計1 汽車信號燈控制系統 271
設計2 電風扇控制器 271
設計3 步進電動機控制系統 272
設計4 電子鐘 272
設計5 電梯控制系統 273
設計6 洗衣機控制系統 274
設計7 霓虹燈 274
設計8 8位競賽搶答器 274
設計9 模擬電子琴 275
設計10 學籍管理系統 275
參考資料 276