了得網研究生_微機原理及應用

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微機原理及應用
該商品所屬分類：研究生 -> 工學
【市場價】	292-424元
【優惠價】	183-265元
【作者】	吳寧
【所屬類別】	圖書教材研究生/本科/專科教材工學
【出版社】	機械工業出版社
【ISBN】	9787111666578
【折扣說明】	一次購物滿999元台幣免運費+贈品一次購物滿2000元台幣95折+免運費+贈品一次購物滿3000元台幣92折+免運費+贈品一次購物滿4000元台幣88折+免運費+贈品
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內容介紹

開本：16開

紙張：膠版紙

包裝：平裝-膠訂

是否套裝：否

國際標準書號ISBN：9787111666578

叢書名：“十三五”國家重點出版物出版規劃項目

作者：吳寧

出版社：機械工業出版社

出版時間：2022年09月

內容簡介

本書包括計算機基礎知識、微處理器原理、軟件設計、接口技術等知識模塊，以及微機在自動控制繫統中的應用方法。全書共9章：第1章是基礎知識，包括計算機硬件組成、計算機中數的表示與運算、字符編碼等；第2章以Intel 80x86繫列微處理器中的典型型號為例，介紹16位和32位微處理器的基本結構及其工作原理；第3章和第4章是軟件設計內容，包括Intel基本指令集和彙編語言程序設計方法；第5章是半導體存儲器，通過典型半導體存儲器芯片介紹半導體存儲器擴充技術以及Cache存儲器的原理；第6章至第8章主要介紹輸入/輸出接口和基本輸入/輸出技術，以具體型號為例，詳細介紹了數字接口和模擬接口的應用；在上述基礎上，第9章以微機在自動控制繫統中的部分應用為例，介紹微型計算機在工業自動控制繫統中的應用方法。
本書可作為普通高等院校非計算機理工類專業本科生的“微機原理與接口技術”課程主教材，也可作為成人高等教育相關專業的學習教材及廣大科技工作者的自學參考書。作者每年兩期在“中國大學MOOC”平臺和“學堂在線”平臺開設的精品在線開放課程“微機原理與接口技術”可作為本書的配套學習資源。

序
前言
第1章微型計算機概論
1.1認識計算機
1.1.1從一段C程序開始
1.1.2微機繫統的硬件組成
1.1.3馮·諾依曼結構
1.1.4必要的補充
1.2計算機中的數制和編碼
1.2.1數制
1.2.2不同數制間的轉換
1.2.3十進制數編碼與字符編碼
1.3計算機中數的表示
1.3.1定點數序
前言
第1章微型計算機概論
1.1認識計算機
1.1.1從一段C程序開始
1.1.2微機繫統的硬件組成
1.1.3馮·諾依曼結構
1.1.4必要的補充
1.2計算機中的數制和編碼
1.2.1數制
1.2.2不同數制間的轉換
1.2.3十進制數編碼與字符編碼
1.3計算機中數的表示
1.3.1定點數
1.3.2浮點數
1.4無符號數的算術運算和邏輯運算
1.4.1二進制數的算術運算
1.4.2無符號數的表示範圍
1.4.3基本邏輯運算與邏輯門
1.4.4復合邏輯運算及其邏輯電路
1.5有符號二進制數的表示與運算
1.5.1有符號數的表示
1.5.2補碼數與十進制數之間的轉換
1.5.3補碼的運算
1.5.4有符號數的表示範圍
習題
第2章微處理器及其體繫結構
2.1微處理器結構與發展
2.1.1從8位到32位微處理器時代
2.1.2現代微處理器
2.1.3多核技術
2.1.4微處理器基本組成
2.28088/8086微處理器
2.2.18088/8086微處理器的特點
2.2.28088微處理器的引腳功能
2.2.38088/8086微處理器內部結構
2.2.48088/8086 CPU的內部
寄存器
2.2.5實模式存儲器尋址
2.2.6總線時序
2.2.7最大模式與最小模式
2.380386微處理器
2.3.180386微處理器的主要特性
2.3.2內部結構
2.3.3外部主要引腳功能
2.3.480386 CPU的內部寄存器
2.3.5實地址模式和保護虛地址模式
2.4Pentium 4和Core2微處理器
2.4.1主要新技術
2.4.2Pentium 4 CPU的結構
2.4.3存儲器管理
2.4.4基本執行環境
習題
第3章指令繫統
3.1指令：計算機的語言
3.1.1常見指令集概述
3.1.2指令的基本構成
3.1.3指令中的操作數
3.2尋址方式
3.2.1針對立即數的尋址——
立即尋址
3.2.2針對寄存器操作數的尋址——
寄存器尋址
3.2.3針對存儲器操作數的尋址
3.2.4隱含尋址
3.3x86處理器16位指令集
3.3.1數據傳送指令
3.3.2算術運算指令
3.3.3邏輯運算和移位指令
3.3.4串操作類指令
3.3.5程序控制指令
3.3.6處理器控制指令
3.432位新增指令簡介
3.4.180x86虛地址下的尋址方式
3.4.280x86 CPU新增指令簡述
習題
第4章彙編語言程序設計
4.1彙編語言基礎
4.1.1彙編程序與彙編語言源程序
4.1.2彙編語言語句中的操作數
4.2偽指令
4.2.1數據定義偽指令
4.2.2符號定義偽指令
4.2.3段定義偽指令
4.2.4設定段寄存器偽指令
4.2.5源程序結束偽指令
4.2.6過程定義偽指令
4.2.7宏命令偽指令
4.2.8模塊定義與連接偽指令
4.3繫統功能調用
4.3.1鍵盤輸入
4.3.2顯示器輸出
4.4彙編語言程序設計基礎
4.4.1彙編語言程序設計概述
4.4.2彙編語言程序設計示例
習題
第5章半導體存儲器
5.1概述
5.1.1隨機存取存儲器
5.1.2隻讀存儲器
5.1.3半導體存儲器的主要技術指標
5.2RAM存儲器設計
5.2.1SRAM存儲器
5.2.2DRAM存儲器
5.2.3RAM存儲器與繫統的連接
5.2.4RAM存儲器接口設計
5.3ROM存儲器設計
5.3.1EPROM存儲器芯片
5.3.2EEPROM存儲器芯片
5.3.3閃速存儲器芯片
5.3.4ROM存儲器接口設計
5.4半導體存儲器擴充技術
5.4.1位擴展
5.4.2字擴展
5.4.3字位擴展
5.5高速緩衝存儲器
5.5.1Cache的工作原理
5.5.2Cache的讀寫操作
5.5.3Cache存儲器繫統
5.6半導體存儲器設計示例
習題
第6章輸入/輸出技術
6.1計算機中的輸入/輸出繫統
6.1.1輸入/輸出繫統的特點
6.1.2輸入/輸出接口
6.1.3輸入/輸出端口尋址
6.2基本I/O接口
6.2.1三態門接口
6.2.2鎖存器接口
6.2.3簡單接口電路應用示例
6.3基本輸入/輸出方法
6.3.1無條件傳送方式
6.3.2查詢工作方式
6.3.3中斷控制方式
6.3.4直接存儲器存取方式
6.4中斷技術
6.4.1中斷的基本概念
6.4.2中斷處理的一般過程
6.4.38088/8086中斷繫統
6.4.48088/8086 CPU的中斷響應
過程
6.5可編程中斷控制器8259A
6.5.18259A的引腳及內部結構
6.5.28259A的工作過程
6.5.38259A的工作方式
6.5.48259A的初始化
6.5.58259A編程舉例
6.6中斷程序設計概述
習題
第7章常用數字接口
7.1計算機與外設間的信息通信方式
7.1.1並行通信與串行通信
7.1.2全雙工與半雙工通信
7.1.3同步通信與異步通信
7.1.4串行通信的數據校驗
7.2可編程定時器/計數器8253
7.2.18253的引腳及結構
7.2.28253的工作方式
7.2.38253的控制字
7.2.48253的應用
7.3可編程並行接口8255
7.3.18255的引腳及結構
7.3.28255的工作方式
7.3.3方式控制字及狀態字
7.3.48255與繫統的連接與初始化
編程方法
7.3.58255應用設計實例
7.4可編程串行接口8250
7.4.18250的引腳及功能
7.4.28250的結構及內部寄存器
7.4.38250的工作過程
7.4.48250的應用
習題
第8章模擬接口電路
8.1模擬量的輸入/輸出通道
8.1.1模擬量輸入通道
8.1.2模擬量輸出通道
8.2D/A轉換器
8.2.1D/A轉換器的基本原理
8.2.2D/A轉換器的主要技術指標
8.2.3DAC0832
8.2.4D/A轉換器的應用
8.3A/D轉換器
8.3.1A/D轉換器的基本原理
8.3.2A/D轉換器的主要技術指標
8.3.3ADC0809
8.3.4A/D轉換器的應用
習題
第9章微型計算機在自動控制繫統中
的應用
9.1計算機控制繫統概述
9.1.1關於計算機控制繫統
9.1.2計算機控制繫統的基本組成
9.2微機在開環控制

前言

本書從理解微型計算機基本工作原理、掌握簡單工業生產過程自動控制繫統接口電路的設計思路和方法這一目標出發進行內容組織，內容涉及計算機基礎知識、微處理器原理、軟件設計、接口技術等知識模塊，以及微機在自動控制繫統中的應用方法。
1.本書的內容組織和選材說明
1）微處理器是微型計算機的核心，對微機底層硬件的學習需要首先理解微處理器的工作原理。但若僅做一般的概念性介紹，會使讀者很難弄清楚微處理器到底如何工作。為此，需要通過一個具體的型號來進行介紹。鋻於目前最新型號的微處理器在資料獲取上存在困難以及教材通常限於成熟知識的介紹，因此本書對具體型號CPU的選擇，依然以16位微處理器為主。但為使讀者對現代微處理器能有所了解，本書還是用一定篇幅描述了現代微處理器的部分新技術。
2）在工業自動控制繫統軟件設計中，無論是以微機繫統、嵌入式繫統或是單片機為控制核心，通常會使用C語言，僅在部分特殊情況下會使用彙編語言。本書介紹彙編語言的目的除了用於特殊情況下的工業自動化控制程序設計之外，更重要的是通過學習彙編語言纔能更具體地理解微型計算機的底層工作原理。本書從理解微型計算機基本工作原理、掌握簡單工業生產過程自動控制繫統接口電路的設計思路和方法這一目標出發進行內容組織，內容涉及計算機基礎知識、微處理器原理、軟件設計、接口技術等知識模塊，以及微機在自動控制繫統中的應用方法。
1.本書的內容組織和選材說明
1）微處理器是微型計算機的核心，對微機底層硬件的學習需要首先理解微處理器的工作原理。但若僅做一般的概念性介紹，會使讀者很難弄清楚微處理器到底如何工作。為此，需要通過一個具體的型號來進行介紹。鋻於目前最新型號的微處理器在資料獲取上存在困難以及教材通常限於成熟知識的介紹，因此本書對具體型號CPU的選擇，依然以16位微處理器為主。但為使讀者對現代微處理器能有所了解，本書還是用一定篇幅描述了現代微處理器的部分新技術。
2）在工業自動控制繫統軟件設計中，無論是以微機繫統、嵌入式繫統或是單片機為控制核心，通常會使用C語言，僅在部分特殊情況下會使用彙編語言。本書介紹彙編語言的目的除了用於特殊情況下的工業自動化控制程序設計之外，更重要的是通過學習彙編語言纔能更具體地理解微型計算機的底層工作原理。
3）雖然書中作為案例介紹的芯片型號都顯得“古老”，但從應用的角度，其基本功能、核心原理和使用方法與今天的新型器件並無本質區別。掌握了基本知識，也就具備了從事相關繫統設計的基礎。
4）隨著集成電路技術的飛速發展，單片機、嵌入式繫統及各種微控制器在工業自動控制領域中的應用已越來越普遍，特別是對一些相對較簡單的過程控制，微機繫統已顯得成本過高。但由於人們日常接觸最多的計算機是微型計算機，建立“微機繫統”的整體概念，理解微型計算機的構成、工作原理、輸入/輸出控制方法等具有更普遍的意義。因此，書中所有工業自動控制繫統設計案例都“奢侈”地以微型計算機為控制核心，但這並不妨礙讀者將書中知識方便地遷移到單片機等其他控制繫統設計中。
2.本書將帶給讀者的收獲
1）能夠知道微機繫統的組成和計算機中的信息表示方法，包括二進制的表示、編碼等，並能夠清楚地知道計算機字長對運算結果的影響。
2）能夠清楚地描述微處理器執行指令的過程。
3）對Intel繫列16位、32位、64位微處理器的代表性型號有初步的了解，能夠解釋16位微處理器的結構、特點、工作過程等。
4）能夠利用彙編語言編寫包括數值計算、輸入/輸出控制、數據串處理等功能的程序。
5）能夠設計內存儲器、I/O繫統到微處理器的接口。
6）具備從模擬量輸入到模擬量輸出的工業自動控制繫統設計思路，能夠完成簡單控制繫統中的接口軟硬件設計。
3.本書的內容概述
第1章介紹計算機的一些基礎知識，主要包括計算機硬件組成、計算機中數的表示與運算、字符編碼等，為後續內容學習奠定基礎。
第2章以單核處理器原理介紹為主，以Intel 80x86繫列微處理器中的三種典型CPU（8088、80386和Pentium 4）為例，介紹微處理器的結構及其工作原理，並簡要介紹了多核技術特點，以及多核和多處理器技術之間的區別。
第3章介紹了指令的基本格式、16位和32位指令尋址方式，詳細介紹了Intel x86的16位指令集中各類指令的功能，簡要介紹了在16位指令集基礎上新增和增強功能的32位指令。
第4章介紹了彙編語言源程序的基本結構、彙編語言的語法及程序設計的基本方法、指令集和彙編程序設計內容，奠定了底層軟件設計的基礎，並能夠幫助讀者深入理解計算機的工作過程。
第5章在對半導體存儲器概念、類型等基本知識進行介紹的基礎上，通過一些典型半導體存儲器芯片介紹了內存儲器的工作原理，以及如何利用已有存儲器芯片構成所需要的內存空間。同時，簡要介紹了Cache 的工作原理和Cache存儲繫統的特點。
第6章介紹了輸入/輸出繫統、I/O接口、基本輸入/輸出方法和中斷控制技術等，並詳細介紹了簡單三態門接口和鎖存器接口芯片及其應用。
第7章在簡要介紹串行通信和並行通信技術的基礎上，重點介紹了三種可編程數字接口芯片的工作原理和應用方法，包括可編程定時器/計數器8253、可編程並行接口8255以及可編程串行接口8250。
第8章是模擬接口電路。圍繞模擬量的輸入/輸出通道，介紹D/A轉換和A/D轉換的基本原理，並以具體型號的芯片為例，介紹D/A轉換器和A/D轉換器作為模擬接口的應用方法。
第9章以微機在自動控制繫統中的部分應用為例，介紹微型計算機在工業自動控制繫統中的應用方法。
本書由吳寧編寫第1～5章、闫相國編寫第6～9章，全書由吳寧負責統稿。本書的編寫得到了西安交通大學多位教師的幫助和支持，借此表示衷心的感謝。
由於時間較緊，編者水平有限，書中難免有不妥之處，敬請讀者批評指正。

編者於西安交通大學

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