微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用

第1章 微型計(jì)算機(jī)概述1
1.1 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展1
1.2 微型計(jì)算機(jī)的分類(lèi)2
1.3 微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3
1.3.1 微處理器3
1.3.2 微型計(jì)算機(jī)5
1.3.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)6
1.4 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用7
1.5 微型計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)8

第2章 16位和32位微處理器9
2.1 16位微處理器80869
2.1.1 8086的編程結(jié)構(gòu)9
2.1.2 8086的引腳信號(hào)和工作模式13
2.1.3 8086的操作和時(shí)序22
2.1.4 8086的存儲(chǔ)器編址和I/O編址35
2.2 32位微處理器Pentium的先進(jìn)技術(shù)38
2.3 Pentium的指令流水線(xiàn)技術(shù)41
2.4 Pentium的工作方式44
2.5 Pentium的原理結(jié)構(gòu)45
2.6 Pentium的寄存器和相關(guān)機(jī)制48
2.6.1 基本寄存器組48
2.6.2 段寄存器和描述符以及保護(hù)方式的尋址機(jī)制49
2.6.3 系統(tǒng)寄存器組51
2.6.4 浮點(diǎn)寄存器組55
2.7 Pentium的主要信號(hào)57
2.8 Pentium的總線(xiàn)狀態(tài)61
2.9 Pentium的總線(xiàn)周期62
2.10 Pentium的中斷65
2.10.1 Pentium的中斷機(jī)制65
2.10.2 中斷描述符表68
2.11 Pentium的保護(hù)技術(shù)69
2.11.1 段頁(yè)兩級(jí)保護(hù)機(jī)制69
2.11.2 程序運(yùn)行中的保護(hù)71
2.12 Pentium系列微處理器的技術(shù)發(fā)展72
2.13 Itanium微處理器概述74

第3章 Pentium的指令系統(tǒng)75
3.1 Pentium的尋址方式75
3.1.1 立即數(shù)尋址75
3.1.2 寄存器尋址76
3.1.3 輸入/輸出端口尋址76
3.1.4 存儲(chǔ)器尋址77
3.2 Pentium的指令系統(tǒng)79
3.2.1 傳送指令80
3.2.2 算術(shù)運(yùn)算指令86
3.2.3 邏輯運(yùn)算和移位指令98
3.2.4 串操作指令101
3.2.5 調(diào)用/轉(zhuǎn)移/循環(huán)控制/中斷指令105
3.2.6 標(biāo)志操作和處理器控制指令115
3.2.7 條件測(cè)試和字節(jié)設(shè)置指令117
3.2.8 位處理指令118
3.2.9 系統(tǒng)管理指令120
3.2.10 支持高級(jí)語(yǔ)言的指令122
3.3 匯編語(yǔ)言中的標(biāo)記、表達(dá)式和偽指令122
3.3.1 匯編語(yǔ)言概況122
3.3.2 標(biāo)記124
3.3.3 表達(dá)式125
3.3.4 語(yǔ)句127
3.3.5 偽指令127

第4章 存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)管理和高速緩存技術(shù)133
4.1 存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器件133
4.1.1 存儲(chǔ)器的分類(lèi)133
4.1.2 微型計(jì)算機(jī)內(nèi)存的行列結(jié)構(gòu)134
4.1.3 選擇存儲(chǔ)器件的考慮因素134
4.1.4 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM136
4.1.5 只讀存儲(chǔ)器ROM137
4.2 存儲(chǔ)器的連接140
4.2.1 存儲(chǔ)器和CPU的連接考慮140
4.2.2 片選信號(hào)的產(chǎn)生方法140
4.2.3 SRAM和DRAM的連接舉例141
4.2.4 存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寬度擴(kuò)充和字節(jié)數(shù)擴(kuò)充144
4.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的體系結(jié)構(gòu)144
4.3.1 層次化的存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)144
4.3.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存組織148
4.4 Pentium的虛擬存儲(chǔ)機(jī)制和片內(nèi)兩級(jí)存儲(chǔ)管理150
4.4.1 虛擬存儲(chǔ)技術(shù)和三類(lèi)地址150
4.4.2 分段管理152
4.4.3 段選擇子、段描述符和段描述符表153
4.4.4 邏輯地址轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性地址157
4.4.5 分頁(yè)管理158
4.4.6 線(xiàn)性地址轉(zhuǎn)換為物理地址159
4.4.7 轉(zhuǎn)換檢測(cè)緩沖器TLB162
4.5 高檔微機(jī)系統(tǒng)中的高速緩存技術(shù)164
4.5.1 Cache概述164
4.5.2 Cache的組織方式165
4.5.3 Cache的數(shù)據(jù)更新方法169
4.5.4 Cache控制器82385170
4.5.5 Pentium的兩級(jí)Cache組織174
4.5.6 影響Cache性能的因素176

第5章 微型計(jì)算機(jī)和外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸177
5.1 為什么要用接口177
5.2 CPU和輸入/輸出設(shè)備之間的信號(hào)178
5.2.1 數(shù)據(jù)信息178
5.2.2 狀態(tài)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統(tǒng)中的連接180
5.4.1 接口的功能180
5.4.2 接口與系統(tǒng)的連接181
5.5 CPU和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式182
5.5.1 程序方式182
5.5.2 中斷方式188
5.5.3 DMA方式191
5.5.4 輸入/輸出過(guò)程中涉及的幾個(gè)問(wèn)題196
5.5.5 接口部件和多字節(jié)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的連接197
5.5.6 接口部件和地址總線(xiàn)的錯(cuò)位連接197

第6章 串并行通信和接口技術(shù)199
6.1 串行接口和串行通信199
6.1.1 串行通信涉及的幾個(gè)問(wèn)題199
6.1.2 串行接口201
6.2 可編程串行通信接口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的對(duì)外信號(hào)206
6.2.4 8251A的編程210
6.2.5 8251A編程舉例213
6.2.6 8251A的使用實(shí)例216
6.3 并行通信和并行接口217
6.4 可編程并行通信接口8255A218
6.4.1 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)219
6.4.2 8255A的芯片引腳信號(hào)220
6.4.3 8255A的控制字220
6.4.4 8255A的工作方式224
6.4.5 8255A的應(yīng)用舉例233

第7章 中斷控制器236
7.1 8259A的引腳信號(hào)、編程結(jié)構(gòu)和工作原理236
7.1.1 8259A的外部信號(hào)和含義236
7.1.2 8259A的編程結(jié)構(gòu)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使用舉例250
7.6 多片8259A組成的主從式中斷系統(tǒng)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的編程結(jié)構(gòu)和外部信號(hào)258
8.2.1 8237A的編程結(jié)構(gòu)259
8.2.2 8237A的對(duì)外連接信號(hào)260
8.2.3 8237A工作時(shí)各信號(hào)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的工作時(shí)序263
8.5 8237A的控制寄存器和狀態(tài)寄存器264
8.6 8237A各寄存器對(duì)應(yīng)的端口地址268
8.7 8237A的編程和使用269

第9章 計(jì)數(shù)器/定時(shí)器和多功能接口芯片272
9.1 可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的工作原理272
9.2 8253/8254的編程結(jié)構(gòu)和外部信號(hào)274
9.2.1 8253/8254的編程結(jié)構(gòu)274
9.2.2 8253/8254的外部信號(hào)275
9.3 8253/8254的控制字和狀態(tài)字275
9.3.1 8253/8254控制寄存器和控制字275
9.3.2 8254的狀態(tài)寄存器和狀態(tài)字277
9.4 8253/8254的編程命令277
9.5 8253/8254的工作模式278
9.6 8253/8254應(yīng)用舉例282
9.7 32位微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的多功能接口芯片82380284
9.7.1 多功能接口芯片82380的組成和信號(hào)284
9.7.2 82380和CPU的連接288

第10章 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換290
10.1 概述290
10.2 數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器290
10.2.1 D/A轉(zhuǎn)換的原理290
10.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的指標(biāo)293
10.2.3 D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的工作方式和應(yīng)用294
10.3 模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器297
10.3.1 A/D轉(zhuǎn)換涉及的參數(shù)297
10.3.2 A/D轉(zhuǎn)換的方法和原理298
10.3.3 A/D轉(zhuǎn)換器和系統(tǒng)連接時(shí)要考慮的問(wèn)題303
10.3.4 A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809以及用中斷方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果304
10.3.5 A/D轉(zhuǎn)換器AD570以及用查詢(xún)或等待方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果306
10.3.6 12位A/D轉(zhuǎn)換器ADC1210和系統(tǒng)的連接308

第11章 鍵盤(pán)和鼠標(biāo)309
11.1 鍵盤(pán)的基本原理結(jié)構(gòu)309
11.2 鍵的識(shí)別--行掃描法310
11.3 鍵的識(shí)別--行反轉(zhuǎn)法312
11.4 抖動(dòng)和重鍵問(wèn)題的解決315
11.5 微型機(jī)的鍵盤(pán)子系統(tǒng)321
11.5.1 擴(kuò)展鍵盤(pán)和鍵盤(pán)控制器322
11.5.2 主機(jī)的鍵盤(pán)接口電路324
11.6 鍵盤(pán)中斷處理程序326
11.6.1 09H鍵盤(pán)中斷處理程序326
11.6.2 16H鍵盤(pán)中斷處理程序327
11.7 鍵盤(pán)緩沖區(qū)328
11.8 鼠標(biāo)329
11.8.1 鼠標(biāo)的工作原理、連接方式和數(shù)據(jù)格式329
11.8.2 鼠標(biāo)的驅(qū)動(dòng)程序及其功能調(diào)用331

第12章 顯示器的工作原理和接口技術(shù)333
12.1 CRT顯示器和光柵掃描333
12.2 液晶顯示器LCD的工作原理335
12.2.1 液晶顯示器的特點(diǎn)和性能指標(biāo)335
12.2.2 液晶顯示器的工作原理336
12.3 顯示適配器338
12.3.1 顯示適配器的性能338
12.3.2 顯示適配器的種類(lèi)339
12.3.3 彩色顯示適配器的功能模塊340
12.4 顯示系統(tǒng)的字符模式和圖形模式342
12.5 顯示存儲(chǔ)器的組織方式343
12.6 顯示驅(qū)動(dòng)程序345
12.7 高速圖形適配器連接端口AGP346

第13章 打印機(jī)的工作原理和接口技術(shù)347
13.1 概述347
13.2 打印機(jī)的指標(biāo)和性能347
13.3 針式打印機(jī)的工作原理348
13.4 噴墨打印機(jī)的工作原理349
13.5 激光打印機(jī)的工作原理350
13.6 關(guān)于打印機(jī)適配器353
13.7 打印機(jī)和主機(jī)的連接354
13.7.1 打印機(jī)采用并行方式連接主機(jī)354
13.7.2 打印機(jī)采用串行方式連接主機(jī)357

第14章 軟盤(pán)、硬盤(pán)和光盤(pán)子系統(tǒng)358
14.1 軟盤(pán)子系統(tǒng)358
14.2 硬盤(pán)子系統(tǒng)359
14.2.1 硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器360
14.2.2 硬盤(pán)控制器362
14.2.3 硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序363
14.2.4 硬盤(pán)安全性和數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)364
14.3 光盤(pán)子系統(tǒng)365
14.3.1 光盤(pán)的特點(diǎn)和類(lèi)型365
14.3.2 光盤(pán)讀/寫(xiě)原理366

第15章 總線(xiàn)368
15.1 總線(xiàn)的分類(lèi)和性能指標(biāo)368
15.2 PCI的特點(diǎn)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)369
15.2.1 PCI的概況和特點(diǎn)369
15.2.2 PCI的層次化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)371
15.3 PCI的信號(hào)372
15.4 PCI的命令類(lèi)型376
15.5 PCI的中斷和中斷響應(yīng)377
15.6 PCI的編址379
15.7 PCI的數(shù)據(jù)傳輸380
15.7.1 PCI數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)要點(diǎn)380
15.7.2 PCI的單數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)操作381
15.7.3 PCI的突發(fā)傳輸383
15.8 PCI的64位擴(kuò)展傳輸384
15.8.1 64位傳輸?shù)南嚓P(guān)信號(hào)和規(guī)則385
15.8.2 64位數(shù)據(jù)32位地址的傳輸--數(shù)據(jù)擴(kuò)展385
15.8.3 32位數(shù)據(jù)64位尋址的雙地址期傳輸--地址擴(kuò)展386
15.8.4 主設(shè)備啟動(dòng)64位數(shù)據(jù)64位尋址的擴(kuò)展傳輸387
15.9 PCI的配置機(jī)制388
15.9.1 配置空間的功能和結(jié)構(gòu)388
15.9.2 基本配置空間的結(jié)構(gòu)388
15.9.3 配置空間基址寄存器的特點(diǎn)和操作391
15.9.4 配置空間的訪(fǎng)問(wèn)393
15.10 PCI的仲裁394
15.11 PCI兼容的局部總線(xiàn)397
15.11.1 局部總線(xiàn)ISA397
15.11.2 局部總線(xiàn)EISA398
15.12 外部總線(xiàn)399
15.12.1 外部總線(xiàn)IDE和EIDE400
15.12.2 外部總線(xiàn)SCSI401
15.12.3 外部總線(xiàn)RS-232-C403
15.12.4 通用串行總線(xiàn)USB405

第16章 Pentium微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)409
16.1 Pentium微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)409
16.2 Pentium微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的BIOS411
16.3 Pentium微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制芯片組412
16.3.1 北橋-南橋式控制芯片組及相關(guān)的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)413
16.3.2 MCH-ICH集中式控制芯片組及相關(guān)的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)415
16.4 Pentium的系統(tǒng)配置和主機(jī)板417
16.4.1 Pentium的系統(tǒng)配置417
16.4.2 Pentium主機(jī)板的結(jié)構(gòu)418
16.4.3 Pentium主機(jī)板的部件420

參考文獻(xiàn)422