微型计算机的应用已经深入到许多领域，对于计算机及相关专业的学生和从事计算机应用开发的技术人员来说，微机原理、汇编语言和接口技术则是必须掌握的内容。本书就是一本全面介绍微机原理、汇编语言及接口技术的教材。
内容全面，分析透彻 本书以Intel 8088/8086微处理器和IBM PC系列机为主体，论述16位微型计算机的基本系统，微处理器内部结构、指令系统和汇编语言程序设计，微处理器外部特性，存储器系统，输入输出及接口，总线及总线接口，若干典型的接口芯片以及与它们相关联的控制接口技术，并对32位Intel 80x86微处理器和32位微机的新技术进行了介绍。详略得当，重点突出 本书以8088 CPU、PC/XT系统、汇编程序设计以及面向微机小系统的各种接口应用为主线进行介绍，辅以其他相关内容，使读者既能掌握重要的基本知识又能拓宽视野，全面了解微机系统的发展和应用。
教学资源丰富 本书作者为本书专门开辟了网站(http://www2.zzu.edu.cn/qwfw), 网站中包含电子教案、教学大纲、教材勘误、疑难解答、补充材料等丰富的教学资源，帮助读者牢固掌握所学内容。
本书的第1版出版以来，得到了广大师生的好评，本书在上一版的基础上进行了修订，增加了一些新的技术内容，是读者学习微机原理、汇编语言和接口技术的极佳参考书。即将出版的《微机原理与接口技术课程设计》(ISBN: 7-111-15943-8) 可与本书配套使用。
无
第1版前言
本书以Intel 8088/8086微处理器和IBM PC系列机为主体，论述了16位微型计算机的基本原理、汇编语言和接口技术，并引出了32位微机系统的相关技术。全书共有13章、5个附录。
第1章—介绍微型机的发展、应用和基本组成，IBM PC系列机和数据表示。
第2章—详述8088/8086微处理器的内部结构和16位整数指令系统，含功能调用方法。
第3章—引出汇编语言伪指令，并从程序结构角度展开程序设计方法。
第4章—描述8088/8086微处理器的外部特性，包括引脚、时序和ISA系统总线。
第5章—主要从应用角度说明半导体存储器及其与微处理器的连接。
第6章—综述I/O接口及处理器与外设的数据传送方式。
第7章—说明8088/8086的中断系统、中断控制器8259A和中断服务程序的编写。
第8章—以定时计数控制器8253/8254为例，引出微机中的定时和计数方法。
第9章—以DMA控制器8237A为例，说明DMA控制器的应用。
第10章—详述并行接口芯片8255A以及键盘、LED数码管和打印机接口。
第11章—展开串行异步通信接口，包括接口标准、8250/16550芯片和适配器。
第12章—描述D/A转换、A/D转换原理以及模拟接口芯片的应用。
第13章—以通俗的语言论述32位Intel 80x86微处理器和32位微机的新技术。
附录—有配合第2章指令系统的调试程序使用方法，配合第3章程序设计的汇编语言开发方法，还有方便查找的8088/8086指令系统、DOS功能调用和ROM-BIOS功能调用列表。
1999年初，机械工业出版社出版了我们编著的教材《微型计算机原理及接口技术》。该书在出版后的两年里，经过多次印刷、受到读者好评。同时，教师和学生也反馈了不少意见和建议。为此，根据机械工业出版社的要求，我们在原教材《微型计算机原理及接口技术》的基础上进行了更新和修改，同时增写汇编语言程序设计和32位微机系统两部分内容，这样就形成了本教材。本书融16/32位微机原理、汇编语言和接口技术于一体，比较完整地论述了微型计算机技术，能够适合更广泛的读者群。
本书硬件主体是16位微型机原理及接口技术。这部分内容按照《微型计算机原理及接口技术》[1]一书改写而成。一方面保持原书浅显易懂、详略得当、结构清晰的优点以及适用性强、原理、系统与应用并重的特点，另一方面进行了更新和补充。内容的改动主要是删除了分析PC机的细节内容和比较艰深的内容，还以IBM PC系列机合并了PC/XT和PC/AT机的共同部分，同时语言更加精练、结构更加清晰。
16位汇编语言程序设计（第2章和第3章）是本书软件方面的主体。这部分内容参考作者的《汇编语言程序设计》[2]一书重新编写而成。本书从学习指令开始遵循了汇编语言语句格式，使学生尽量减少源程序的语法错误。书中在介绍中断指令时即引出基本DOS功能调用，便于学生编写有明确输入信息和显示结果的源程序。第3章介绍汇编语言源程序格式时，既有较新的简化段定义格式、又有标准的完整段定义格式，书中的例题程序全部可以采用任何一个格式形成源程序（已在微软MASM 5.0和MASM 6.11环境下经过验证）。为了化解难点，本书还将串操作类指令后移到循环程序设计中。子程序设计内容比较详尽，引出子程序模块和子程序库方法；还在宏汇编中介绍文件包含方法。
根据微型机最新发展而写成的最后一章—32位微型计算机系统，主要来源于作者的教学讲义，曾在“高档微机原理”课程中给高年级学生讲授。这一章内涵丰富，但限于本书的目的和篇幅，只能对照16位微机系统进行相应地介绍，这部分可以在教学中自然引出或作为课外阅读内容。32位微处理器内部结构涉及大量计算机系统结构的知识，所以只好尽量用通俗易懂的语言将最新技术展示出来。第13章的目的就是将读者所学习的基本原理引深到更加实用的32位微机系统，便于今后进一步深入研究。
本书第1章、第4章前3节、第5章和第6章（除第6.1.4节和第6.1.5节）由陈涛编写；第2章、第3章、第4章后两节、第6章的第6.1.4节和第6.1.5节、第7章～第13章以及附录由钱晓捷编写。全书最后由钱晓捷统稿，并编写和验证了全部例题程序。
在本书的编写和使用过程中，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。
限于作者的学识水平，本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。
钱晓捷
2001年2月
第2版前言
本书的第1版经过多年教学实践得到了广大师生的认可，当然也存在一些不足之处。在机械工业出版社华章分社的支持下，编者对本书进行了修订。
微型计算机和微型计算机技术发展很快，从原理、器件到体系结构，不断有新的进步，令人目不暇接。但微机的基本工作原理并没有改变，以16位微机为主体的内容仍是今后若干年内的主要教学内容。所以，本书仍以16位结构的8088/8086微处理器和IBM PC/XT为典型机型，以微机小系统的应用为主要目标，并在此基础上向32位微机系统做适当延伸，为进一步的学习和应用打下基础。
相对于本书第1版，第2版的变化体现在以下几个方面：
（1）第2版共有14章。比第1版增加一章，即第7章（总线及总线接口），其内容由第1版中第4章的总线部分经改写扩充形成。
（2）第2版的部分章节新增了若干内容。例如，微处理器技术简介、存储器技术及其发展、闪速存储器、串行接口16550的FIFO模式、Pentium 4的NetBurst微结构和超线程技术等。
（3）修改了第1版中的错误，并对全书重新润色。其中，对部分章节重新改写，使文字更加通畅；适当精简部分内容，以突出重点教学内容；重新绘制部分图形，以便更清楚地释义。全书在总体结构和内容风格上未做大的改动，以方便已经使用本书第1版的教师。
一本教材是否实用，详略得当非常重要。教师在授课时应继续贯彻这一原则。本书编写的主线是：8088 CPU、PC/XT系统、面向测控的汇编程序设计、面向微机小系统的各种接口应用；其他内容为辅线，目的是拓宽学生视野，以便对微机系统的发展和微机应用有一个整体的认识。建议教师在实施教学时注意把握主线内容，对一些比较新、比较泛和比较粗的内容可以不讲或略讲，让学生课下阅读。此外，由于教材编写是线性结构，而微机系统是网状结构，有些内容似乎放在哪里都不太合适，这就需要教师在授课时进行前后贯通，学生在学习中也要不断从系统的角度来考虑问题。
本书第2版的第1章、第4章～第7章由陈涛修订编写，其余各章由钱晓捷修订编写。在本书第1版的使用和第2版的写作过程中，曾得到许多教师和学生的帮助，编者在此表示感谢。编者还要特别感谢关国利、穆玲玲等同事，他们的教学经验和使用体会为修订本书提供了许多帮助。
为了更好地服务于广大师生和读者，编者开辟了“大学微机技术系列课程教学辅助网站”（http://www2.zzu.edu.cn/qwfw）。该网站面向“微机原理及接口技术”、“汇编语言程序设计”等课程，结合本书提供一批辅助教学资源，包括教学课件、教学大纲、教材勘误、疑难解答、自测练习、补充资料等，可以看作本书的动态延伸，欢迎大家访问。有关本书的疏漏和不当之处以及对相关教学问题的探讨，敬请广大师生和读者通过电子信箱与编者联系（钱晓捷：qianxiaojie@zzu.edu.cn，陈涛：ct@ha.edu.cn）。
钱晓捷 陈涛
2004年10月
钱晓捷 陈涛 编著：钱晓捷:任教于郑州大学信息工程学院，讲授微机原理、汇编语言等课程。著有《微型计算机原理及接口技术》、《16/32位微机原理、汇编语言及接口技术》、《汇编语言程序设计》等教材，受到广泛欢迎。[URL=http://www2.zzu.edu.cn/qwfw/]作者网站微服网[/URL]
第2版前言
第1版前言
第1章 微型计算机系统概述 1
1.1 微型计算机的发展和应用 1
1.1.1 微型计算机的发展 2
1.1.2 微型计算机的应用 4
1.2 微型计算机的系统组成 6
1.2.1 微型计算机的硬件系统 6
1.2.2 微型计算机的软件系统 8
1.3 IBM PC系列机系统 8
1.3.1 硬件基本组成 8
1.3.2 主板的构成 9
1.3.3 存储空间的分配 13
1.3.4 I/O空间的分配 14
1.4 计算机中的数据表示 15
1.4.1 计算机中的数 16
1.4.2 计算机中的码 20
习题 23
第2章 微处理器指令系统 25
2.1 微处理器的内部结构 25
2.1.1 微处理器的基本结构 25
2.1.2 8088/8086的功能结构 26
2.1.3 8088/8086的寄存器结构 28
2.1.4 8088/8086的存储器结构 31
2.2 8088/8086的寻址方式 33
2.2.1 立即数寻址方式 34
2.2.2 寄存器寻址方式 35
2.2.3 存储器寻址方式 35
2.3 数据传送类指令 38
2.3.1 通用数据传送指令 38
2.3.2 堆栈操作指令 40
2.3.3 标志操作指令 41
2.3.4 地址传送指令 41
2.4 算术运算类指令 42
2.4.1 加法和减法指令 42
2.4.2 符号扩展指令 44
2.4.3 乘法和除法指令 44
2.4.4 十进制调整指令 45
2.5 位操作类指令 46
2.5.1 逻辑运算指令 46
2.5.2 移位指令 47
2.5.3 循环移位指令 48
2.6 控制转移类指令 49
2.6.1 无条件转移指令 49
2.6.2 条件转移指令 50
2.6.3 循环指令 52
2.6.4 子程序指令 53
2.6.5 中断指令和系统功能调用 54
2.7 处理器控制类指令 57
习题 57
第3章 汇编语言程序设计 61
3.1 汇编语言的源程序格式 61
3.1.1 简化段定义格式 61
3.1.2 完整段定义格式 63
3.1.3 可执行程序的结构 65
3.2 常量、变量和属性 65
3.2.1 常量 66
3.2.2 变量 67
3.2.3 名字和标号的属性 69
3.3 顺序程序设计 71
3.4 分支程序设计 71
3.5 循环程序设计 74
3.5.1 计数控制循环 75
3.5.2 条件控制循环 76
3.5.3 串操作类指令 78
3.6 子程序设计 81
3.6.1 过程定义和子程序编写 81
3.6.2 用寄存器传递参数 84
3.6.3 用共享变量传递参数 85
3.6.4 用堆栈传递参数 87
3.6.5 子程序模块和子程序库 89
3.7 宏汇编 90
习题 94
第4章 微处理器的外部特性 99
4.1 8088的引脚信号和总线形成 99
4.1.1 8088的两种组态模式 100
4.1.2 最小组态下的引脚定义 100
4.1.3 最小组态下的总线形成 103
4.1.4 最大组态下的引脚定义 104
4.1.5 最大组态下的总线形成 105
4.2 8088的总线时序 106
4.2.1 最小组态下的总线时序 108
4.2.2 最大组态下的总线时序 110
4.3 8086微处理器 111
4.4 80286微处理器 112
4.5 微处理器技术简介 114
习题 117
第5章 存储器系统 119
5.1 存储器概述 119
5.1.1 存储器的分类和评价指标 120
5.1.2 存储系统的层次结构 120
5.2 半导体存储器 122
5.2.1 半导体存储器的分类 122
5.2.2 半导体存储器芯片的结构 124
5.2.3 半导体存储器的主要技术指标 125
5.3 随机存取存储器 126
5.3.1 静态RAM 126
5.3.2 动态RAM 128
5.4 只读存储器 132
5.4.1 EPROM 133
5.4.2 EEPROM 135
5.4.3 闪速存储器 138
5.5 存储芯片与CPU的典型连接 139
5.5.1 存储芯片与CPU的连接 139
5.5.2 存储芯片与CPU的配合 144
5.6 动态RAM的连接和使用 145
5.7 存储器技术及其发展 147
习题 151
第6章 输入/输出及接口 153
6.1 I/O接口概述 153
6.1.1 I/O接口的主要功能 153
6.1.2 I/O接口的典型结构 154
6.1.3 I/O端口的编址 155
6.1.4 8086/8088的输入/输出指令 156
6.1.5 I/O地址的译码 157
6.1.6 PC系列机主板上的I/O译码 158
6.1.7 数据传送方式 159
6.2 无条件传送方式及其接口 159
6.3 查询传送方式及其接口 160
6.3.1 查询输入接口 161
6.3.2 查询输出接口 161
6.3.3 用查询方式对EEPROM进行编程 162
6.4 中断传送方式 163
6.4.1 中断传送与接口 163
6.4.2 中断工作过程 165
6.4.3 中断源识别和中断优先权管理 166
6.5 DMA传送方式 169
习题 171
第7章 总线及总线接口 173
7.1 总线概述 173
7.1.1 总线上的设备和总线的使用特点 173
7.1.2 按传输特点对总线分类 173
7.1.3 按使用范围对总线分类 175
7.1.4 按信号属性对总线分类 175
7.1.5 总线操作、总线周期和总线时序 176
7.1.6 总线的主要技术指标 176
7.1.7 总线的标准化 176
7.2 PC总线和ISA总线 177
7.2.1 PC总线 177
7.2.2 ISA总线 179
7.3 微机系统的内部总线和总线接口 182
7.4 微机系统的外部总线和总线接口 185
7.5 微机系统中的总线架构 187
习题 189
第8章 中断控制接口 191
8.1 8088中断系统 191
8.1.1 8088的中断类型 191
8.1.2 8088的中断响应过程 193
8.1.3 8088的中断向量表 194
8.2 内部中断服务程序 194
8.3 8259A中断控制器 196
8.3.1 8259A的内部结构和引脚 196
8.3.2 8259A的中断过程 198
8.3.3 8259A的工作方式 199
8.3.4 8259A的编程 201
8.4 8259A在IBM PC系列机上的应用 205
8.5 外部中断服务程序 207
8.6 驻留中断服务程序 209
习题 211
第9章 定时计数控制接口 215
9.1 8253/8254定时计数器 215
9.1.1 8253/8254的内部结构和引脚 215
9.1.2 8253/8254的工作方式 217
9.1.3 8253/8254的编程 220
9.2 8253/8254在IBM PC系列机上的应用 222
9.2.1 定时中断和定时刷新 222
9.2.2 扬声器控制 223
9.2.3 可编程硬件延时 224
9.3 扩充定时计数器的应用 225
习题 227
第10章 DMA控制接口 229
10.1 DMA控制器8237A 229
10.1.1 8237A的内部结构和引脚 229
10.1.2 8237A的工作时序 231
10.1.3 8237A的工作方式 232
10.1.4 8237A的寄存器 234
10.1.5 8237A的编程 237
10.2 8237A的应用 238
10.2.1 8237A在IBM PC系列机上的应用 238
10.2.2 DMA写传送 239
10.2.3 DMA设定子程序 240
习题 242
第11章 并行接口 245
11.1 并行接口电路8255A 245
11.1.1 8255A的内部结构和引脚 245
11.1.2 8255A的工作方式 246
11.1.3 8255A的编程 250
11.2 8255A的应用 252
11.2.1 8255A在IBM PC/XT机上的应用 252
11.2.2 用8255A方式0与打印机接口 252
11.2.3 用8255A方式1与打印机接口 253
11.2.4 双机并行通信接口 255
11.3 键盘及其接口 256
11.3.1 简易键盘的工作原理 256
11.3.2 PC机键盘的工作原理 260
11.4 LED数码管及其接口 264
11.5 并行打印机接口 268
11.5.1 打印机接口信号 268
11.5.2 打印机适配器 269
11.5.3 打印机驱动程序 271
习题 274
第12章 串行通信接口 277
12.1 串行通信基础 277
12.2 串行接口标准RS-232C 279
12.2.1 RS-232C的引脚定义 279
12.2.2 RS-232C的连接 280
12.2.3 RS-232C的电气特性 281
12.3 通用异步接收发送器8250/16550 281
12.3.1 8250的内部结构 282
12.3.2 8250的引脚 283
12.3.3 8250的寄存器 285
12.4 异步通信适配器 287
12.4.1 异步通信适配器的接口电路 288
12.4.2 异步通信适配器的初始化编程 289
12.4.3 异步通信程序 290
12.4.4 16550的FIFO模式 291
习题 292
第13章 模拟接口 295
13.1 模拟输入输出系统 295
13.2 D/A转换器 296
13.2.1 D/A转换的基本原理 296
13.2.2 DAC0832芯片 297
13.2.3 DAC芯片与主机的连接 300
13.2.4 DAC芯片的应用 301
13.3 A/D转换器 302
13.3.1 A/D转换的基本原理 302
13.3.2 ADC0809芯片 304
13.3.3 ADC芯片与主机的连接 305
13.3.4 ADC芯片的应用 306
习题 308
第14章 32位微型计算机系统 309
14.1 32位微机组成结构 309
14.1.1 Intel 80x86系列微处理器的发展 309
14.1.2 32位微机主板 313
14.2 32位指令系统 316
14.2.1 32位微处理器的工作方式 316
14.2.2 32位寄存器组 317
14.2.3 32位寻址方式 318
14.2.4 32位扩展指令 319
14.2.5 新增32位整数指令 319
14.2.6 浮点指令 320
14.2.7 多媒体指令 321
14.2.8 32位指令的程序设计 322
14.3 32位微处理器的引脚 324
14.3.1 数据线 325
14.3.2 地址线 325
14.3.3 总线周期控制线 325
14.4 虚拟存储管理 326
14.4.1 段式存储管理 327
14.4.2 页式存储管理 327
14.4.3 描述符 328
14.4.4 特权与保护 328
14.5 高速缓冲存储器Cache 329
14.5.1 高速缓存的工作原理 329
14.5.2 80486的片上高速缓存 331
14.6 精简指令集RISC技术 332
14.6.1 为什么需要RISC 332
14.6.2 RISC技术的主要特点 333
14.7 指令流水线技术 335
14.7.1 80486的指令流水线 335
14.7.2 Pentium的超标量指令流水线 336
14.7.3 Pentium的动态分支预测 336
14.8 动态执行技术 338
14.8.1 指令级并行ILP处理器 338
14.8.2 Pentium III的动态执行结构 339
14.9 同时多线程技术 340
14.9.1 Pentium 4的NetBurst微结构 340
14.9.2 Pentium 4的超线程技术 341
习题 343
附录A 调试程序DEBUG的使用方法 345
附录B 汇编语言的开发方法 351
附录C 8088/8086指令系统 353
附录D 常用DOS功能调用（INT 21H） 357
附录E 常用ROM-BIOS功能调用 361
参考文献 365
