微型计算机原理与接口技术（第5版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周荷琴，冯焕清 著

图书标签:

• 微型计算机原理
• 计算机接口技术
• 计算机组成原理
• 汇编语言
• 8086
• 微处理器
• 数字电路
• 电子技术
• 高等教育
• 教材

出版社： 中国科学技术大学出版社

ISBN：9787312031915

版次：5

商品编码：12279330

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2013-03-01

用纸：胶版纸

页数：518

字数：860000

正文语种：中文

内容简介

　　《微型计算机原理与接口技术（第5版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》是为中国科学技术大学工科电子类专业本科生学习“微型计算机原理与系统”课程编写的教材，是作者在参考了国内外大量文献、资料的基础上，吸取各家之长，并结合多年教学和应用研究的经验，精心组织编写而成的。全书内容丰富，图文并茂，讲述深入浅出，通俗易懂，并附有大量的实例和习题，部分习题还给出了解题提示，既可用作教材，也适合于自学，被列入“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”和“中国科学院指定考研参考书”。
　　《微型计算机原理与接口技术（第5版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》15章，内容安排上注重系统性、先进性和实用性。前5章是基础部分，主要介绍8086微型机系统的组成原理、体系结构、指令系统、汇编语言程序设计方法以及存储器的原理和电路设计。第6～12章讨论接口和总线技术，包括中断、DMA和I/O接口以及几个典型的大规模集成电路接口芯片（8255A、8253/8254、8259A、8251A、8237A），A/D和D/A以及总线技术也被纳入其中。最后3章介绍高档微型机的工作原理，其中第13章包括32位微处理器的结构和工作模式、寄存器组成、保护模式下的内存管理、保护模式下的中断和异常以及任务切换等内容，第14章介绍32位机新增指令、浮点数、SIMD技术和指令系统，并给出了许多编程实例，第15章简要介绍了PC/XT机的系统结构，主要对32位微型机的结构以及64位CPU和智能多核处理器进行了讨论，并概要阐述了64位机的系统结构和技术特点。
　　《微型计算机原理与接口技术（第5版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》可作为高等学校电子类专业和其他相近相关专业本科教育的教材，也可作为从事微型计算机系统设计和应用等相关科技T作者的参考书。

内页插图

目录

前言
第1章 绪论
1．1 计算机中数的表示方法
1．1．1 进位计数制
1．1．2 二进制编码
1．1．3 带符号数的表示方法
1．2 计算机的基本结构
1．2．1 计算机的基本结构
1．2．2 计算机软件
1．3 微型计算机结构和系统
1．3．1 微型计算机基本结构
1．3．2 微型计算机系统
1．4 微型计算机的发展概况
1．4．1 计算机的发展
1．4．2 微型计算机的发展

第2章 8086aPU
2．1 8086CPU的内部结构
2．1．1 8086CPU内部结构及工作过程
2．1．2 8086CPU内部寄存器
2．2 8086/8088CPU的引脚功能
2．3 8086的存储器组织
2．3．1 段地址和偏移地址
2．3．2 8086存储器的分体结构
2．4 8086的工作模式和总线操作
2．4．1 最小模式系统
2．4．2 最大模式系统
2．4．3 总线操作时序

第3章 8086的寻址方式和指令系统
3．1 8086的寻址方式
3．1．1 立即寻址方式
3．1．2 寄存器寻址方式
3．1．3 直接寻址方式
3．1．4 寄存器间接寻址方式
3．1．5 寄存器相对寻址方式
3．1．6 基址变址寻址方式
3．1．7 相对基址变址寻址方式
3．1．8 其它寻址方式
3．2 指令的机器码表示方法
3．2．1 机器语言指令的编码目的和特点
3．2．2 机器语言指令代码的编制
3．3 8086的指令系统
3．3．1 数据传送指令
3．3．2 算术运算指令
3．3．3 逻辑运算和移位指令
3．3．4 字符串处理指令
3．3．5 控制转移指令
3．3．6 处理器控制指令

第4章 汇编语言程序设计
4．1 汇编语言程序格式和伪指令
4．1．1 汇编语言程序格式
4．1．2 伪指令语句
4．1．3 完整的汇编语言程序框架
4．2 DOS系统功能调用和BIOS中断调用
4．2．1 概述
4．2．2 DOS系统功能调用
4．2．3 BIOS中断调用
4．3 汇编语言程序设计方法与实例
4．3．1 顺序结构程序设计
4．3．2 分支程序设计
4．3．3 循环结构程序
4．3．4 代码转换程序
4．3．5 过程调用

第5章 存储器
5．1 存储器分类
5．1．1 内部存储器
5．1．2 外部存储器
5．1．3 存储器的性能指标
5．2 随机存取存储器RAM
5．2．1 静态RAM（SRAM）
5．2．2 动态RAM（DRAM）
5．2．3 内存条
5．3 只读存储器ROM
5．3．1 可编程可擦除ROM（EPROM）
……

第6章 I/O接口和并行接口芯片8255A
第7章 可编程计数器／定时器8253/8254及其应用
第8章 中断和可编程中断控制器8259A
第9章 串行通信和可编程接口芯片8251A
第10章 模数（A/D）和数模（D/A）转换
第11章 DMA控制器8237A
第12章 总线技术
第13章 32位微型机的基本工作原理
第14章 32位机的指令系统和程序设计
第15章 微型计算机系统结构

附录A 8086/8088指令系统一览表
附录B ASCII码编码表
附录C 汇编语言上机过程
参考文献

前言/序言

　　本书是为中国科学技术大学工科电子类本科生学习“微型计算机原理与系统”课程编写的教材，被列入“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”和“中国科学院指定考研参考书”。自1996年出版以来，本书被很多高校选用，得到了广大读者和同行老师的热情支持，并反馈回不少宝贵的意见和建议j在此谨表示感谢！为适应微型计算机技术飞速发展的形势和教育教学改革不断深化的需要，我们再次对原书进行了全面的修订。
　　自20世纪70年代第一代微型计算机问世以来，计算机技术以惊人的速度发展，涌现了数十个品种几百个型号的微处理器，数据宽度从8位、16位、32位发展到了64位，处理器芯片的CPU核心发展到了双核乃至4核、6核和8核，当前微型计算机的发展已经进入了智能多核时代。希望通过这次修订，本书能更系统归纳和清晰展示已经发展了40多年的计算机高新技术，能更深入浅出地讲清楚那些看似深奥的计算机知识，从而真正有助于教师们的课堂教学和学生们的课后阅读。通过努力我们顺利完成了修订工作，新版将以全新的面貌与读者见面。
　　全书共分15章，内容包括3部分：第1～5章是基础部分，仍以8086为主要对象，包括绪论、8086CPU、寻址方式、指令系统，汇编语言程序设计和存储器。第6～12章讨论了接口和总线技术，包括中断、DMA和I/O接口以及8255A、8253/8254、8259A、8251A、8237A等典型的可编程接口芯片，A/D和D/A以及总线技术也被纳入其中。第13～15章介绍了高档微型机的原理，包括32位微型机的工作原理、指令系统与程序设计以及64位CPU和智能多核处理器，也包括16位、32位和64位机的系统结构和技术特点。
　　本次修订的主要内容包括：
　　1.对第1、2、4、5、8、12、15章的全部内容以及第6、13、14章的部分内容重新进行了组织和编写，尽可能删繁就简，循序渐进，将现今最新的技术包含进来，表述上没有冗余，文字简练顺畅，全书一气呵成。
　　2.存储器一章不仅包含了最新的存储器技术，还对目前在嵌入式系统领域广泛应用的串行EEPROM作了较详细的介绍；考虑到Cache技术在现代CPU技术中的地位越来越重要，对其工作原理的讨论也比较深入。

《微型计算机原理与接口技术（第5版）》 书籍简介 本书深入浅出地系统阐述了微型计算机的核心原理、关键技术以及实际应用。作为一本面向普通高等教育的“十一五”国家级规划教材，它旨在为读者构建坚实的微机系统理论基础，并为后续更深入的学习和实践打下坚实根基。 核心内容概述： 全书紧密围绕微型计算机的结构、工作原理、指令系统、存储器、输入输出接口以及中断系统等关键环节展开。 微处理器核心原理： 详细介绍了微处理器的基本构成，包括运算器、控制器、寄存器组等，并深入剖析了指令周期的执行过程，如取指、译码、执行、写回等。通过对不同指令集架构（如CISC和RISC）的对比，帮助读者理解现代微处理器设计的演进方向。书中还会涉及流水线技术、超标量技术等提高处理器性能的关键技术。 存储器系统： 深入讲解了内存（RAM、ROM）与外存（硬盘、固态硬盘）的结构、工作原理以及与微处理器的连接方式。重点阐述了存储器寻址、内存管理单元（MMU）的作用，以及缓存（Cache）技术如何提高数据访问效率。读者将了解不同类型存储器的性能特点和适用场景。 指令系统与汇编语言： 详细解读了典型微处理器的指令集，包括指令的格式、寻址方式、操作码的含义以及各种指令（算术运算、逻辑运算、数据传送、控制转移等）的功能。本书会引导读者学习汇编语言编程，通过编写简单的程序来理解CPU如何执行指令，掌握底层程序设计的技巧，为理解高级语言的编译过程奠定基础。 输入输出（I/O）接口技术： 这是本书的重要组成部分。详细介绍了微机系统中常见的I/O接口标准和设计，包括并行接口、串行接口（如RS-232）、USB接口、PCI总线等。读者将学习到I/O端口的编址方式、数据传输的方式（程序控制I/O、中断I/O、DMA），以及如何通过接口芯片（如8255、8253/8254）与外部设备进行通信。 中断系统： 深入阐述了中断的概念、中断源、中断请求、中断服务程序（ISR）以及中断向量表的作用。详细介绍了单片机和通用微处理器中的中断控制器（如8259A）的工作原理，以及中断优先级、中断嵌套等高级概念。理解中断机制对于实现高效的I/O处理和系统响应至关重要。 总线系统： 详细介绍了微机系统中各种总线（地址总线、数据总线、控制总线）的功能、宽度以及它们如何协同工作以实现CPU与存储器、I/O设备之间的数据交换。本书还会涉及总线的时序、仲裁机制以及不同总线标准（如ISA、PCIe）的特点。 教学特色与读者收益： 本书以理论与实践相结合为指导思想，力求让读者不仅掌握微型计算机的基本原理，更能理解其工作机制。 体系完整： 涵盖了微型计算机从硬件结构到指令执行，再到接口控制的完整链条。 深入透彻： 对核心概念进行详细讲解，避免浮于表面。 注重实践： 通过接口技术和汇编语言编程的讲解，引导读者动手实践，加深理解。 更新及时： （虽然本书是第五版，但通常会反映该领域较新的发展趋势和常用技术）。 适用对象： 本书适用于高等院校电子信息工程、计算机科学与技术、自动化等相关专业的本科生，也是从事微机系统开发、嵌入式系统设计、硬件工程师的理想参考书。通过学习本书，读者将能够： 1. 深刻理解微型计算机的工作原理和内部结构。 2. 掌握微处理器的工作方式和指令执行流程。 3. 熟练运用汇编语言进行底层编程。 4. 理解存储器层次结构和工作原理。 5. 掌握各种I/O接口的工作原理和设计方法。 6. 理解中断机制在系统中的作用并能进行相关编程。 7. 为进一步学习嵌入式系统、操作系统、计算机体系结构等课程打下坚实基础。 本书将是您探索微型计算机奥秘、迈入计算机硬件世界的有力助手。

评分☆☆☆☆☆

我最近在进行一项关于嵌入式系统性能优化的工作，主要涉及到如何让微控制器更高效地处理数据和与外部设备进行通信。在查找相关资料的过程中，我偶然看到了《微型计算机原理与接口技术（第5版）》。这本书的内容非常契合我的需求。它对微处理器的架构、指令集以及总线接口技术进行了非常深入的讲解。我尤其对书中关于CPU流水线、分支预测以及缓存一致性协议的分析印象深刻，这些技术直接影响到CPU的执行效率。此外，这本书对各种总线（如PCI、USB）的设计理念和性能特点进行了详细的阐述，让我能够更好地理解不同总线在数据传输方面的优劣。书中还对DMA（直接内存访问）技术的原理和应用进行了详尽的介绍，这对于我优化数据传输效率至关重要。通过阅读这本书，我不仅对微处理器的内部工作原理有了更深刻的理解，还掌握了许多优化系统性能的实用技术。这对我成功完成嵌入式系统性能优化工作起到了关键性的作用。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在校的电子信息工程专业的学生，我对各种通信协议和数据传输方式一直感到非常头疼。每次在学习网络通信或者嵌入式开发时，都会遇到各种各样晦涩难懂的协议，感觉就像是雾里看花。在一次偶然的机会，我从学长那里得知了《微型计算机原理与接口技术（第5版）》这本书，据说它在接口技术方面讲解得非常系统和深入。当我拿到这本书后，我发现它的内容确实非常丰富。它详细地介绍了各种串行和并行接口的工作原理，包括UART、SPI、I2C、 paralelo Ports等，并且对每种接口的时序、数据格式和控制方式都进行了清晰的讲解。我尤其对书中关于通信错误检测和纠正机制的介绍印象深刻，这让我明白了在数据传输过程中如何保证数据的可靠性。此外，这本书还讲解了USB、Ethernet等更高级的通信接口，让我对现代计算机通信有了更全面的认识。这本书为我打开了通信技术的大门，让我能够更轻松地理解和应用各种通信协议，这对于我今后的学习和实践都非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

我在学习计算机体系结构时，总是觉得很多概念抽象难以理解，尤其是关于CPU执行指令的细节。我尝试阅读过一些国内外的经典教材，但总觉得有些理论过于高深，或者例子不够贴切。直到我看到了《微型计算机原理与接口技术（第5版）》，我才感觉自己终于找到了那把解锁新世界大门的钥匙。这本书在讲解CPU的指令流水线、缓存一致性协议等方面，做得非常出色。它不仅仅是罗列概念，而是通过大量的图例和详细的步骤分解，把这些复杂的原理讲得清晰易懂。我特别喜欢它对CPU缓存的工作原理的讲解，它详细介绍了缓存的命中率、写策略以及多级缓存的配合，让我对提升程序运行速度有了更深的认识。书中还对RISC和CISC指令集进行了比较分析，让我明白了不同指令集架构的设计理念和优缺点。对我来说，这本书最大的价值在于它能够将理论知识与实际应用相结合，让我看到这些原理是如何在实际的计算机硬件中实现的。我感觉自己的计算机体系结构知识得到了极大的提升，对计算机性能的优化也有了更深刻的理解，这对我未来的专业学习和研究非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我拿到手里的时候，就被它沉甸甸的分量给吸引住了。封面设计相当朴实，没有花哨的装饰，就是书名和出版社的信息，给人的感觉就是“内容为王”。我是一名在校的计算机专业学生，一直以来都对计算机底层的工作原理特别好奇。学校的课程虽然涉及了一些，但总觉得不够深入，很多东西都是一笔带过，像是隔靴搔痒。特别是当老师提到微处理器、总线、存储器这些概念时，我总是感觉自己像是隔着一层纱，看不真切。我看过一些其他版本的教材，有些过于理论化，读起来枯燥乏味，有些又过于浅显，根本无法满足我想要深入学习的愿望。直到我看到了《微型计算机原理与接口技术（第5版）》，我才感觉找到了救星。这本书的编排方式非常注重逻辑性，从最基础的概念讲起，一步步深入到复杂的系统结构和工作流程。我尤其喜欢它在讲解CPU内部结构时，那种抽丝剥茧般的细致。它详细地介绍了寄存器、ALU、控制单元这些核心部件的功能，并且用大量的图示来辅助说明，让我这个初学者也能很容易地理解。而且，书中对指令集的设计也进行了深入的剖析，让我明白了计算机是如何理解和执行人类发出的命令的。对于我来说，这不仅仅是一本教科书，更像是一位循循善诱的老师，把我一步步地带入了微型计算机的神秘世界。我真的非常期待这本书能为我打开一扇新的学习大门，让我对计算机硬件的理解上升到一个全新的高度。

评分☆☆☆☆☆

我是一名计算机科学专业的学生，在学习操作系统的过程中，对内存管理和设备管理的概念总是感到有些模糊。我感觉自己好像只是知道有这些概念，但并不清楚它们是如何工作的，以及它们在整个计算机系统中扮演的角色。当我拿到《微型计算机原理与接口技术（第5版）》这本书时，我被它在内存和设备接口方面的深入讲解所吸引。书中对内存的组织结构、访问方式以及各种存储器（RAM、ROM、Cache）之间的关系进行了非常详细的阐述。特别是它对内存地址映射、页式管理和段式管理等概念的讲解，让我对操作系统如何管理内存有了更清晰的认识。此外，这本书对各种I/O接口的设计和工作原理进行了深入的剖析，让我明白了CPU是如何与外部设备进行交互的。它详细介绍了串行接口、并行接口、USB接口等，并且对每个接口的通信协议和时序进行了详细的讲解。这本书为我理解操作系统的内存管理和设备管理模块提供了坚实的理论基础，让我能够更深刻地理解操作系统的运作机制。

评分☆☆☆☆☆

我一直对计算机的底层驱动程序开发非常感兴趣，但苦于缺乏系统性的指导，总是无法深入理解。很多时候，我们只是调用现成的API，却不明白API背后到底做了什么。在我看来，《微型计算机原理与接口技术（第5版）》这本书填补了这一空白。它非常系统地讲解了微处理器与外围设备之间的接口技术，特别是对中断、DMA以及各种I/O端口的操作进行了详尽的阐述。我特别喜欢书中关于中断处理机制的讲解，它详细介绍了中断向量表、中断服务程序以及中断优先级，这让我明白了在遇到紧急事件时，CPU是如何快速响应的。此外，它还对DMA的原理和应用进行了深入的分析，让我理解了如何通过DMA来提高数据传输的效率。这本书让我能够从更底层的角度去理解驱动程序的编写，不再仅仅是“知其然”，更能“知其所以然”。通过阅读这本书，我不仅能够更好地理解现有的驱动程序，还能够尝试自己编写一些简单的驱动程序，这对于我提升编程能力和解决实际问题非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

我是一名从事工业自动化控制的工程师，工作中经常需要与各种嵌入式设备打交道。这些设备往往需要直接与微控制器进行通信，并且要实现精确的时序控制和数据传输。我之前在这方面遇到过不少技术瓶颈，特别是当需要优化通信效率和降低系统延迟时，常常感到力不从心。我的同事推荐我看一下《微型计算机原理与接口技术（第5版）》，说这本书在总线技术和数据传输方面有独到的见解。这本书果然没有让我失望。它对各种总线类型，如ISA、PCI、USB等，进行了深入的分析，详细讲解了它们的信号线、时序和协议。我尤其对它关于总线仲裁和数据传输模式的讲解印象深刻，这让我明白了为什么有些总线可以实现高效率的数据传输，而有些则会成为性能瓶颈。书中还对直接内存访问（DMA）技术进行了非常详细的阐述，这对于我优化数据传输的效率至关重要。通过学习DMA，我明白了如何让设备直接与内存进行数据交换，而无需CPU的干预，这极大地减轻了CPU的负担，提高了系统的整体性能。这本书为我解决实际工程问题提供了宝贵的理论指导和实践参考，让我能够更自信地去设计和优化我的自动化控制系统。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在研究如何让我的嵌入式项目变得更强大，这其中涉及到很多底层的硬件交互。我之前尝试过一些开源的教程和博客，但感觉零散不成体系，很多关键的细节总是含糊不清。尤其是在处理中断、DMA这些高级功能的时候，我总是碰壁，不知道从何下手。偶然间，我听同行推荐了《微型计算机原理与接口技术（第5版）》，说是这本教材在接口技术方面讲解得非常透彻，我抱着试试看的心态就入手了。这本书最让我惊喜的是，它对各种I/O接口的设计原理和工作方式进行了详尽的描述。无论是串行通信、并行通信，还是像SPI、I2C这样常用的嵌入式接口，书中都给出了清晰的图示和详细的协议解析。它不仅仅是简单地介绍接口的功能，更深入地讲解了接口的时序、信号线的作用以及如何通过软件来控制这些接口。我特别喜欢它在讲解中断控制器时，详细阐述了中断向量、中断优先级以及中断响应过程，这对我理解实时性要求高的嵌入式系统至关重要。这本书让我明白了，原来那些看似简单的硬件功能背后，是如此精妙的设计和严谨的逻辑。我现在对如何设计高效的硬件驱动程序有了更清晰的思路，也更有信心去解决项目中遇到的各种通信和数据采集难题了。这本书对于想要深入理解硬件接口、进行嵌入式系统开发的朋友来说，绝对是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚进入IT行业不久的技术小白，我对计算机的认识还停留在“能用就行”的层面。我深知，要想在这个快速发展的行业里立足，就必须对计算机的工作原理有更深刻的理解。我的导师推荐我读《微型计算机原理与接口技术（第5版）》，起初我有些犹豫，觉得这本书可能过于理论化，难以消化。但是，当我翻开第一页，我就被它吸引住了。这本书的语言风格非常亲切，就像一位经验丰富的工程师在手把手教你一样。它没有使用太多晦涩难懂的术语，即使是初学者，也能相对轻松地理解。书中对存储器层次结构和内存管理机制的讲解，让我豁然开朗。我一直对RAM、ROM、Cache这些概念感到模糊，这本书通过生动的比喻和详细的图解，让我彻底弄清楚了它们之间的区别和联系，以及它们是如何协同工作的。特别是它对虚拟内存和分页管理的阐述，让我明白了操作系统是如何在有限的物理内存下，运行更大、更复杂的程序的。这本书不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的引导。它鼓励我去思考，去探究，去理解“为什么”计算机是这样工作的。我感觉自己不再是被动地接受信息，而是主动地去探索和学习。我非常有信心，通过阅读这本书，我将能够建立起扎实的计算机原理基础，为我未来的职业发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对计算机硬件充满好奇心的爱好者，一直想深入了解计算机内部是如何工作的，特别是微处理器是如何处理海量数据的。市面上有很多关于计算机的书籍，但要么过于科普，要么过于专业，很难找到一本既能满足好奇心，又能提供系统性知识的。直到我偶然发现了《微型计算机原理与接口技术（第5版）》。这本书以一种非常友好的方式，为我打开了微处理器世界的大门。我特别喜欢它在讲解CPU的各个组成部分时，那种由浅入深、循序渐进的讲解方式。它详细介绍了运算逻辑单元（ALU）、寄存器、指令译码器等核心部件的功能，并且用非常形象的比喻来帮助理解。更让我惊喜的是，它还讲解了CPU的时钟信号、时序控制以及如何通过汇编语言与CPU进行直接交互。这本书让我不再觉得CPU是一个神秘的“黑箱”，而是能够理解它内部的运行机制和逻辑。通过这本书，我不仅满足了我的好奇心，更重要的是，我建立起了一个对微处理器工作原理的完整认知体系。这对我今后进一步学习更高级的计算机技术，如操作系统、编译原理等，打下了坚实的基础。