微型计算机原理与接口技术(第5版)
正版保障 假一赔十 可开发票
￥ 51.3 6.4折 ￥ 79.9 全新
仅1件
作者吴宁，闫相国主编
出版社清华大学出版社
ISBN9787302607588
出版时间2021-04
装帧平装
开本16开
定价79.9元
货号11733860
上书时间2024-05-23
商品详情
- 品相描述：全新
- 商品描述
-
目录
第1章微型计算机基础1
1.1从一段程序认识计算机系统3
1.1.1程序在计算机中的表示与执行3
1.1.2硬件系统的组成5
1.1.3冯·诺依曼结构8
1.1.4微机中的总线11
1.1.5操作系统对硬件的管理15
1.1.6后PC时代——嵌入式技术的发展17
1.1.7计算机系统中的几个重要概念20
1.2计算机中的数制及编码22
1.2.1常用数制22
1.2.2不同数制之间的转换23
1.2.3十进制数编码与字符编码26
1.3计算机中数的表示与运算29
1.3.1无符号整数的表示与运算29
1.3.2有符号整数的表示30
1.3.3补码运算33
1.3.4从补码数中获取真值35
1.3.5数的表示范围与溢出问题36
1.3.6定点数与浮点数38
1.4计算机中的基本逻辑电路与加法电路40
1.4.1基本逻辑运算与逻辑门40
1.4.2复合逻辑运算及其逻辑电路42
1.4.3译码器44
1.4.4二进制的加法电路44
1.4.5实现减法运算转换为加法运算的电路46
习题47
第2章微处理器技术49
2.1微处理器的结构与发展50
2.1.1从8位到32位微处理器时代50
2.1.2现代微处理器51
2.1.3多核技术53
2.1.4微处理器的基本组成55
2.2Intel x8616微处理器57
2.2.18088的引脚定义58
2.2.28086/8088的功能结构61
2.2.38086/8088的内部寄存器62
2.2.4实模式内存寻址65
2.2.58086/8088的总线时序70
2.2.6最大模式与最小模式下的8088系统72
2.332位微处理器74
2.3.180386的主要特性74
2.3.280386的内部结构75
2.3.380386的主要引脚功能76
2.3.4特定的80386寄存器77
2.3.580386的工作模式79
2.4Pentium 4和Core 2微处理器81
2.4.1主要技术指标82
2.4.2Intel NetBurst微体系结构82
2.4.3内部寄存器85
2.4.4内存管理86
2.5ARM处理器体系结构88
2.5.1ARM技术概述88
2.5.2RISC体系结构90
2.5.3ARM的组织结构92
2.5.4ARM的寄存器95
2.5.5基于ARM架构的鲲鹏处理器99
2.5.6基于ARM架构的飞腾处理器102
习题106
第3章指令集108
3.1计算机的语言——指令109
3.1.1常见指令集概述109
3.1.2计算机中的指令表示111
3.1.3指令中的操作数113
3.2寻址方式114
3.2.1立即寻址115
3.2.2直接寻址115
3.2.3寄存器寻址117
3.2.4寄存器间接寻址117
3.2.5寄存器相对寻址118
3.2.6基址变址寻址119
3.2.7基址变址相对寻址120
3.2.8隐含寻址121
3.3Intel x8616指令集121
3.3.1数据传送指令122
3.3.2算术运算指令131
3.3.3逻辑运算和移位指令140
3.3.4串操作指令148
3.3.5程序控制指令154
3.3.6处理器控制指令166
3.4x8632与x8664指令集166
3.4.1x8632指令集对指令功能的扩充167
3.4.2x8632指令集新增指令简述168
3.4.3从IA32到x8664170
3.5ARM指令集简介172
3.5.1ARM指令概述172
3.5.2ARM指令的寻址方式173
3.5.3ARM的32位指令集174
习题176
第4章汇编语言程序设计178
4.1汇编语言基础178
4.1.1低级语言与高级语言178
4.1.2汇编语言源程序180
4.1.3汇编语言指令中的操作数181
4.2伪指令185
4.2.1数据定义伪指令185
4.2.2符号定义伪指令187
4.2.3段定义伪指令188
4.2.4设定段寄存器伪指令190
4.2.5源程序结束伪指令190
4.2.6过程定义伪指令192
4.2.7宏命令伪指令193
4.2.8ORG伪指令195
4.3系统功能调用196
4.3.1键盘输入197
4.3.2显示输出200
4.3.3返回DOS操作系统功能202
4.4程序设计示例202
4.4.1汇编语言程序设计概述202
4.4.2汇编语言程序设计示例205
4.5ARM汇编语言概述213
4.5.1ARM汇编语言的宏指令、伪操作与伪指令213
4.5.2ARM汇编语言源程序格式214
4.5.3嵌入式C语言215
习题217
第5章半导体存储器220
5.1半导体存储器概述220
5.1.1随机存取存储器221
5.1.2只读存储器223
5.1.3半导体存储器的主要技术指标225
5.2RAM设计225
5.2.1Intel 6264 SRAM简介226
5.2.2Intel 2164A DRAM简介228
5.2.3RAM接口的地址译码231
5.2.4RAM接口设计233
5.3ROM设计235
5.3.1EPROM接口设计236
5.3.2EEPROM接口设计237
5.3.3Flash接口设计241
5.4存储器扩展技术244
5.4.1位扩展244
5.4.2字扩展246
5.4.3字位扩展246
5.5半导体存储器设计示例248
5.6计算机中的内存管理253
5.6.1Cache的工作原理253
5.6.2Cache的读写操作254
5.6.3Cache系统的数据一致性与命中率256
习题258
第6章输入输出和中断技术261
6.1输入输出系统概述261
6.1.1输入输出系统的特点262
6.1.2输入输出接口263
6.1.3I/O端口寻址264
6.2基本输入输出接口266
6.2.1三态门接口266
6.2.2锁存器接口269
6.2.3简单接口应用举例271
6.3基本输入输出方式272
6.3.1无条件传送方式273
6.3.2查询方式273
6.3.3中断控制方式275
6.3.4直接存储器访问方式276
6.4中断技术278
6.4.1中断的基本概念279
6.4.2中断处理的一般过程280
6.4.3中断处理过程的流程图描述283
6.4.4中断向量表283
6.4.5现代微机中的中断技术284
6.4.6ARM处理器的异常中断286
6.5可编程中断控制器8259A289
6.5.18259A的引脚及内部结构289
6.5.28259A的工作过程290
6.5.38259A的工作方式291
6.5.48259A的初始化294
6.5.58259A编程示例298
习题302
第7章串行与并行数字接口304
7.1串行通信与并行通信305
7.1.1串行通信305
7.1.2并行通信309
7.2常用串行通信技术310
7.2.1近距离串行通信接口310
7.2.2远距离串行通信接口315
7.3可编程定时/计数器8253321
7.3.18253的引脚和结构322
7.3.28253的工作方式324
7.3.38253的控制字328
7.3.48253的应用329
7.4可编程并行接口8255335
7.4.18255的引脚及结构335
7.4.28255的工作方式338
7.4.38255的方式控制字及状态字341
7.4.48255的应用343
习题350
第8章模拟量的输入输出353
8.1模拟量输入输出通道353
8.1.1模拟量输入通道354
8.1.2模拟量输出通道355
8.2D/A转换器356
8.2.1D/A转换器的工作原理356
8.2.2D/A转换器的主要技术指标358
8.2.3DAC0832359
8.2.4D/A转换器的应用363
8.3A/D转换器365
8.3.1A/D转换器的工作原理366
8.3.2A/D转换器的主要技术指标367
8.3.3ADC0809368
8.3.4A/D转换器的应用370
习题376
第9章计算机在自动控制与可穿戴式健康监测系统中的应用378
9.1计算机控制系统379
9.1.1计算机控制系统概述379
9.1.2计算机控制系统的基本组成380
9.2计算机在开环控制系统中的应用381
9.2.1开环控制系统概述381
9.2.2计算机开环控制系统设计示例382
9.3计算机在闭环控制系统中的应用386
9.3.1闭环控制系统概述386
9.3.2过程控制387
9.3.3计算机闭环控制系统设计示例389
9.3.4单片机直流调速控制系统设计390
9.4嵌入式技术在可穿戴式健康监测系统中的应用394
9.4.1可穿戴式健康监测系统概述394
9.4.2微型可穿戴式多生理参数记录装置设计示例398
习题402
附录A可显示字符的ASCII码404
附录B8088部分引脚信号功能405
B.1IO/、DT/、SS0的组合对应的操作405
B.2S2、S1、S0的组合对应的操作405
B.3QS1、QS0的组合对应的操作406
附录C8086/8088指令407
附录D8086/8088微机的中断411
D.1中断类型分配411
D.2DOS软中断412
D.3DOS系统功能调用简表413
D.4BIOS软中断简表418
参考文献420
内容摘要
指令集是计算机软件硬件的主要分界面之一,也是软件与硬件设计人员相互沟通的桥 梁。无论使用哪一种程序设计语言编写的程序,无论程序的功能有多么强大、复杂,只要在 计算机上运行,都需要被“翻译”和组织成一条条由0和1构成的机器语言指令。计算机的 硬件设计人员利用各种手段实现指令系统;软件设计人员则用指令编制各种程序,以消除硬 件指令集与人类习惯的使用方式之间的语义差异。 指令是面向芯片的语言,因此不同的计算机有不同的指令集。虽然不同指令集在表现 形式、丰富性等方面存在一定差异,但它们在功能上,特别是在基本指令集的功能上都比较 相似,更多的只是表现形式上的区别,就如同人类语言中的方言,虽然发音不同,但是意思是 一样的。本章首先概述目前主流的MIPS 、ARM 和x86 这3种指令集。然后,重点介绍 Intelx86 指令集,主要以16 位指令集(x86-16)为例,介绍指令的基本格式、寻址方式以及不 同类型指令的功能。最后,简要介绍ARM 指令集的特点、格式以及主要指令的功能。虽然 当前自动控制系统中大量采用了基于ARM 的嵌入式技术作为控制核心,但控制程序大多 会使用C语言等高级语言编写。因此,本章对ARM 指令集的介绍更多地是以帮助读者对 ARM 指令集有基本认知为目标的,同时也为读者学习高级语言和汇编语言混合编程的嵌 入式应用开发提供一些基础。 .能够描述3种常见指令集的特点。 .清楚指令的一般概念、Intel指令集和ARM 指令集中指令的基本格式以及指令中的 操作数。 .熟悉x86-16 指令的各种寻址方式。 .深入理解x86-16 指令集中常用指令的功能,包括指令操作码的含义、指令对操作数 的要求、指令对标志位的影响和指令的执行结果,并在此基础上清楚x86-32 新增指 令集中主要指令的功能。 .能够初步描述x86-64 和IA32 指令集的主要区别。 .清楚ARM 指令集的基本格式和寻址方式。 .初步认识ARM 的32 位常用指令集。 1 09 ..3...1.. 计..算..机..的..语..言—..——..指..令.. 为了帮助初次接触计算机硬件系统的读者能够更好地理解本章内容,在正式开始讲述 指令之前,需要再次声明:本章描述的指令本质上是指与高低电平对应的、用0和1表示的 机器语言指令,尽管这些指令都会用便于人类记忆的字母符号(称为助记符)表示,但它们绝 非各种高级语言中的语句。例如,如下C语言中的一条简单算术运算语句: sum=x*y-z; 可以对应4条用助记符表示的指令①: mov ax,x mul y ;相当于x*y 运算 sub ax,z mov sum,ax 要使计算机能够按照人的指挥完成操作,就必须使用计算机语言。计算机语言中的基 本单词称为指令(instruction),它是指控制计算机完成指定操作、并能够被计算机识别的命 令。这句话中隐含着两层含意。“控制计算机完成指定操作”的主体是人。所以,指令的第 一层含义是能够被人识别。由于执行指令的工作是由计算机中的处理器(CPU)实现的, “能够被计算机识别”就是能够被处理器识别。所以,指令的第二层含义是不同的处理器能 够识别的指令可能不同。 一个处理器能够识别的全部指令称为该处理器的指令集(instructionset),它支持的指 令集和指令的字节级编码被称为它的指令集体系结构(InstructionSetArchitecture,ISA)。 不同的处理器“家族”,如本章要介绍的Intelx86-系列处理器和ARM 处理器,有各自不同 的ISA。指令集定义了计算机硬件能完成的基本操作,其功能的强弱在一定程度上决定了 硬件系统性能的高低。 .3.1.1 常见指令集概述 无论是早期的计算机还是现代计算机,都是基于基本原理相似的硬件技术构建的。同 时,所有的计算机都必须能够提供算术运算等一些基本的操作。这使得不同计算机的机器 语言非常类似。因此,只要理解了一种机器语言,其他类似的机器语言也就很容易理解了。 自20世纪70年代以来,比较流行的指令集主要有3种。 1.MIPS指令集 MIPS(MillionInstructionsPerSecond)是微处理器每秒执行的百万条机器语言指令数 的缩写,也是衡量微处理器速度的一个重要指标。MIPS架构最早由斯坦福大学研制,采用 精简指令集计算机(RISC)设计,其核心思想是通过简化指令使计算机的结构更加简单、合物理地址为 1 16 20000H+3102H=23102H 指令的执行情况如图3-5所示。 需要特别注意直接寻址方式与立即寻址方式的区别。直接寻址指令中的常数是存放 运算数据的内存单元的16位偏移地址,而不是数据本身。为了区分二者,指令系统规定 偏移地址必须用方括号括起来。例如,在例3-2中,指令的执行不是将立即数3102H 送 入累加器AX,而是将偏移地址为3102H 的两个内存单元的内容送入AX。 在直接寻址方式中,操作数默认在数据段①,但允许段重设,即
精彩内容本书在保持第4版教材案例引导、注重设计风格的基础上，增强了对现代处理器技术、串行通信技术等新技术的介绍，特别引入了以ARM为代表的嵌入式技术和两类基于ARM的国产处理器的描述。全书共9章。第1章介绍微型计算机的硬件组成和嵌入式系统的基本架构、计算机中数的表示与编码、逻辑运算与逻辑电路等基础知识。第2章介绍Intel处理器和ARM处理器，借助典型型号，讲述Intel的16位到64位微处理器的基本结构、工作原理及现代微处理器的新技术，用一定篇幅介绍ARM处理器架构及关键技术，并简要介绍国产鲲鹏处理器和飞腾处理器技术。第3章和第4章是软件设计内容，包括Intel基本指令集和ARM的32位指令集以及汇编语言程序设计方法。第5章介绍半导体存储器扩充技术以及Cache存储器的原理，并增加了Flash存储器接口设计方法。第6章至第8章主要介绍输入输出接口和基本输入输出技术，详细介绍数字接口和模拟接口的应用，特别增加了有关串行通信技术和新的串行通信接口的介绍。在此基础上，通过第9章的计算机控制系统和基于ARM的可穿戴式健康监测系统设计示例，帮助读者建立系统设计的基本思路和方法。
本书可作为高等院校理工类专业本科生的“微机原理与接口技术”课程主教材，也可作为成人高等教育相关专业的学习教材及广大科技工作者的自学参考书。通过书中的二维码，可以看到作者在“中国大学MOOC”平台和“学堂在线”平台开设的线上一流课程——微机原理与接口技术，实现线上线下的无缝衔接。
— 没有更多了 —
以下为对购买帮助不大的评价