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第1章 微型计算机系统概述1

1.1 微型计算机组成结构与数据的表示1

1.1.1 概述1

1.1.2 CPU2

1.1.3 微型计算机2

1.1.4 微型计算机系统3

1.1.5 微机系统的性能指标3

1.1.6 数据在计算机中的表示方法4

1.1.7 位、字节、字和字长7

1.2 现代微机系统的基本组成7

1.2.1 现代微机系统简介7

1.2.2 控制逻辑芯片9

1.3 微型计算机接口组成9

1.3.1 接口简介9

1.3.2 接口功能10

1.3.3 接口组成11

1.3.4 I/O端口和I/O操作11

1.3.5 I/O端口的编址方式12

1.3.6 CPU与接口数据的交换技术13

1.4 I/O端口地址分配与地址译码技术14

1.4.1 I/O端口地址分配14

1.4.2 I/O端口地址译码15

1.5 拓展工程训练项目17

1.5.1 项目1：认识微型计算机的组成结构17

1.5.2 项目2：认识微型计算机的常用接口18

1.5.3 项目3：设计具有6组I/O端口地址的译码电路19

1.5.4 拓展工程训练项目考核19

同步练习题21

第2章 8086微处理器22

2.1 8086微处理器概述22

2.1.1 8086 CPU的内部结构22

2.1.2 8086存储器的管理27

2.1.3 8086存储区的分配28

2.2 8086微处理器引脚功能29

2.2.1 8086 CPU引脚29

2.2.2 最小模式和最大模式的典型配置31

2.3 8086总线的操作时序33

2.3.1 时序的基本概念33

2.3.2 典型的8086时序分析34

2.4 Intel 80x86系列微处理器简介40

2.4.1 80x86系列微处理器发展简介40

2.4.2 8086和8028641

2.4.3 80386和8048641

2.4.4 Pentium（奔腾）和P6系列处理器42

2.4.5 奔腾Ⅱ和奔腾Ⅲ43

2.4.6 Intel Pentium 4处理器43

2.4.7 Intel超线程处理器44

2.4.8 Intel双核技术处理器44

2.5 拓展工程训练项目45

2.5.1 项目1：认识8086 CPU45

2.5.2 项目2：认识8086 CPU引脚45

2.5.3 项目3：8086控制LED灯右循环亮46

2.5.4 项目4：认识典型的CPU微处理器48

2.5.5 拓展工程训练项目考核50

同步练习题50

第3章 8086指令系统及汇编语言程序设计52

3.1 指令格式与寻址方式52

3.1.1 指令格式52

3.1.2 8086/8088的寻址方式53

3.2 数据传送类指令与串操作类指令59

3.2.1 概述59

3.2.2 数据传送类指令59

3.2.3 串操作类指令66

3.3 算术运算指令与位操作指令70

3.3.1 概述70

3.3.2 算术运算指令70

3.4 控制转移指令与处理器控制指令78

3.4.1 控制转移指令79

3.4.2 处理器控制指令88

3.5 汇编语言程序格式90

3.5.1 概述90

3.5.2 汇编程序开发过程90

3.5.3 汇编语言程序书写格式91

3.5.4 表达式与运算符92

3.5.5 伪指令语句93

3.5.6 汇编语言程序的上机过程97

3.6 程序的基本结构98

3.6.1 概述98

3.6.2 程序的基本结构概述98

3.7 BIOS和DOS中断105

3.7.1 概述105

3.7.2 BIOS和DOS的中断类型106

3.7.3 BIOS和DOS功能调用的基本步骤107

3.7.4 常见的BIOS和DOS功能调用107

3.8 子程序结构111

3.8.1 概述111

3.8.2 子程序基本概念111

3.8.3 子程序的结构形式111

3.8.4 子程序的定义112

3.8.5 子程序的参数传送113

3.8.6 子程序设计举例116

3.9 拓展工程训练项目118

3.9.1 项目1：认识8086的寻址方式118

3.9.2 项目2：内存数据的移动121

3.9.3 项目3：多字节的乘法122

3.9.4 项目4：计算｜x-y｜127

3.9.5 项目5：把字符串显示到屏幕上129

3.9.6 项目6：折半查找132

3.9.7 项目7：从键盘中接收字符134

3.9.8 项目8：排序137

3.9.9 拓展工程训练项目考核140

同步练习题141

第4章 存储器144

4.1 存储器的分类144

4.1.1 存储器的概述144

4.1.2 存储器的分类方法144

4.1.3 存储器的层次结构145

4.1.4 存储器的性能指标146

4.2 读写存储器RAM147

4.2.1 静态读写存储器SRAM147

4.2.2 动态读写存储器DRAM148

4.2.3 现代RAM简介150

4.3 只读存储器ROM154

4.3.1 掩膜只读存储器ROM155

4.3.2 紫外光擦除可编程只读存储器EPROM155

4.3.3 电可擦除可编程只读存储器EEPROM156

4.3.4 闪速只读存储器Flash ROM158

4.4 存储器分配与存储器扩展技术159

4.4.1 PC的内存地址空间分配159

4.4.2 存储器与CPU的连接159

4.4.3 存储芯片的选择161

4.4.4 存储器接口中的片选161

4.4.5 存储容量的扩展162

4.4.6 扩展应用举例164

4.5 拓展工程训练项目169

4.5.1 项目1：认识各种存储器芯片169

4.5.2 项目2：设计一个容量为4KB RAM的存储器171

4.5.3 项目3：设计一个容量为8KB ROM的存储器172

4.5.4 项目4：设计一个容量为16KB ROM和8KB RAM的存储器174

4.5.5 拓展工程训练项目考核176

同步练习题176

第5章 可编程并行接口8255A178

5.1 8255A芯片引脚和内部结构178

5.1.1 概述178

5.1.2 8255A芯片引脚178

5.1.3 8255A内部结构180

5.2 8255A控制字及状态字181

5.2.1 工作方式选择控制字181

5.2.2 端口C按位置位／复位控制字182

5.3 8255A的工作方式183

5.3.1 方式0183

5.3.2 方式1184

5.3.3 方式2186

5.4 拓展工程训练项目188

5.4.1 项目1：8255A读取开关的状态并显示188

5.4.2 项目2：8255A控制LED灯左循环亮190

5.4.3 项目3：8255A控制LED灯左右循环亮191

5.4.4 项目4：8255A控制继电器194

5.4.5 项目5：8255A控制步进电机197

5.4.6 拓展工程训练项目考核201

同步练习题201

第6章 中断系统与可编程8259A203

6.1 8086中断系统203

6.1.1 中断基本概念203

6.1.2 中断类型与中断向量表205

6.1.3 中断响应过程206

6.1.4 8086中断结构207

6.2 8259A芯片引脚和内部结构209

6.2.1 概述209

6.2.2 8259A芯片引脚与内部结构209

6.2.3 8259A的中断工作过程211

6.3 8259A控制字及编程应用212

6.3.1 8259A控制字212

6.3.2 8259A操作方式说明217

6.3.3 8259A的初始化编程219

6.3.4 8259A的应用220

6.4 拓展工程训练项目221

6.4.1 项目1：外部中断控制继电器221

6.4.2 项目2：用8259A中断控制LED灯左循环亮224

6.4.3 项目3：外部中断次数显示227

6.4.4 项目4：中断控制流水灯230

6.4.5 项目5：两个外部中断源中断233

6.4.6 拓展工程训练项目考核237

同步练习题237

第7章 可编程定时器／计数器8253239

7.1 8253的功能、引脚与内部结构239

7.1.1 定时器／计数器的基本概念与分类239

7.1.2 8253的主要功能240

7.1.3 8253的引脚240

7.1.4 8253的内部结构241

7.2 8253的控制字和读写操作242

7.2.1 8253的控制字242

7.2.2 8253的初始化编程（写操作）244

7.2.3 8253当前计数值的读取（读操作）245

7.3 8253的工作方式246

7.3.1 方式0——计数到零产生中断请求246

7.3.2 方式1——可重触发的单稳态触发器248

7.3.3 方式2——分频器249

7.3.4 方式3——方波发生器250

7.3.5 方式4——软件触发选通方式251

7.3.6 方式5——硬件触发选通方式252

7.3.7 6种工作方式小结253

7.4 拓展工程训练项目254

7.4.1 项目1：用8253对外部事件进行计数254

7.4.2 项目2：用8253控制LED闪烁256

7.4.3 项目3：用8253控制继电器258

7.4.4 项目4：电子琴259

7.4.5 项目5：用8253实现生产流水线上的工件计数263

7.4.6 拓展工程训练项目考核267

同步练习题268

第8章 串行通信与可编程8251A270

8.1 串行通信基础270

8.1.1 概述270

8.1.2 单工、半双工和全双工通信270

8.1.3 串行通信方式271

8.1.4 通信速率273

8.1.5 串行通信接口标准273

8.2 8251A芯片引脚、内部结构和工作过程278

8.2.1 概述278

8.2.2 8251A芯片引脚278

8.2.3 8251A的内部结构280

8.2.4 8251A的工作过程281

8.3 8251A方式控制字及初始化编程282

8.3.1 8251A的方式控制字282

8.3.2 操作命令字282

8.3.3 状态字283

8.3.4 初始化编程285

8.4 拓展工程训练项目287

8.4.1 项目1：两台微机之间进行通信287

8.4.2 项目2：8251A“自发自收”通信288

8.4.3 项目3：上位PC与8251A串行口通信291

8.4.4 项目4：用1号机控制2号机LED左循环显示293

8.4.5 项目5：用PC控制LED显示299

8.4.6 拓展工程训练项目考核302

同步练习题303

第9章 可编程DMA控制器8237A305

9.1 8237A的引脚与内部结构305

9.1.1 DMA传送的基本概念305

9.1.2 8237A引脚与内部结构306

9.2 8237A的控制字及应用311

9.2.1 8237A的控制字311

9.2.2 8237A的初始化编程及应用316

9.3 拓展工程训练项目318

9.3.1 项目1：利用8237A进行存储器到存储器的数据传送318

9.3.2 项目2：用8237A从接口向RAM输入数据并显示320

9.3.3 项目3：DMA进行存储器到存储器的数据传送322

9.3.4 项目4：DMA进行存储器到I/O的数据传送325

9.3.5 拓展工程训练项目考核328

同步练习题329

第10章 D/A数模转换330

10.1 DAC0832芯片引脚和内部结构330

10.1.1 概述330

10.1.2 D/A转换器的主要技术指标331

10.1.3 DAC0832芯片引脚332

10.1.4 DAC0832芯片内部结构333

10.1.5 D/A转换器的输出333

10.1.6 DAC0832的工作方式334

10.2 12位D/A转换芯片DAC1210与DAC0832应用336

10.2.1 DAC1210的引脚与内部结构336

10.2.2 DAC0832应用337

10.3 拓展工程训练项目339

10.3.1 项目1：DAC0832输出连续的锯齿波339

10.3.2 项目2：DAC0832输出连续的三角波和锯齿波340

10.3.3 项目3：用DAC0832控制直流电机343

10.3.4 项目4：直流电机转速控制346

10.3.5 拓展工程训练项目考核348

同步练习题349

第11章 A/D模数转换350

11.1 ADC0809芯片引脚和内部结构350

11.1.1 概述350

11.1.2 A/D转换器的主要技术指标350

11.1.3 ADC0809芯片特点351

11.1.4 ADC0809芯片引脚功能与内部结构351

11.1.5 ADC0809的工作过程353

11.1.6 12位A/D转换器AD574的结构及引脚354

11.2 A/D转换器与CPU的接口及应用356

11.2.1 ADC0809转换器与CPU的接口356

11.2.2 ADC0809转换器的应用357

11.2.3 12位AD574转换器的应用359

11.3 拓展工程训练项目360

11.3.1 项目1：ADC0809转换的值用LED显示360

11.3.2 项目2：ADC0809采集的值用于控制直流电机转速362

11.3.3 项目3：ADC0809采集的温度值用于控制直流电机转速364

11.3.4 项目4：数据采集综合应用366

11.3.5 拓展工程训练项目考核370

同步练习题371

第12章 总线技术372

12.1 总线概述372

12.1.1 总线的含义372

12.1.2 总线的分类372

12.1.3 总线的主要技术指标373

12.1.4 微机常用总线简介375

12.1.5 总线与CPU的连接377

12.2 系统总线377

12.2.1 S-100总线377

12.2.2 STD总线378

12.2.3 ISA总线380

12.2.4 EISA总线382

12.2.5 PCI局部总线382

12.3 外部总线386

12.3.1 USB总线386

12.3.2 IEEE-488总线387

12.4 拓展工程训练项目388

12.4.1 项目1：利用ISA总线的IRQ7进行中断，在屏幕上显示一个“7”388

12.4.2 项目2：利用系统总线进行存储器扩展390

12.4.3 项目3：认识USB接口392

12.4.4 项目4：利用ISA总线的IRQ2进行中断，在屏幕上显示一个“黑桃”393

12.4.5 项目5：利用ISA总线扩展键盘395

12.4.6 拓展工程训练项目考核398

同步练习题399

第13章 工程应用与课程设计题目400

13.1 项目1：数据采集工程应用400

13.1.1 项目要求与目的400

13.1.2 项目电路连接与说明400

13.1.3 项目电路原理框图401

13.1.4 项目程序设计401

13.2 项目2：模拟交通灯控制404

13.2.1 项目要求与目的404

13.2.2 项目电路连接与说明405

13.2.3 项目电路原理框图405

13.2.4 项目程序设计405

13.3 课程设计题目409

13.3.1 音乐发生器409

13.3.2 简易数码管移位显示器410

13.3.3 串行通信设计410

13.3.4 数字密码锁411

13.3.5 D/A转换器设计411

13.3.6 步进电机控制412

13.3.7 模拟交通灯控制413

13.3.8 电子时钟413

13.3.9 2路A/D转换并显示414

13.3.10 上位PC控制直流电机转速414

13.3.11 利用ISA总线设计16路模拟数据采集器415

13.3.12 利用ISA总线设计8路数据采集和单通道模拟量输出器416

13.4 综合实训项目考核评价416

附录A IBMPC/XT中断向量地址表418

附录B 8086指令表419

附录C DOS功能调用（INT21H）表427

附录D BIOS中断调用表432

附录E 常用集成芯片引脚图436

参考文献439