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欧青立 著

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• 微机原理
• 计算机组成原理
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• 8086
• 微处理器
• 数字电路
• 计算机硬件
• 嵌入式系统
• 单片机

店铺： 电子工业出版社官方旗舰店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121279546

商品编码：29509979537

包装：平塑

开本：16

出版时间：2016-06-01

内容介绍

编辑推荐

本书以培养学生应用能力和创新能力为主线，按照“原理与应用相结合、理论与实践相结合”的思路编写，知识体系完备、结构层次合理、内容实用易懂。体现创新性：由知识传授为主线转向能力培养为主线，重在培养学生的知识应用能力和创新能力，结构新颖，体系完备。注重工程性：注重理论联系实际，从工程实践应用的目标出发，在讲清基本原理的基础上，强调接口技术分析、设计能力的训练。

 

 

内容介绍

本书以 Intel 8086 微处理器和 IBM PC 系列微机为主体，系统地阐述了微型计算机的基本原理、汇编语言和接口技术等内容。全书共 14 章，包括微型计算机与接口技术概述、8086 微处理器结构与功能、 8086 CPU 指令系统、8086 CPU 汇编语言程序设计、微机总线、微机接口技术基础、并行接口技术、定时/计数器 8253、微机中断技术、DMA 接口技术、存储系统及存储器接口技术、串行通信与串行接口、模拟量输入/输出接口技术、人机接口技术。 本书内容丰富，全面系统，通俗易懂，实用性强，并附有习题。本书适合作为高等学校理工类各专业微机原理与接口技术的教学用书，也可作为微机应用系统设计和开发人员的参考用书或培训教材。

 

 

目    录

第1章  微型计算机及接口技术概述    1

1.1  微型计算机的发展简述    1

1.1.1  计算机的发展简况    1

1.1.2  微型计算机的发展    3

1.1.3  微型计算机的应用    4

1.2  微机系统的一般概念    5

1.2.1  微机系统的基本构成    5

1.2.2  微机中的名词术语    6

1.2.3  微机性能评价    9

1.3  微机的硬件构成与工作原理    10

1.3.1  微机的硬件构成及其特点    10

1.3.2  微机的工作原理    12

1.4  微机接口技术    12

习题    13

第2章  8086微处理器结构与功能    14

2.1  8086微处理器的外部结构    14

2.1.1  8086微处理器的外部结构概述    14

2.1.2  地址总线和数据总线    15

2.1.3  控制总线    15

2.2  8086微处理器的内部功能结构    17

2.3  8086微处理器的寄存器结构    19

2.4  8086微处理器的存储器组织    22

2.5  8086微处理器的I/O组织    23

习题    23

第3章  8086 CPU指令系统    24

3.1  汇编语言指令格式    24

3.2  8086 CPU的寻址方式    24

3.2.1  寻址方式的基本概念    24

3.2.2  与数据有关的寻址方式    25

3.2.3  I/O端口寻址方式    28

3.2.4  与转移地址有关的寻址方式    29

3.3  8086 CPU的指令系统    30

3.3.1  数据传送类指令    30

3.3.2  算术运算类指令    34

3.3.3  逻辑运算与位操作指令    37

3.3.4  串操作类指令    39

3.3.5  控制转移类指令    41

3.3.6  处理机控制类指令    45

习题    45

第4章  8086 CPU汇编语言程序设计    47

4.1  汇编语言程序格式    47

4.1.1  汇编程序的基本概念    47

4.1.2  伪指令及其应用    50

4.1.3  汇编语言程序格式    52

4.1.4  汇编语言源程序的汇编、连接与调试过程    56

4.2  汇编语言程序基本流程结构    58

4.2.1  顺序程序设计    58

4.2.2  分支程序设计    59

4.2.3  循环程序设计    59

4.2.4  子程序的设计方法    60

4.2.5  中断服务程序设计    62

4.3  BIOS和DOS功能调用    63

4.3.1  BIOS和DOS功能调用概述    63

4.3.2  字符显示DOS调用    64

4.3.3  键盘输入字符DOS功能调用    67

4.3.4  串行通信口DOS功能调用    69

4.4  汇编语言综合编程实例    71

习题    73

第5章  微机总线    75

5.1  总线概述    75

5.1.1  总线的基本概念    75

5.1.2  总线的分类    75

5.1.3  总线操作与控制    77

5.1.4  总线的主要性能参数    80

5.1.5  总线标准    81

5.1.6  总线结构    84

5.2  ISA总线    85

5.3  PCI总线    88

5.3.1  PCI总线概述    88

5.3.2  PCI总线插槽    89

5.3.3  PCI总线的引脚信号    90

5.3.4  PCI总线命令    91

5.3.5  PCI总线的数据传输过程    93

5.4  高速图形接口    96

5.5  USB    98

5.5.1  USB概述    98

5.5.2  USB结构    99

5.5.3  USB数据传输    101

习题    102

第6章  微机接口技术基础    103

6.1  微机接口的基本功能与结构    103

6.1.1  接口的基本概念与分类    103

6.1.2  CPU与I/O设备之间传输的信息    104

6.1.3  I/O接口的基本功能    104

6.1.4  接口电路的基本结构    105

6.2  I/O端口及其编址方式    106

6.2.1  I/O端口    106

6.2.2  I/O端口的编址方式    106

6.2.3  I/O端口地址分配    107

6.3  I/O端口的地址译码技术    109

6.3.1  I/O端口地址译码    109

6.3.2  门电路地址译码电路    110

6.3.3  通用译码器芯片地址译码电路    111

6.3.4  比较器地址译码电路    111

6.3.5  可编程逻辑器件译码电路    113

6.4  I/O接口的数据传输控制方式    114

6.4.1  无条件传送方式    114

6.4.2  查询传送方式    115

6.4.3  中断传送方式    116

6.4.4  DMA传送方式    117

习题    119

第7章  并行接口技术    120

7.1  概述    120

7.2  简单I/O并行接口技术    120

7.2.1  简单的并行输入接口    120

7.2.2  简单的并行输出接口    121

7.2.3  双向并行输入/输出简单接口    122

7.3  可编程并行接口8255A    122

7.3.1  可编程并行接口8255A的结构    122

7.3.2  可编程并行接口8255A的控制字    124

7.3.3  可编程并行接口8255A的工作方式    125

7.3.4  可编程并行接口8255A的应用编程    128

习题    129

第8章  定时/计数器8253    130

8.1  定时/计数技术    130

8.2  可编程定时/计数器8253    130

8.2.1  可编程定时/计数器8253的外部引脚及内部结构    130

8.2.2  可编程定时/计数器8253的基本工作原理    132

8.2.3  可编程定时/计数器8253的工作方式    133

8.3  定时/计数器8253的应用及实例    137

8.3.1  定时/计数器8253与系统总线的连接    137

8.3.2  定时/计数器8253的初始化编程    137

8.3.3  定时/计数器8253的应用实例    138

习题    140

第9章  微机中断技术    141

9.1  中断的基本概念    141

9.1.1  中断的含义    141

9.1.2  中断源及优先级    142

9.1.3  中断过程及中断向量表    145

9.2  中断控制器8259A    147

9.2.1  中断控制器8259A的功能和结构    147

9.2.2  中断控制器8259A的编程    150

9.3  微机的中断处理过程    157

习题    159

第10章  DMA接口技术    161

10.1  概述    161

10.2  DMA控制器8237A    161

10.2.1  DMA控制器8237A的基本功能    161

10.2.2  DMA控制器8237A的基本结构    162

10.2.3  DMA控制器8237A的工作方式    165

10.2.4  DMA控制器8237A的寄存器    166

10.2.5  DMA控制器8237A的编程    171

10.3  微型计算机的DMA技术    171

10.3.1  微型计算机中的DMA传送过程    171

10.3.2  DMA控制器8237A应用编程实例    172

习题    173

第11章  存储系统及存储器接口技术    174

11.1  存储器的概念、分类及技术指标    174

11.1.1  存储器的概念及分类    174

11.1.2  存储器的性能指标    176

11.1.3  存储系统的层次结构    177

11.2  半导体存储器    178

11.2.1  半导体存储器的一般结构    178

11.2.2  随机存取存储器    179

11.2.3  只读存储器    183

11.2.4  存储器芯片与CPU的连接    185

11.2.5  PC系列微机中的主存储器    188

11.2.6  闪速存储器    190

11.3  Cache    191

11.3.1  Cache的工作原理    191

11.3.2  Cache的组织方式    194

11.3.3  Cache的3种替换策略    196

11.4  虚拟存储器    196

11.4.1  虚拟存储器概述    196

11.4.2  虚拟存储器的实现技术    198

习题    199

第12章  串行通信与串行接口    201

12.1  串行通信    201

12.1.1  串行通信的基本概念    201

12.1.2  串行通信的数据传送方式    201

12.1.3  串行通信的数据格式    202

12.1.4  串行通信的数据传输速率    204

12.1.5  串行通信的实现方法    205

12.1.6  串行通信的信号调制与解调    206

12.1.7  串行通信的校验方法    207

12.1.8  串行通信的接口标准    208

12.2  可编程异步通信接口INS 8250    215

12.2.1  INS 8250简介    215

12.2.2  INS 8250的引脚    216

12.2.3  INS 8250的内部结构与寄存器    217

12.2.4  可编程异步通信接口INS 8250的编程    222

习题    224

第13章  模拟量输入/输出接口技术    226

13.1  模拟量输入/输出接口    226

13.1.1  模拟量接口的基本功能    226

13.1.2  A/D与D/A转换器的主要性能参数    227

13.2  D/A转换器    228

13.2.1  D/A转换器原理    228

13.2.2  D/A转换器DAC0832的基本特性    231

13.2.3  D/A转换器DAC0832的应用实例    233

13.3  A/D转换器    235

13.3.1  A/D转换器原理    235

13.3.2  A/D转换器ADC0809的基本特性    238

13.3.3  A/D转换器ADC0809的应用实例    240

习题    245

第14章  人机接口技术    246

14.1  概述    246

14.2  键盘原理及其接口技术    246

14.2.1  键盘的分类及其特点    246

14.2.2  键的识别    247

14.2.3  PC键盘接口    248

14.2.4  键盘中断调用    249

14.3  鼠标原理及其接口技术    250

14.3.1  鼠标的工作原理与分类    250

14.3.2  鼠标的接口    251

14.3.3  鼠标的技术参数    251

14.4  显示器原理及其接口技术    251

14.4.1  LED显示器原理及接口技术    252

14.4.2  CRT显示器原理及接口技术    254

14.4.3  LCD显示原理与特性    257

14.5  打印机的原理及其接口技术    259

14.5.1  打印机的结构与原理    259

14.5.2  打印机的接口技术    261

14.6  扫描仪的原理与特性    262

14.6.1  扫描仪的结构和工作原理    262

14.6.2  扫描仪的主要技术指标    264

14.7  数码照相机的基本原理与特性    264

14.7.1  数码照相机的基本结构和工作原理    264

14.7.2  数码照相机的主要技术性能    265

14.8  触摸屏的技术原理与特性    266

14.8.1  触摸屏的原理与结构    266

14.8.2  触摸屏的分类与特点    266

14.9  人机交互技术与系统的发展    268

习题    270

参考文献    272

 

 

 

在信息化社会中，计算机是信息技术的核心技术，计算机是最有潜力的生产和生活工具。 近年来，随着计算机技术的迅猛发展，计算机在军事、工业、农业、商业、交通、文化、教育、 科研等领域及日常生活、娱乐方面都显示了日益旺盛的生命力。无论是从事电气工程及其自动 化、自动化、电子信息工程、通信工程、机电一体化、计算机应用等领域的理论研究还是从事 工程实践，都离不开计算机技术。掌握微机原理及其接口技术十分重要。

"微机原理与接口技术"是电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、 机器人工程、计算机科学与技术等专业的核心课程，也是电子信息科学与技术、光电信息 科学与技术、应用电子技术等专业的核心课程。通过本课程的学习，可使学生从理论与实 践上掌握微型计算机的组成与工作原理，掌握汇编语言程序设计和微机常用接口技术，掌 握接口电路的设计与编程方法，建立微机系统整体概念，了解微型计算机的新技术和新理 论，使学生具有微机系统(包括嵌入式系统)软硬件开发的初步能力。

全书共 14 章，主要内容如下。

第 1  章:微型计算机及接口技术概述，主要阐述微机的发展、微机的基本构成与工作 原理。

第 2 章:8086 微处理器结构与功能，阐述 8086 微处理器的功能结构、寄存器结构、 存储器和 I/O 组织。

第 3 章:8086 CPU 指令系统，阐述 8086 CPU 的寻址方式和指令系统。

第 4 章:8086 CPU 汇编语言程序设计，阐述汇编语言程序的基本格式、流程结构、

BIOS 和 DOS 功能调用方法及程序实例。

第 5 章:微机总线，阐述总线的基本概念、总线操作与控制、总线标准，以及 ISA、 PCI、AGP、USB 总线。

第 6 章:微机接口技术基础，阐述微机接口的基本功能与结构、I/O 端口及其编址方式、

I/O 端口的地址译码技术、I/O 接口的数据传输控制方式。

第 7 章:并行接口技术，阐述并行接口的基本概念、可编程并行接口 8255A 的功能 与应用。

第 8 章:定时/计数器 8253，阐述可编程定时器/计数器 8253 的基本结构、功能与 应用。

第 9 章:微机中断技术，阐述中断的基本概念，中断控制器 8259A 的结构、功能与 应用。

第 10 章:DMA 接口技术，阐述 DMA 接口基本技术，DMA 控制器 8237A 的结构、 工作方式与应用。

第 11 章:存储系统及存储器接口技术，阐述存储系统的层次结构、半导体存储器结构与原理、高速缓冲存储器的基本原理、虚拟存储器的基本原理。

第 12 章:串行通信与串行接口，阐述串行通信的基本概念与方式、串行通信的接口标 准、可编程异步通信接口 INS8250 的结构与编程。

第 13 章:模拟量输入/输出接口技术，阐述数/模转换器和模/数转换器的原理与结构、 数/模转换器 DAC0832 的基本特性与应用、模/数转换器 ADC0809 的基本特性与应用。

第 14 章:人机接口技术，阐述键盘、鼠标器、显示器、打印机、扫描仪、数码照相机、 触摸屏、人机交互技术与系统的发展。

本书提供了丰富的应用实例，每章之后均附有习题，帮助读者复习及检查学习效果。 为便于教师组织教学与学生自学，本书配有电子教案，读者可以登录华信教育资源网 (http://www.hxedu.com.cn)注册后免费下载。

本书由欧青立、曾照福主编，负责总体设计和统稿:陈君、刘琼、宋芳、沈洪远、张 剑、詹杰、朱红萍、周明辉等参编，采用集体讨论、分工编写、交叉修改的方式进行。

在编写过程中，周少武、席在芳、赵延明等老师对本书的编写提出了宝贵建议，李涛、 徐光远等老师参与了初稿的编写工作，研究生李文、邱昭亮、吴兴中、徐兰霞、赵平荣、 杨国伟、李娅、郭子叶、邓鹏、张磊等同学参与了部分图表的绘制和文字工作，在此向他 们表示诚挚的谢意。感谢本书所列参考文献的作者、网络资源的供名作者，同时还要感谢电子工业出版社的编辑和发行同志，他们为本书的出版和发行倾注了大量的心血和热情。

本书由编者总结几十年的教学实践经验并参考国内外大量文献资料编写而成，内容 丰富、全面系统、通俗易懂、实用性强、适用面广。本书适合作为高等学校理工类各专 业微机原理与接口技术的教学用书，也可作为微机应用系统设计和开发人员的参考用书 或培训教材。

由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在不足和错误之处，敬请广大读者批 评指正。

编    者

 

作者介绍
欧青立，湖南科技大学信息与电气工程学院副院长，中国人工智能学会智能控制与智能管理专业委员会委员、科普工作委员会委员，湖南省自动化学会理事。承担和完成国家863计划项目、国家自然科学基金项目、湖南省自然科学基金项目、湖南省科技计划项目等课题30余项。获湖南省教学成果一等奖3项、二等奖1项、三等奖1项，湖南省科技进步二等奖1项，湘潭市科技进步一等奖1项、二等奖1项。获湖南省优秀教务工作者和湘潭市高新区优秀科技顾问称号。在《仪器仪表学报》、《系统仿真学报》、《电子测量与仪器学报》、《量子电子学报》、《机器人》、《控制工程》、《计算机工程》、《计算机工程与应用》等刊物上发表学术论文90余篇，其中EI收录9篇。出版著作8部。

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本书可作为电气类，电子信息类，自动化类，计算机类，机械类，仪器类，物理学类，教育技术等理工科相关专业微机原理与接口技术课程的教学用书，也可作为微机应用系统设计和开发人员的参考书或培训教材。
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第1章 微型计算机及接口技术概述 1 1.1 微型计算机的发展简述 1 1.1.1 计算机的发展简况 1 1.1.2 微型计算机的发展 3 1.1.3 微型计算机的应用 4 1.2 微机系统的一般概念 5 1.2.1 微机系统的基本构成 5 1.2.2 微机中的名词术语 6 1.2.3 微机性能评价 9 1.3 微机的硬件构成与工作原理 10 1.3.1 微机的硬件构成及其特点 10 1.3.2 微机的工作原理 12 1.4 微机接口技术 12 习题 13 第2章 8086微处理器结构与功能 14 2.1 8086微处理器的外部结构 14 2.1.1 8086微处理器的外部结构概述 14 2.1.2 地址总线和数据总线 15 2.1.3 控制总线 15 2.2 8086微处理器的内部功能结构 17 2.3 8086微处理器的寄存器结构 19 2.4 8086微处理器的存储器组织 22 2.5 8086微处理器的I/O组织 23 习题 23 第3章 8086 CPU指令系统 24 3.1 汇编语言指令格式 24 3.2 8086 CPU的寻址方式 24 3.2.1 寻址方式的基本概念 24 3.2.2 与数据有关的寻址方式 25 3.2.3 I/O端口寻址方式 28 3.2.4 与转移地址有关的寻址方式 29 3.3 8086 CPU的指令系统 30 3.3.1 数据传送类指令 30 3.3.2 算术运算类指令 34 3.3.3 逻辑运算与位操作指令 37 3.3.4 串操作类指令 39 3.3.5 控制转移类指令 41 3.3.6 处理机控制类指令 45 习题 45 第4章 8086 CPU汇编语言程序设计 47 4.1 汇编语言程序格式 47 4.1.1 汇编程序的基本概念 47 4.1.2 伪指令及其应用 50 4.1.3 汇编语言程序格式 52 4.1.4 汇编语言源程序的汇编、连接与调试过程 56 4.2 汇编语言程序基本流程结构 58 4.2.1 顺序程序设计 58 4.2.2 分支程序设计 59 4.2.3 循环程序设计 59 4.2.4 子程序的设计方法 60 4.2.5 中断服务程序设计 62 4.3 BIOS和DOS功能调用 63 4.3.1 BIOS和DOS功能调用概述 63 4.3.2 字符显示DOS调用 64 4.3.3 键盘输入字符DOS功能调用 67 4.3.4 串行通信口DOS功能调用 69 4.4 汇编语言综合编程实例 71 习题 73 第5章 微机总线 75 5.1 总线概述 75 5.1.1 总线的基本概念 75 5.1.2 总线的分类 75 5.1.3 总线操作与控制 77 5.1.4 总线的主要性能参数 80 5.1.5 总线标准 81 5.1.6 总线结构 84 5.2 ISA总线 85 5.3 PCI总线 88 5.3.1 PCI总线概述 88 5.3.2 PCI总线插槽 89 5.3.3 PCI总线的引脚信号 90 5.3.4 PCI总线命令 91 5.3.5 PCI总线的数据传输过程 93 5.4 高速图形接口 96 5.5 USB 98 5.5.1 USB概述 98 5.5.2 USB结构 99 5.5.3 USB数据传输 101 习题 102 第6章 微机接口技术基础 103 6.1 微机接口的基本功能与结构 103 6.1.1 接口的基本概念与分类 103 6.1.2 CPU与I/O设备之间传输的信息 104 6.1.3 I/O接口的基本功能 104 6.1.4 接口电路的基本结构 105 6.2 I/O端口及其编址方式 106 6.2.1 I/O端口 106 6.2.2 I/O端口的编址方式 106 6.2.3 I/O端口地址分配 107 6.3 I/O端口的地址译码技术 109 6.3.1 I/O端口地址译码 109 6.3.2 门电路地址译码电路 110 6.3.3 通用译码器芯片地址译码电路 111 6.3.4 比较器地址译码电路 111 6.3.5 可编程逻辑器件译码电路 113 6.4 I/O接口的数据传输控制方式 114 6.4.1 无条件传送方式 114 6.4.2 查询传送方式 115 6.4.3 中断传送方式 116 6.4.4 DMA传送方式 117 习题 119 第7章 并行接口技术 120 7.1 概述 120 7.2 简单I/O并行接口技术 120 7.2.1 简单的并行输入接口 120 7.2.2 简单的并行输出接口 121 7.2.3 双向并行输入/输出简单接口 122 7.3 可编程并行接口8255A 122 7.3.1 可编程并行接口8255A的结构 122 7.3.2 可编程并行接口8255A的控制字 124 7.3.3 可编程并行接口8255A的工作方式 125 7.3.4 可编程并行接口8255A的应用编程 128 习题 129 第8章 定时/计数器8253 130 8.1 定时/计数技术 130 8.2 可编程定时/计数器8253 130 8.2.1 可编程定时/计数器8253的外部引脚及内部结构 130 8.2.2 可编程定时/计数器8253的基本工作原理 132 8.2.3 可编程定时/计数器8253的工作方式 133 8.3 定时/计数器8253的应用及实例 137 8.3.1 定时/计数器8253与系统总线的连接 137 8.3.2 定时/计数器8253的初始化编程 137 8.3.3 定时/计数器8253的应用实例 138 习题 140 第9章 微机中断技术 141 9.1 中断的基本概念 141 9.1.1 中断的含义 141 9.1.2 中断源及优先级 142 9.1.3 中断过程及中断向量表 145 9.2 中断控制器8259A 147 9.2.1 中断控制器8259A的功能和结构 147 9.2.2 中断控制器8259A的编程 150 9.3 微机的中断处理过程 157 习题 159 第10章 DMA接口技术 161 10.1 概述 161 10.2 DMA控制器8237A 161 10.2.1 DMA控制器8237A的基本功能 161 10.2.2 DMA控制器8237A的基本结构 162 10.2.3 DMA控制器8237A的工作方式 165 10.2.4 DMA控制器8237A的寄存器 166 10.2.5 DMA控制器8237A的编程 171 10.3 微型计算机的DMA技术 171 10.3.1 微型计算机中的DMA传送过程 171 10.3.2 DMA控制器8237A应用编程实例 172 习题 173 第11章 存储系统及存储器接口技术 174 11.1 存储器的概念、分类及技术指标 174 11.1.1 存储器的概念及分类 174 11.1.2 存储器的性能指标 176 11.1.3 存储系统的层次结构 177 11.2 半导体存储器 178 11.2.1 半导体存储器的一般结构 178 11.2.2 随机存取存储器 179 11.2.3 只读存储器 183 11.2.4 存储器芯片与CPU的连接 185 11.2.5 PC系列微机中的主存储器 188 11.2.6 闪速存储器 190 11.3 Cache 191 11.3.1 Cache的工作原理 191 11.3.2 Cache的组织方式 194 11.3.3 Cache的3种替换策略 196 11.4 虚拟存储器 196 11.4.1 虚拟存储器概述 196 11.4.2 虚拟存储器的实现技术 198 习题 199 第12章 串行通信与串行接口 201 12.1 串行通信 201 12.1.1 串行通信的基本概念 201 12.1.2 串行通信的数据传送方式 201 12.1.3 串行通信的数据格式 202 12.1.4 串行通信的数据传输速率 204 12.1.5 串行通信的实现方法 205 12.1.6 串行通信的信号调制与解调 206 12.1.7 串行通信的校验方法 207 12.1.8 串行通信的接口标准 208 12.2 可编程异步通信接口INS 8250 215 12.2.1 INS 8250简介 215 12.2.2 INS 8250的引脚 216 12.2.3 INS 8250的内部结构与寄存器 217 12.2.4 可编程异步通信接口INS 8250的编程 222 习题 224 第13章 模拟量输入/输出接口技术 226 13.1 模拟量输入/输出接口 226 13.1.1 模拟量接口的基本功能 226 13.1.2 A/D与D/A转换器的主要性能参数 227 13.2 D/A转换器 228 13.2.1 D/A转换器原理 228 13.2.2 D/A转换器DAC0832的基本特性 231 13.2.3 D/A转换器DAC0832的应用实例 233 13.3 A/D转换器 235 13.3.1 A/D转换器原理 235 13.3.2 A/D转换器ADC0809的基本特性 238 13.3.3 A/D转换器ADC0809的应用实例 240 习题 245 第14章 人机接口技术 246 14.1 概述 246 14.2 键盘原理及其接口技术 246 14.2.1 键盘的分类及其特点 246 14.2.2 键的识别 247 14.2.3 PC键盘接口 248 14.2.4 键盘中断调用 249 14.3 鼠标原理及其接口技术 250 14.3.1 鼠标的工作原理与分类 250 14.3.2 鼠标的接口 251 14.3.3 鼠标的技术参数 251 14.4 显示器原理及其接口技术 251 14.4.1 LED显示器原理及接口技术 252 14.4.2 CRT显示器原理及接口技术 254 14.4.3 LCD显示原理与特性 257 14.5 打印机的原理及其接口技术 259 14.5.1 打印机的结构与原理 259 14.5.2 打印机的接口技术 261 14.6 扫描仪的原理与特性 262 14.6.1 扫描仪的结构和工作原理 262 14.6.2 扫描仪的主要技术指标 264 14.7 数码照相机的基本原理与特性 264 14.7.1 数码照相机的基本结构和工作原理 264 14.7.2 数码照相机的主要技术性能 265 14.8 触摸屏的技术原理与特性 266 14.8.1 触摸屏的原理与结构 266 14.8.2 触摸屏的分类与特点 266 14.9 人机交互技术与系统的发展 268 习题 270 参考文献 272

《数字电路基础：从逻辑门到复杂系统》 简介 本书旨在为广大读者，特别是对电子工程、计算机科学以及相关领域感兴趣的初学者，构建一个扎实、系统的数字电路理论基础。我们深知，理解计算机如何工作，乃至如何设计和构建电子系统，都离不开对数字电路基本原理的透彻掌握。本书将带领您从最基础的逻辑门概念出发，循序渐进地深入到更为复杂的组合逻辑和时序逻辑电路的设计与分析，最终触及大型数字系统的构建思路。 本书内容概览： 第一部分：逻辑运算的基础 二进制数系统与编码： 在数字世界的基石——二进制数系统中，我们将为您解析其与十进制的转换方法，以及各种常用的编码方式，如格雷码、BCD码等，它们在数据表示和处理中的重要作用。 逻辑门与布尔代数： 您将学习最基本的逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的逻辑功能、真值表和电路符号。在此基础上，我们将引入布尔代数，这是数字电路设计的数学工具。通过布尔代数的定律和定理，您可以对复杂的逻辑表达式进行化简，从而优化电路设计。我们将详细讲解各种化简方法，包括代数法和卡诺图法，后者尤为直观易懂，能帮助您快速找到最优解。 组合逻辑电路： 学习了逻辑门和布尔代数后，我们将开始构建更复杂的电路。组合逻辑电路的特点是其输出只取决于当前的输入。本书将深入讲解几种典型的组合逻辑电路，包括： 编码器与解码器： 它们负责在不同编码格式之间进行转换，如BCD到七段数码管显示译码器，这是理解数码显示原理的关键。 多路选择器（Multiplexer, MUX）与分路选择器（Demultiplexer, DEMUX）： MUX用于从多个输入信号中选择一个送到输出，而DEMUX则将一个输入信号分配到多个输出中的一个。它们在数据路由和控制中扮演着核心角色。 加法器： 从半加器、全加器到多位加法器（串行、并行、进位预测），我们将逐步揭示数字电路如何执行算术运算。 比较器： 用于比较两个二进制数的大小。 第二部分：时序逻辑电路与状态机 基本存储单元： 数字电路的另一大类——时序逻辑电路，其输出不仅取决于当前输入，还与电路过去的状态有关。这依赖于存储元件。我们将从最简单的存储单元——触发器（Flip-Flop）开始，详细讲解SR触发器、JK触发器、T触发器和D触发器的工作原理、状态转换图以及它们在实际电路中的应用。 寄存器与计数器： 寄存器： 由多个触发器组成，用于存储一组二进制数据。我们将讲解移位寄存器（左移、右移、双向移位）以及它们在数据串行/并行转换、时序控制等方面的作用。 计数器： 用于对脉冲信号进行计数。我们将介绍同步计数器和异步计数器，以及各种模计数器（如模10计数器、模N计数器）的设计方法。计数器是数字系统中实现定时、计数、分频等功能的关键模块。 有限状态机（Finite State Machine, FSM）： 这是描述和设计复杂时序逻辑系统的强大工具。我们将介绍两种基本的状态机模型：摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型。您将学习如何从问题描述出发，绘制状态转移图，编写状态转移表，并最终将其转化为实际的数字电路。状态机在控制逻辑、序列检测、协议处理等领域有着广泛的应用。 时钟信号与同步设计： 时钟是数字系统的心脏，它协调着各个电路模块的工作。我们将深入探讨时钟信号的产生（振荡器）、分配以及同步时序逻辑设计的重要性，以避免亚稳态等问题。 第三部分：大型数字系统的构建与应用 存储器系统： 本部分将拓展到更宏观的层面，介绍数字系统中不可或缺的存储器。我们将讲解不同类型的存储器，包括： 随机存取存储器（RAM）： 包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM），理解它们的读写原理和结构。 只读存储器（ROM）： 包括掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）和电可擦写可编程ROM（EEPROM），以及闪存（Flash Memory），了解它们的工作方式和用途。 存储器接口： 简要介绍CPU如何访问和控制存储器。 总线系统与接口： 现代电子系统由多个独立的模块组成，它们之间需要通过总线进行数据交换。我们将介绍总线的基本概念、类型（数据总线、地址总线、控制总线）以及它们的工作时序。 模数转换（ADC）与数模转换（DAC）： 许多物理信号是模拟的，而数字系统只能处理数字信号。ADC负责将模拟信号转换为数字信号，DAC则相反。我们将介绍它们的原理、常见的转换技术以及在实际应用中的案例。 常用集成电路芯片简介： 介绍一些常见的数字集成电路芯片家族，例如74系列TTL芯片和CMOS芯片，了解它们的特点和选择依据。 Verilog/VHDL硬件描述语言简介（选讲）： 对于希望进一步深入学习电子设计自动化（EDA）技术的读者，我们将提供一个对Verilog或VHDL等硬件描述语言的入门介绍，说明它们如何用于描述和仿真数字电路，以及如何生成可综合的硬件设计。 本书的特色： 由浅入深，逻辑严谨： 从最基本的逻辑概念出发，逐步深入到复杂的系统设计，每一个概念都建立在先前知识的基础上，确保学习的连贯性和系统性。 理论与实践相结合： 在讲解理论的同时，穿插大量的实例和图示，帮助读者理解抽象的电路原理。虽然本书侧重理论，但其内容是后续实践项目和电路设计的基础。 语言清晰，易于理解： 避免使用过于晦涩的专业术语，力求以最简洁明了的语言解释复杂的概念。 丰富的习题与思考题： 每章末尾都配有精心设计的习题，帮助读者巩固所学知识，并引导读者进行更深入的思考。 目标读者： 电子工程、计算机科学、自动化等专业的本科生和研究生。 对数字电路设计和原理感兴趣的工程师和技术人员。 希望了解计算机硬件底层工作原理的爱好者。 需要为相关课程打下坚实基础的自学者。 通过学习本书，您将能够自信地分析和设计各种数字逻辑电路，理解数字系统的工作原理，并为进一步学习更高级的数字系统设计、嵌入式系统开发以及集成电路设计打下坚实的基础。我们相信，本书将是您探索数字世界的一条精彩的入门之路。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是它对我理解计算机系统底层运作方式有了质的飞跃。我一直对计算机的“大脑”——微处理器——非常好奇，而这本书正好满足了我的这份好奇心。它从最基本的指令集架构开始，详细讲解了CPU的内部结构，包括寄存器、ALU、控制单元等等，并且用生动的图解方式展示了指令的执行流程。更让我印象深刻的是，它不仅讲解了通用的微处理器原理，还对当时主流的一些微处理器，比如Intel的x86系列，进行了深入的分析。对总线技术的讲解也极为到位，特别是关于数据总线、地址总线和控制总线的协同工作，以及不同总线协议的工作原理。当我读到接口部分时，对那些我之前只在硬件上见过的接口，比如并口、串口、并行端口、串行端口，有了更深刻的认识。书中对这些接口的硬件电路、信号时序、以及驱动程序的设计都进行了细致的阐述。这让我明白，不仅仅是CPU和内存，那些连接外部设备的接口，同样是构成一个完整微机系统的关键。这本书的价值在于，它能让你从一个“使用电脑的人”转变为一个“理解电脑工作原理的人”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计算得上朴实无华，没有那些花哨的插图或者引人注目的标题，直接将书名“微机原理与接口技术”印在上面，颇有一股扎实的学术气息。翻开书页，一股淡淡的油墨香扑面而来，纸张的质感也相当不错，摸起来细腻但不滑腻，长期阅读也不会觉得疲劳。目录的排版清晰明了，章节划分逻辑性强，从最基础的微处理器结构到复杂的总线接口，层层递进，让人对整本书的知识体系有一个初步的认识。我特别喜欢它对历史发展脉络的梳理，比如早期的8086系列，然后到80286、80386，再到后面的奔腾系列，这种循序渐进的方式，让我在学习技术的同时，也能感受到计算机硬件发展的波澜壮阔。书中对一些关键概念的阐述，比如中断、DMA、I/O端口等等，都力求深入浅出，配合大量的图示和表格，让那些抽象的原理变得容易理解。有时候，即使我只是随手翻阅，也会被某个章节的某个小细节所吸引，比如关于内存分段的解释，或者中断向量表的构建，都写得非常细致。整体而言，这本书给人的感觉就是内容翔实，结构严谨，是那种值得反复品读的经典之作，即便不是初学者，也能从中获得不少启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常专业，封面选用的是比较有质感的哑光纸，手感舒适，而且不容易沾染指纹。书脊处的烫金字体，在光线下会泛出淡淡的金色光芒，显得十分大气。打开书，内页的排版也非常精美，字体大小适中，行距合理，阅读起来非常舒服。书中的图示更是精良，无论是电路原理图还是时序图，都清晰锐利，细节处理到位，这对于理解复杂的硬件原理至关重要。我特别喜欢它在讲解CPU指令集的时候，用到的那种表格和流程图的结合方式，既直观又清晰，能够帮助读者快速理解指令的执行过程。在接口技术的部分，书中对各种接口的硬件连接和信号时序的讲解，同样采用了非常详尽的图表，这使得即使是对硬件不是非常熟悉的读者，也能够比较容易地理解。另外，我注意到书中在介绍一些经典微处理器时，会附带一些历史背景和发展趋势的分析，这让学习过程不至于枯燥，而且能够帮助读者建立起对整个计算机硬件发展脉络的认知。总的来说，这本书的出版质量非常高，从外在的装帧到内在的内容呈现，都体现了出版方的严谨和用心，是一本非常值得收藏和学习的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种思维方式的改变。在阅读之前，我总觉得微机原理和接口技术这些东西离我很遥远，似乎是只属于计算机专业学生的领域。但这本书的语言风格却非常平实，没有太多艰深的专业术语，即使有，也会用通俗易懂的比喻进行解释。它将复杂的概念拆解成一个个小模块，然后逐步搭建起来，就像拼积木一样，让你在不知不觉中就掌握了整个微机系统的运作逻辑。我特别喜欢书中关于中断处理的部分，它非常清晰地阐述了中断产生的时机、中断向量表的查找以及中断服务程序的执行过程。这让我明白了电脑是如何同时处理多个任务的，以及为什么我们在按下某个按键时，电脑能够立即做出响应。在接口技术方面，书中对各种常用接口的讲解都非常深入，包括它们的电气特性、信号传输方式以及与CPU的交互方式。读完这些内容，我再看那些电脑背后的接口，比如USB、HDMI，就会有种恍然大悟的感觉，明白了它们背后所承载的复杂技术。这本书最吸引我的地方在于，它始终贯穿着“原理”二字，它不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么是这样”。

评分☆☆☆☆☆

一开始拿到这本书，我的第一感觉是它的内容深度和广度都相当可观。它不仅仅是罗列各种技术名词和概念，而是更注重从底层原理出发，将复杂的微机系统拆解开来，逐一剖析。书中的例子非常丰富，而且都紧密结合实际应用，例如在讲解I/O接口时，它会详细介绍并行接口、串行接口的硬件电路设计和编程方法，并且会给出具体的实例，比如如何控制LED灯闪烁，或者如何读取键盘输入。这对于我们这些动手能力较强的学习者来说，简直是福音。更让我惊喜的是，书中对一些接口标准，比如ISA、PCI、USB等，都有详细的讲解，不仅介绍了它们的技术规范，还分析了它们的发展历史和优缺点。读到这里，我才真正理解了为什么不同的外设需要不同的接口，以及接口技术是如何不断演进以满足日益增长的数据传输需求的。我尤其欣赏书中对一些高级主题的处理，比如实时操作系统在微机系统中的应用，以及嵌入式系统的设计思路。这些内容虽然有一定的难度，但作者的处理方式却让它们变得触手可及。这本书更像是一位经验丰富的工程师在耐心指导你，告诉你“为什么”和“怎么做”，而不是简单地告诉你“是什么”。