【内容简介】

本书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而编写的教材。从初版开始至每次修订再版，都是作者在参考国内外大量文献、资料的基础之上，吸取各家之长，并结合教学团队多年教学和应用研究的经验，精心组织编写而成的，可谓自成一体。

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，先后被列入普通高等教育*规划教材和中国科学院指定考研参考书。

全书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，主要介绍微型机系统的组成原理、体系结构、8086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，几个典型的大规模集成电路接口芯片(8255A、8253/8254、8259A、8251A、8237A等)，A/D和D/A以及总线技术也被纳入其中。*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。

本书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工作者的参考书。

微型计算机原理与接口技术第6版

前言

第6版前言

《微型计算机原理与接口技术》第5版自2013年1月由中国科学技术大学出版社出版以来，继续被全国许多高等院校选为教材，受到广大读者和同行老师的热情欢迎和支持，同时大家也回馈了不少有益的意见和建议，在此谨表谢意！

随着计算机和网络技术的高速发展，诞生了物联网、云计算和互联网 等新概念，人工智能应运而生，它将为万物互联之后的应用问题提供最完美的解决方案。这些新领域的发展不断地对芯片制造商提出高要求：更多的计算功能，更高的计算速度，更低的功率消耗，更小的芯片体积。然而芯片制造商正面临着摩尔定律的严峻挑战，10nm制程的微处理器姗姗来迟。尽管如此，计算机行业还是在不断创新，一款款高性能的智能酷睿处理器相继推出，传统CPU正在与GPU、DSP、FPGA等处理器深度融合，形成异构多核心处理器，微处理器的发展开始进入CPU 的时代。为适应微型计算机技术这种飞速发展的形势和各高校不断深化的教育改革的需要，我们在Intel 8086微处理器诞生40年之际，对本教材进行了一次全面的修订。全书的总体结构没有改变，依然是15章，分成3个部分，即第1～5章的基础部分，第6～12章的接口和总线技术，第13～15章的高档微型机原理。 本次修订的主要内容包括：

1. 适当进行了篇幅压缩，去掉一些陈旧的或较难掌握的内容，所有的表述尽可能简洁精练。例如，简化了Cache地址映射方案，略去了影响Cache性能的因素，删除了8255方式2的详细介绍及其在PC/XT中的应用、硬件UART框图、8251A与异步MODEM的连接、DMA控制器简介、DAC0832直通方式、USB的设备枚举、采样保持原理、附录A 的指令一览表以及少数难度较大的例题和习题。

2. 对部分内容进行了梳理和归并。例如，删去了部分已过时总线规范的介绍，并对12章的内容做了归并；把13.1节32位微处理器的结构和工作模式前移到了第2章。

3. 加进了反映计算机技术最新发展的内容。例如，增加了这几年推出的DDR4内存，PCIE 4.0、USB 3.1、USB 3.2接口标准等方面的内容，特别是在第15章中，对高档机的内容做了较多的修改和完善，系统地介绍了9代智能酷睿多核处理器的功能与特点，并对Intel的TickTock策略做了概括。

作者谨向本书编写和修订过程中参考过的著作和资料的作者以及为本书编写和修订作出重要贡献的所有老师和学生表示衷心感谢！

编者

2018年10月于合肥

编者注：应众多兄弟院校要求，我们专门制作了本书的教学课件，由中国科学技术大学出版社免费提供给所有选用本书作为教材的授课老师，以方便教学。联系方式：press@ustc.edu.cn或sjzhang@ustc.edu.cn。

【目录】

第6版前言(ⅰ)

第5版前言(ⅲ)

第1章微型计算机的基础知识和发展概况(1)

1.1计算机中数的表示方法(1)

1.2计算机的基本结构和软件(6)

1.3微型计算机结构和系统(10)

1.4微型计算机的发展概况(16)

第2章微处理器的结构和工作模式(22)

2.18086 CPU的内部结构和存储器组织(22))

2.28086的工作模式和总线操作(35)

2.332位微处理器的结构与工作模式(45)

第3章8086的寻址方式和指令系统(54)

3.18086的寻址方式(54)

3.2指令的机器码表示方法(62)

3.38086的指令系统(66)

第4章汇编语言程序设计(117)

4.1汇编语言程序格式和伪指令(118)

4.2DOS系统功能调用和BIOS中断调用(131)

4.3汇编语言程序设计方法与实例(141)

第5章存储器(158)

5.1存储器分类(158)

5.2随机存取存储器RAM(163)

5.3只读存储器ROM(171)

5.4存储器与CPU的连接(178)

5.5高速缓冲存储器(186)

第6章I/O接口和并行接口芯片8255A(194)

6.1I/O接口(194)

6.28255A的工作原理(204)

6.38255A的应用举例(214)

第7章可编程计数器／定时器8253/8254(222)

7.18253的工作原理(222)

7.28253/8254的应用举例(231)

第8章中断和可编程中断控制器8259A(244)

8.1中断(244)

8.28259A的工作原理(252)

8.38259A应用举例(263)

第9章串行通信和可编程接口芯片8251A(273)

9.1串行通信的基本概念和EIA RS232C 串行口(273)

9.2可编程串行通信接口芯片8251A(278)

第10章模数(A/D)和数模(D/A)转换(294)

10.1概述(294)

10.2D/A转换器(297)

10.3A/D转换器(306)

第11章DMA控制器8237A(322)

11.1 8237A的组成和工作原理(323)

11.2 8237A的时序(334)

11.3 8237A的编程和应用举例(336)

第12章总线技术(342)

12.1总线概述(342)

12.2 PCI总线(347)

12.3 PCI Express总线(351)

12.4 USB总线(355)

12.5 IEEE 1394总线(363)

第13章32位微型机的基本工作原理(369)

13.1寄存器(369)

13.2保护模式下的内存管理(378)

13.3保护模式下的中断和异常(391)

13.4任务切换(403)

第14章32位机的指令系统和程序设计(414)

14.180386新增指令和程序设计(414)

14.2浮点数的表示方法和奔腾处理器的SIMD技术(429)

14.3SIMD指令系统(436)

14.4利用SIMD指令进行程序设计(452)

第15章微型计算机系统结构(460)

15.1 PC/XT机的系统板(460)

15.2 32位微型机的典型结构(465)

15.3 64位微型机(472)

15.4多核处理器技术(478)

附录AASCII码编码表(490)

附录B汇编语言上机过程(491)

参考文献(494)