◆ 緊扣等考大綱，精心設計教學內容

◆ 采用“案例驅動”編寫方式，以程序設計為中心，語法介紹精煉

◆每章都提供相關習題，以便于學生練習提高

◆免費提供電子教案

隨著微型計算機在社會各個領域的普及應用，掌握和應用計算機技術的能力已經成為衡量一個專業技術人員素質的標準之一，學習和運用微型計算機成為高校學生和現代科技人員必須的訓練過程。本書以IBM PC系列機為背景機，全面系統地介紹了微型計算機原理、接口技術及應用技術。全書力求編寫語言通俗易懂，理論結合實際，努力追蹤微型計算機快速發展的歷程，目的是讓讀者獲得微型計算機硬件組織的基本理論，掌握微型計算機工作原理，具備微型計算機應用的基本技能。

全書共11章。第1章介紹微型計算機的發展、組成、性能指標以及數制、數據表示方法；第2章介紹8086/8088微處理器的內部結構、寄存器結構、工作模式、引腳、總線操作及時序，同時介紹80386、80486、Pentium系列高檔微處理器的內部結構和主要特點；第3章介紹了存儲器的分類、性能指標，講解了各種半導體存儲器的基本結構，以及存儲器容量擴展的方法，并介紹了存儲器系統中的Cache和虛擬存儲器技術；第4章概要地介紹微型計算機接口技術的功能、分類，以及數據輸入/輸出控制方式；第5～9章分別介紹并行接口技術、定時/計數技術、串行通信技術、中斷技術和DMA技術，并分別講述了典型接口芯片8255A、8253、8251A、8259A和8237A的主要特征、內部結構、工作方式、編程方法以及在微型計算機系統中的應用；第10章講解在總線發展歷程中應用于微型計算機的幾種典型總線標準；第11章介紹鍵盤、鼠標、顯示器、打印機、外存儲器等常用人機接口設備，并介紹筆輸入設備、掃描儀、數碼相機等新型設備。

本書內容豐富，力求反映微型計算機的最新發展技術。書中結構清晰，圖表結合，注重基本概念的理解和應用能力的培養，各章配有一定數量的實例和習題，可作為大中專院校計算機專業及電子、機電、自控等專業的教材，也可作為從事計算機工作的工程技術人員、計算機愛好者的參考用書。

本書由胡敏、張永任主編，張丹、丁小峰、曾劍明任副主編，參與編寫工作的還有金雙平、杜波、王小青、李鑫、李強、王克杰、黃浩等。在本書編寫過程中得到了中國水利水電出版社有關同志的關心和大力支持，謹此表示衷心的感謝。

限于作者水平，書中難免有錯誤或不妥之處，敬請讀者不吝批評指正。

編 者

2010年7月

前言

第1章 微型計算機概論 1
學習目標 1
1.1 微型計算機概述 1
1.1.1 微型計算機的產生與發展 1
1.1.2 微型計算機的特點 3
1.1.3 微型計算機的分類 4
1.1.4 微型計算機的主要性能指標 5
1.1.5 微型計算機的應用 6
1.2 微型計算機系統的組成 7
1.2.1 微型計算機的硬件系統 7
1.2.2 微型計算機的軟件系統 10
1.2.3 微處理器、微型計算機及微型
計算機系統 12
1.3 計算機中數和字符的表示 12
1.3.1 進位計數制及數制之間的轉換 13
1.3.2 計算機中數值信息的表示 16
1.3.3 數的定點及浮點表示 19
1.3.4 計算機中文字信息的表示 20
1.4 二進制運算 25
1.4.1 補碼的加減法運算 25
1.4.2 邏輯運算 26
習題與思考 26
第2章 Intel 80x86微處理器 28
學習目標 28
2.1 Intel 8086/8088微處理器 28
2.1.1 8086/8088微處理器的主要特性 28
2.1.2 8086/8088微處理器的內部結構 29
2.1.3 8086/8088寄存器結構 31
2.1.4 8086/8088總線的工作周期 35
2.1.5 8086/8088的引腳及工作模式 36
2.1.6 8086/8088的存儲器組織及
I/O組織 43
2.1.7 8086/8088的總線操作及時序 45
2.1.8 IBM PC/XT微型計算機系統 54
2.2 80x86高檔微處理器 58
2.2.1 80386微處理器 58
2.2.2 80486微處理器 62
2.2.3 Pentium系列微處理器 64
習題與思考 67
第3章 半導體存儲器及其接口 69
學習目標 69
3.1 存儲器概述 69
3.1.1 存儲器的分類 69
3.1.2 存儲器的主要性能指標 71
3.1.3 主存儲器的基本結構 72
3.1.4 半導體存儲器 72
3.2 隨機存取存儲器RAM 74
3.2.1 靜態RAM（SRAM） 74
3.2.2 動態RAM（DRAM） 78
3.3 只讀存儲器ROM 80
3.3.1 掩膜只讀存儲器ROM 81
3.3.2 可編程只讀存儲器PROM 81
3.3.3 可擦除可編程只讀存儲器EPROM 82
3.3.4 電可擦除可編程只讀存儲器
E2PROM 83
3.3.5 快擦除讀寫存儲器Flash Memory 83
3.4 半導體存儲器接口 84
3.4.1 存儲器芯片與CPU連接時必須
注意的問題 84
3.4.2 存儲器的選址 85
3.4.3 存儲器的容量擴展 85
3.4.4 典型CPU與存儲器的連接 91
3.4.5 單列直插式存儲器（SIMM）和
雙列直插式存儲器（DIMM） 94
3.5 存儲體系結構 96
3.5.1 存儲器系統的層次結構 96
3.5.2 多體存儲結構 97
3.5.3 高速緩沖存儲器（Cache） 99
3.5.4 虛擬存儲器 101
習題與思考 103
第4章 微型計算機輸入/輸出系統概述 105
學習目標 105
4.1 微型計算機接口技術概述 105
4.1.1 接口及接口的功能 105
4.1.2 接口的類型 108
4.1.3 CPU與I/O外設之間交換的
信息類型 109
4.1.4 接口電路的一般結構 110
4.1.5 I/O端口的編址方法 111
4.1.6 接口技術的現狀及發展 113
4.2 輸入/輸出控制方式 113
4.2.1 程序控制方式 113
4.2.2 中斷控制方式 116
4.2.3 DMA控制方式 118
4.2.4 I/O處理機方式 119
習題與思考 120
第5章 并行接口技術 121
學習目標 121
5.1 并行通信及并行接口 121
5.2 可編程并行接口8255A 122
5.2.1 8255A的內部結構 122
5.2.2 8255A的引腳功能 123
5.2.3 8255A的控制字 125
5.2.4 8255A的工作方式 126
5.2.5 8255A的編程 132
5.3 8255A的應用 134
5.3.1 8255A控制LED顯示 134
5.3.2 8255A用于并行打印機接口 134
5.3.3 8255A用于鍵盤接口 135
5.3.4 8255A實現雙機并行通信 137
習題與思考 139
第6章 定時/計數技術及其接口 142
學習目標 142
6.1 定時/計數技術概述 142
6.1.1 定時系統 142
6.1.2 定時方法 143
6.1.3 可編程定時器/計數器的工作原理 144
6.2 可編程定時器/計數器8253 145
6.2.1 8253的主要特性 145
6.2.2 8253的內部結構 145
6.2.3 8253的引腳功能 147
6.2.4 8253的工作方式 148
6.2.5 8253的控制字 155
6.2.6 8253的編程 157
6.3 8253的應用 160
6.3.1 IBM PC/XT機上8253的時鐘中斷 161
6.3.2 IBM PC/XT機上8253的動態
存儲器刷新定時 161
6.3.3 8253用于揚聲器發聲控制 162
習題與思考 164
第7章 串行通信及串行接口技術 166
學習目標 166
7.1 串行通信概述 166
7.1.1 串行通信與并行通信 166
7.1.2 串行通信中的基本技術 167
7.1.3 串行通信的基本方式 173
7.1.4 串行通信接口標準 176
7.1.5 串行接口的基本結構與功能 182
7.2 可編程串行接口8251A 185
7.2.1 8251A的主要特性 185
7.2.2 8251A的內部結構 186
7.2.3 8251A的引腳功能 187
7.2.4 8251A的控制字及狀態字 190
7.2.5 8251A的編程 192
7.3 8251A的應用 194
7.3.1 利用8251A實現與終端的
串行通信 194
7.3.2 利用8251A實現雙機串行通信 196
習題與思考 198
第8章 中斷技術及中斷控制器 200
學習目標 200
8.1 中斷技術概述 200
8.1.1 中斷技術中的概念 200
8.1.2 中斷的基本原理 201
8.1.3 中斷技術的特點 205
8.2 8086中斷系統 206
8.2.1 中斷類型 206
8.2.2 中斷向量表 208
8.2.3 中斷管理 210
8.3 8259A中斷控制器 214
8.3.1 8259A的主要特性 214
8.3.2 8259A的內部結構 214
8.3.3 8259A的引腳功能 216
8.3.4 8259A的中斷管理方式 218
8.3.5 8259A的中斷響應過程 221
8.3.6 8259A的控制字 221
8.3.7 8259A的編程 226
8.4 8259A在微型計算機系統中的應用 233
習題與思考 236
第9章 DMA技術及DMA控制器 239
學習目標 239
9.1 直接存儲器存取（DMA）概述 239
9.1.1 DMA控制器（DMAC）的
基本功能 240
9.1.2 DMAC的一般結構 240
9.1.3 DMAC的工作方式 241
9.1.4 DMA操作過程 242
9.2 可編程DMA控制器8237A 243
9.2.1 8237A的主要特性 243
9.2.2 8237A的內部結構 243
9.2.3 8237A的引腳功能 245
9.2.4 8237A的操作方式 247
9.2.5 8237A的編程 249
9.3 DMA技術在微機系統中的應用 257
習題與思考 262
第10章 總線技術 265
學習目標 265
10.1 總線技術概述 265
10.1.1 總線的基本概念 265
10.1.2 總線的規范 266
10.1.3 總線的性能指標 266
10.1.4 總線的分類 267
10.2 系統總線 267
10.2.1 PC總線 267
10.2.2 ISA總線 269
10.2.3 EISA總線 270
10.3 局部總線 273
10.3.1 VL總線 274
10.3.2 PCI總線 276
習題與思考 281
第11章 人機接口技術 282
學習目標 282
11.1 鍵盤及其接口技術 282
11.1.1 鍵盤的基本工作原理 282
11.1.2 鍵盤的分類 284
11.1.3 非編碼鍵盤的按鍵識別方法 284
11.1.4 PC鍵盤 285
11.1.5 PC鍵盤接口技術 285
11.2 鼠標器及其接口技術 287
11.2.1 鼠標器的分類及工作原理 287
11.2.2 鼠標器的主要性能指標 288
11.2.3 鼠標器與主機的接口 289
11.2.4 鼠標器的編程應用 289
11.3 顯示器及其接口技術 290
11.3.1 顯示器的分類 290
11.3.2 顯示器的工作原理 290
11.3.3 顯示器的主要性能指標 293
11.3.4 顯示適配器的工作原理 294
11.3.5 顯示器的編程應用 297
11.4 打印機及其接口技術 298
11.4.1 打印機的分類及工作原理 298
11.4.2 打印機的主要性能指標 301
11.4.3 打印機與主機的接口 302
11.4.4 打印機的編程應用 303
11.5 外存儲器及其接口 303
11.5.1 硬盤存儲器 303
11.5.2 光盤存儲器 305
11.5.3 常見移動式存儲器 307
11.6 其他人機接口設備 308
11.6.1 筆輸入設備 308
11.6.2 掃描儀 309
11.6.3 數碼相機 310
習題與思考 311
參考文獻 313

1. 嵌入式系統設計師考前沖刺100題 [倪奕文 王建平 編著]
2. 單片機應用技術項目教程（C語言版）（第三版） [主編　郭志勇]
3. 微機原理與接口技術 [李珍香 編著]
4. 單片機原理及應用技術（C語言版） [周國運 魯慶賓 趙天翔 編著]
5. 單片機實用技術項目教程 [主編 周威 熊輝]
6. 單片機原理及應用項目化教程（C語言版） [主編 謝四連　王善偉　李石林]
7. 微型計算機原理與接口技術（第二版） [主編 王向慧]
8. 微型計算機組裝與維護（第二版） [主編 柳 青 陳孟祥]
9. 微型計算機原理與接口技術學習與實驗指導（第二版） [主編 楊立]
10. 微型計算機原理與接口技術（第二版） [主編 楊立]
11. 單片機應用技術項目教程（C語言版）（第二版） [主編 郭志勇]
12. 微型計算機原理及應用（第三版） [主編 何超]
13. 電子技術項目教程（Proteus版） [主編 郭志勇]
14. 微型計算機原理與匯編語言程序設計（第二版）——習題解答、實驗指導和實訓 [主 編 楊 立]
15. 單片機應用教程 [胡云冰 聶振華]
16. 微型計算機原理與匯編語言程序設計（第二版） [主編 楊立]
17. 單片機應用系統設計安裝與調試 [主編 田浩鵬]
18. 微機原理與匯編語言程序設計（第二版） [主編 荊淑霞]
19. 單片機原理及應用設計（第二版） [主編 胡輝 ]
20. 單片機原理及典型應用接口技術 [劉甫 陳健美 編著]
21. 單片機原理及應用教程（C語言版） [主編 周國運]
22. 微型計算機組裝與維護實用教程 [主 編 王際川 周永福]
23. 微型計算機組成原理與設計方法研究 [劉峰 陳炯 邵澤云]
24. 微型計算機原理與接口技術實驗及習題指導 [主編 何超]
25. 微型計算機原理與接口技術 [何超]
26. 單片微型計算機原理及接口技術實驗指導與實訓 [林軍 等編著]
27. 微型計算機通信與接口技術 [劉兵　易逵　朱天清 等編著]
28. 微型計算機原理及應用（第二版） [何超 主編 徐昊 副主編]
29. 微型計算機原理及應用 [劉建成 主編]
30. 微型計算機原理與常用接口技術 [黃同愿 等編著]