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。
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。
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
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。
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
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