本书是为电子类专业本、专科生学习“微型计算机原理与应用”课程编写的教材。编者在参考国内外大量文献资料的基础上，全面系统地论述了Intel 80x86微型计算机的基本原理、接口技术及汇编语言程序设计。
　　本书内容的选择及安排结合了作者多年课程与实验的教学经验，务求系统性、先进性和实用性相统一。全书共有13章。前五章讲述80x86微处理器的内部结构、指令系统与汇编语言程序设计，以及80x86 CPU系统总线等内容。第六章介绍半导体存储器的结构及其与CPU的连接。第七、八章讲述I/O接口和中断系统。第九、十、十一章分别介绍三块常用的功能芯片8253/8254、8255A和8250的接口技术和应用。第十二章简述数/模、模/数转换原理。最后一章简述32位Pentium微处理器及其采用的新技术。

　　本书特色
　　由具有多年教学经验的教师编写。内容深入浅出，结构安排合理。
　　内容翔实，强调先进性和实用性。
　　每章均辅以精选范例及习题，以增进学生学习成效。
　　为教师免费提供配套教辅，包括电子教案、各章习题答案、考试题等。需要的教师可联系 “教学支持联系人”获取。

无

“微型计算机原理及应用”是高等院校电子、通信、自控、计算机等理工科专业大学生必修的一门重要专业基础课程。其任务就是要使学生掌握微型计算机的基本组成、工作原理、接口功能及其与系统的连接，从而建立微型计算机的整机概念，并在此基础上使学生具有微机应用系统软、硬件开发的初步能力。本书正是本着上述基本指导思想，按照“微型计算机原理及应用”本科教学大纲的要求，结合作者多年的微机教学实践，从原理和应用两方面对“微型计算机原理及应用”进行介绍和分析。
　　8086/8088微处理器诞生至今已有很长一段时间，期间CPU的性能、制造工艺和使用的技术都有了很大的发展。其中最重要的发展是微处理器由16位发展到了32位，相应的微机汇编指令系统等也有了很大改变。如果现在的课堂教学只单单讲授16位机的内容显然是不够的，然而现有的教材又大多以16位机为编写内容，正是基于这种教学与实际应用的矛盾，编者决定编写本书，以求达到既能适应教学需要，又能衔接微机新技术发展的目的。本书以
　　Intel 8086/8088微处理器为基础，首先论述了16位微型计算机的基本原理、汇编语言和接口技术，并在此基础上引出了32位微机系统的相关技术。从教学的角度来看，8086/8088芯片的结构相对简单，指令系统相对较小，适合于课堂教学和学生理解掌握。从应用编程的寄存器结构来看，从8088、8086到80386以上，直到最新的P4处理器，只有16位与32位的区别，而没有本质的区别；它们是一个系列，向下兼容的。本书采用这样的组织编排方式，既方便了老师教学与学生学习的目的，又体现了微机发展的过程。
　　全书共有13章。第一章介绍微型机的发展、应用和基本组成以及数据表示方法。第二章描述80x86微处理器的内部结构。第三章详细介绍80x86的指令系统。第四章描述80x86汇编语言程序设计，并从程序结构角度介绍程序设计方法。第五章描述80x86微处理器的外部特性，包括引脚、时序和系统总线。第六章概要介绍半导体存储器的结构及其与微处理器的连接。第七章综述I/O接口及处理器与外部设备的数据传送方式以及DMA传送方式及DMA控制器8237A。第八章介绍微处理器的中断系统、中断控制器8259A和中断服务程序的编写。第九章首先介绍定时计数控制器8253/8254，之后介绍微机中的定时和计数方法。第十章讲述并行接口芯片8255A以及键盘、LED数码管和打印机接口。第十一章介绍串行异步通信接口，重点介绍8250芯片的使用。第十二章介绍A/D、D/A转换原理以及模拟接口芯片的应用。第十三章介绍32位Pentium微处理器及其所采用的新技术。附录中有配合第三章指令系统的调试程序DEBUG常用命令的使用方法；还有配合第四章汇编语言程序设计的内容，方便查找的8086/8088指令系统、DOS功能调用和ROMBIOS功能调用列表。
　　本书在编写中注重理论联系实际，首先力求将基本原理讲清、讲透，使学生掌握基本概念,在这个前提下强调用基本概念、基本方法去分析和解决实际问题，以培养学生的实际应用能力。在叙述上力求概念清楚、文字简洁、例证丰富。
　　本书的第一章至第十二章主要由周杰英老师负责编写，林毅、叶文俊、陈君伟、陈剑峰、王涛在编写过程中做了许多工作。张萍老师负责第十三章、第二章的第三节、第五章的第一节和第三节以及第六章的第七节的编写工作，张喜兵、庄志端、曾宴强在编写过程中提供了许多帮助。黄方军老师、陈曼娜老师和郭雪梅老师对书稿进行了校阅，并为本书的编写与最终定稿提出了许多宝贵的意见。全书最后由周杰英老师进行了统稿和审定。
　　本书的编写过程中，得到了许多教师和学生的帮助，作者在此表示感谢。作者还要感谢机械工业出版社华章分社的编辑，是他们的大力支持才使本书能够很快与读者见面。
　　由于时间有限，此外限于作者的学识水平，书中难免有疏漏和不当之处，敬请广大同行及读者指正。同时也欢迎读者，尤其是采用本书的教师和学生，共同探讨相关教学内容、教学方法等问题。
　　作　 者
　　2006年7月
　　于中山大学

本书是为电子类专业本、专科生学习“微型计算机原理与应用”课程编写的教材。编者在参考国内外大量文献资料的基础上，全面系统地论述了Intel 80x86微型计算机的基本原理、接口技术及汇编语言程序设计。 本书内容的选择及安排结合了作者多年课程与实验的教学经验，务求系统性、先进性和实用性相统一。全书共有13章。前五章讲述80x86微处理器的内部结构、指令系统与汇编语言程序设计，以及80x86 CPU系统总线等内容。第六章介绍半导体存储器的结构及其与CPU的连接。第七、八章讲述I/O接口和中断系统。第九、十、十一章分别介绍三块常用的功能芯片8253/8254、8255A和8250的接口技术和应用。第十二章简述数/模、模/数转换原理。最后一章简述32位Pentium微处理器及其采用的新技术。 本书特色 ●由具有多年教学经验的教师编写。内容深入浅出，结构安排合理。 ●内容翔实，强调先进性和实用性。 ●每章均辅以精选范例及习题，以增进学生学习成效。 ●为教师免费提供配套教辅，包括电子教案、各章习题答案、考试题等。需要的教师可登录华章网站下载。 封面图片是中山大学小礼堂，原为岭南大学 (现中山大学) 基督教青年会馆，由美国克里夫兰州的华纳和史怀士公司的总裁安布雷·史怀士（机床和天文仪器生产商）出资修建。1915年动工，1916年建成。为纪念捐赠者，命名为“怀士堂”。1923年12月21日，孙中山先生与夫人宋庆龄到岭南大学视察，并在校园合影留念。孙中山先生还在怀士堂作长篇演讲，勉励青年学生“立志要做大事，不可要做大官”。

前言
第一章　绪论 1
第一节　微型计算机的发展及应用 1
一、计算机的发展历程 1
二、计算机的发展趋势 2
三、微型计算机的发展 3
四、微型计算机的应用 6
第二节　数据的表示方法 7
一、进位计数制 7
二、数制间的相互转换 8
三、数值数据的表示方法 11
四、二-十进制编码（BCD编码） 15
五、字符编码 18
第三节　微型计算机系统结构概述 19
一、微型计算机的体系结构 19
二、典型的微处理器 22
三、微型计算机的工作过程 24
习题 27
第二章　微处理器体系与结构 28
第一节　Intel微处理器的概要历史 28
第二节　Intel 8086/8088微处理器的结构 29
一、执行单元与总线接口单元 29
二、8086/8088的寄存器结构 30
三、8086/8088的存储器组织 35
第三节　Intel 80386微处理器的结构 39
一、80386微处理器的体系结构 39
二、存储器管理 45
三、80386的工作方式 50
四、中断 53
习题 54
第三章　80x86指令系统 56
第一节　80x86的寻址方式 56
一、立即寻址 56
二、寄存器寻址 57
三、存储器寻址 57
四、I/O端口寻址 63
第二节　80x86指令系统 63
一、数据传送类 64
二、算术运算类 72
三、逻辑操作类 83
四、字符串操作类 90
五、控制转移类 95
六、处理器控制类 102
第三节　80x86指令系统的纵向比较 105
一、8086的指令系统 105
二、80286的指令系统 106
三、80386的指令系统 106
四、80486的指令系统 107
五、Pentium的指令系统 107
习题 108
第四章　80x86汇编语言程序设计 110
第一节　汇编语言概述 110
一、机器语言、汇编语言和高级语言 110
二、汇编语言程序结构 111
第二节　汇编语言语句的组成 111
一、字符集 111
二、保留字与标识符 112
三、常量、变量与标号 112
四、表达式及运算符 113
第三节　汇编语言的语句 117
一、指示性语句 117
二、指令性语句 127
第四节　宏汇编指令 131
一、宏操作伪指令 131
二、条件汇编 133
第五节　编写完整的汇编语言程序 134
一、汇编语言程序与MS-DOS 134
二、一般的汇编语言程序的整体框架 136
三、模块化程序设计的思想 138
四、利用简化段定义伪指令编写
完整程序 141
第六节　汇编语言程序设计 144
一、程序设计基本方法 145
二、程序设计举例 147
习题 165
第五章　微处理器总线操作与时序 167
第一节　总线概述 167
一、总线的分类 167
二、总线的主要性能 167
三、总线的发展 168
第二节　Intel 8086/8088总线操作与时序 168
一、8086/8088的时钟和总线周期 168
二、8086/8088工作模式与系统总线 169
三、8086/8088的总线时序 179
第三节　微机系统总线技术 187
一、ISA总线 187
二、EISA总线 188
三、VESA总线 189
四、PCI总线 189
五、AGP总线 193
六、PCI-X总线 194
七、PCI Express 总线 194
八、USB 总线 195
九、IEEE 1394总线 196
习题 197
第六章　半导体存储器 198
第一节　半导体存储器的分类 198
一、RAM的分类 198
二、ROM的分类 199
第二节　读写存储器(RAM) 199
一、静态RAM 199
二、动态RAM 207
第三节　只读存储器(ROM) 209
一、掩膜式ROM 209
二、可编程ROM 210
三、可擦除可编程ROM 210
四、可电擦除可编程ROM 214
第四节　IBM PC内存空间的分配 215
一、640KB的常规RAM区 215
二、128KB的显存RAM区 215
三、256KB的ROM区 215
第五节　存储器的新技术 216
一、DRAM技术 216
二、闪速存储器 217
习题 217
第七章　输入和输出 219
第一节　I/O接口 219
一、I/O接口的功能 219
二、接口电路的基本结构 220
三、I/O端口的寻址方式 222
第二节　CPU与外部设备数据传送的方式 222
一、程序控制方式 222
二、中断方式 227
三、DMA传送方式 227
第三节　DMA控制器8237A 230
一、8237A的结构 230
二、8237A的引脚信号 232
三、8237A的工作周期、时序与模式 234
四、8237A的内部寄存器组与编程 238
习题 242
第八章　中断 244
第一节　概述 244
一、中断概念的提出 244
二、中断源 244
三、中断系统的功能 245
第二节　中断处理过程 245
一、中断请求 245
二、中断响应 245
三、保护现场 246
四、转入执行中断服务程序 246
五、恢复现场 246
六、开中断及返回 247
第三节　中断源和中断优先权的识别 247
一、软件查询中断优先级 247
二、硬件查询中断优先级 248
三、中断嵌套 249
第四节　8086/8088的中断系统 250
一、8086/8088的中断源 250
二、中断向量表 252
三、8086/8088的中断响应过程 253
第五节　中断控制器Intel 8259A 254
一、8259A的引脚信号及内部结构 255
二、8259A的工作时序 258
三、8259A的工作方式 259
四、8259A的编程及应用 263
第六节　IBM PC/XT的中断结构 271
一、中断类型 271
二、IBM PC/XT的中断调用 271
习题 272
第九章　计数器和定时器电路 274
第一节　概述 274
一、Intel 8253的基本功能 274
二、计数器的内部结构 274
三、Intel 8253的内部结构和引脚功能 275
第二节　Intel 8253的控制字 276
第三节　Intel 8253的工作方式 277
一、方式0 277
二、方式1 278
三、方式2 279
四、方式3 279
五、方式4 280
六、方式5 281
七、Intel 8253工作方式总结 282
八、Intel 8253的编程 283
第四节　Intel 8253在IBM PC机上的应用 284
第五节　计算机唱歌程序 285
习题 287
第十章　并行输入/输出接口芯片8255A 289
第一节　8255A的内部结构和引脚信号 289
第二节　8255A工作方式及其功能 291
一、方式选择控制字 291
二、方式0 292
三、方式1 293
四、方式2 296
第三节　8255A 的操作 298
一、按位置位/复位操作 298
二、中断控制功能 298
第四节　8255A应用举例 299
一、以8255A作为终端机的接口 299
二、以8255A为接口的数模/模数转换 301
习题 304
第十一章　串行通信及接口电路 305
第一节　串行通信 305
一、同步通信和异步通信 305
二、串行通信的传送方向 306
第二节　可编程通用异步收发器
INS 8250 307
一、INS 8250的基本功能 307
二、INS 8250的结构图与引脚信号 307
第三节　INS 8250初始化编程 310
一、INS 8250内部初始化寄存器 310
二、INS 8250内部状态寄存器 312
第四节　INS 8250应用举例 314
一、设计要求 314
二、设计思路 314
三、设计程序 315
习题 316
第十二章　数/模、模/数接口技术与编程 317
第一节　数/模转换器 317
一、数/模转换的原理 317
二、数/模转换器件及其与CPU的接口 319
第二节　模/数转换器 321
一、模/数转换的基本原理 322
二、模/数转换芯片及其应用 324
习题 328
第十三章　Pentium微处理器 329
第一节　Pentium微处理器概述 329
一、超标量和超流水线技术 329
二、分支转移预测技术 329
三、MMX技术 330
四、SSE技术 330
第二节　Pentium微处理器的体系结构 330
一、Pentium微处理器的系统结构 330
二、Pentium微处理器的寄存器组 332
三、Pentium微处理器的存储器管理 337
四、Pentium微处理器的Cache结构 338
第三节　Pentium微处理器的信号引脚 341
第四节　Pentium微处理器的总线时序 345
一、Pentium的总线状态 345
二、Pentium的总线周期 345
第五节　Intel系列微处理器的技术发展 348
一、64位微处理器 348
二、超线程技术 348
三、双核技术 349
习题 349
附录 351
附录一　ASCII(美国信息交换标准码)
字符表 351
附录二　ROM BIOS中断调用 352
附录三　IBM PC/XT软件中断与功能
调用表 354
附录四　8086/8088指令系统表 358
参考文献 366