微机原理与接口技术简介
杨文璐编著
1. 内容简介
本书重点讲解以Intel微处理器80×86为核心构成的16/32位微型计算机系统原理及接口技术，主要内容包括微机基础、80x86CPU内部结构和外部特性、IA-32架构的技术特征、80×86指令系统、汇编语言程序设计、存储器及扩展技术、输入输出接口技术、中断技术以及常用可编程接口芯片等。
本书力求内容精炼、实例实用。通过全面介绍DOS、WINDOWS等操作系统下汇编语言、C语言和VISUAL C++环境下的编程技术，让读者既能掌握编写高效率汇编语言代码，又能掌握C/C++等高级语言编程环境下源程序开发的高效率和高性能。书中所有实例都可在Windows平台上的DEBUG、Visual Studio 2008、PROTEUS等调试和仿真环境下实现，或者仿真在无操作环境下的代码调试和运行。让读者在掌握16/32位微型计算机基本原理和理论的基础上，可以使用新的开发技术和环境实现汇编语言编程和接口电路的设计。
本书可作为电子信息工程和通信工程等高等教育“微机原理与接口技术”课程的教学用书，也可以为计算机应用和工程技术人员学习提供参考。配套的辅导教材及多媒体课件亦有助于初学者自主学习。
微机原理与接口技术是电子信息工程和通信工程的专业课程，任何在这些领域及计算机应用领域里学习或工作的工程技术人员都需要了解汇编语言程序设计、一种C/C++语言，以及计算机外围电路接口技术。本书旨在帮助这些专业的读者对x86 PC的内部原理进行深入理解，为Intel微处理器与外围设备接口的理解奠定基础。同时也为从事微机接口和数据采集的工程技术人员、软硬件工程师等提供帮助。
以Intel8086 CPU为核心的16位计算机系统与目前流行的32/64位系统相比，好像已经过时、学无所用，又加上学生普遍感觉到这门课内容抽象，也就形成了这门课越来越难以引起学生兴趣，教学困难的尴尬局面。如何能摆脱这种局面、让教学相长、提高学生的学习兴趣也成为该课程教师一直思索和关注的难题。
本书在讲解基础知识方面，依据多年的教学经验，本着“够用为主，拓展为辅”的原则。一方面让读者掌握足够的基础可以继续深入学习；另一方面又将该课程所涉及的新内容和新技术作为阅读材料放在本书中供读者参阅，有利于扩展视野、让读者了解最新的发展趋势。同时，为保持基础知识的完整性，将示例中没有用到的基础资料也作为阅读材料提供，方便读者在以后的学习和工作中查阅。
阅读本书的读者需要具备一些数字电路的知识，有助于理解接口电路的设计原理和接口技术。如存储器扩展与接口电路中的译码电路原理与设计技巧、输入与输出锁存芯片的原理、模-数转换原理等，都需要数字电路课程的相关知识为基础。
至于其它编程语言与编程技巧对学习本书的汇编语言程序设计有帮助，但并不是必需的。如果读者有志于深入理解微机系统的设计原理及较强系统功能应用，建议学习Visual Studio C++ 6.0以上版本的集成开发环境。这有助于快速生成正确字符串、菜单、工具栏、控件、图等资源的实现代码，编写出具有Windows环境下所有功能的应用程序。
由于本书所有示例都呈现出可调试和可运行的完整形式，有助于读者验证所学知识点，获得成就感，从而提高学习兴趣。在操作系统方面建议多了解DOS和Windows操作系统。在DOS环境下，通过EDIT、MASM、LINK和DEBUG软件形成完整的软件调试环境，可充分发挥系统的BIOS和DOS强大功能；在Windows下的VC++环境下，可完成大型的汇编语言程序设计；在Windows平台上的虚拟操作系统（或无操作系统）下，可仿真祼机的启动、系统加载和应用程序运行等操作；在PROTEUS仿真环境下，不仅可完成高级语言和汇编语言的混合编程，还可完成常用的接口电路的原理仿真功能，比用实验箱实验有更好的拓展性及更大的创新空间。
第一章简介微处理器的发展历史、现代微处理器的主要特点。计算机中数的表达方法有原码、反码和补码，重点掌握数的补码表达和算术运算。熟练掌握ASCII码中十六进制数0-9、A-F对应的ASCII码。概述微型计算机的总线结构及工作原理。
第二章详细描述8086 CPU的内部结构及工作原理、80×86体系下的存储器管理与访问机制，以及IA-32体系中内存管理模式和CPU工作模式。
第三章为汇编语言程序设计奠定基础，主要包括：汇编语言开发环境与工具、MASM宏汇编工具使用方法、操作数的八种寻址方式、以及汇编语言三种程序结构。
第四章详细介绍16位8086 CPU指令集，并扩展到32/64位指令系统。以丰富的示例说明常用指令的使用方法与技巧。
第五章深入学习80×86指令系统、编写汇编语言源程序，从数据输入和输出、数据处理等方面理解指令的使用场合与使用方法。介绍WIN-32汇编语言程序设计方法，汇编语言与C/C++语言的汇编编程方法。并以一个完整微操作系统演示计算机从启动、加载操作系统及用户程序等整个系统开发过程。
第六章介绍存储器工作原理、80×86存储器管理模式、存储系统扩展技术与接口方法。
第七章阐述输入输出接口技术、端口的编址技术、数据传送方式及简单输入输出接口设计技术。
第八章详细介绍可编程中断控制器8259A的内部结构、工作原理和使用方法。并以多个实例说明中断请求和响应的处理方法。
第九章详细介绍可编程并行接口芯片8255A的内部结构、工作原理和应用。以多个实例说明如何设定8255A的三种工作方式。
第十章详细介绍可编程定时/计数器8253的内部结构、工作原理和六种工作方式。以多个实例说明如何根据应用场合合理设定这六种工作方式。
第十一章分别以DAC0832和ADC0809介绍模数转换接口电路的设计方法。
另外，读者会发现本书部分章节除以宋体排版外，还有楷体部分。当遇到楷体部分时，读者可看作参考资料，在需要时查阅即可。
每章开头都给出了本章的学习内容摘要，及应达到的目标。程序设计和接口设计等章节都提供了丰富的汇编语言程序设计或外围芯片接口电路示例，以帮助读者更好地理解本章的知识要点。每章后面都是较为精炼的小结，帮助读者更好地提炼本章的知识点，掌握所学内容的重点和难点。完成每章后的习题都对所学内容的知识点进一步强化。也希望读者能籍此多多实践，更好地巩固所学内容。
本书的内容基本按照知识点的先后顺序编排。先掌握基础的内容，然后渐渐深入，由浅入深、由点到面。读者可顺序学习，直到最后可学习到设计任意复杂计算机应用系统所需的基础理论和实践技能。因此，建议读者除先了解计算机基础知识外，认真学习并掌握8086 CPU内部结构和外部特性，在此基础上学习操作数的寻址方式、汇编语言程序设计、混合语言编程；然后再学习接口技术及常用可编程芯片。最后融会贯通，掌握计算机应用系统的设计与实现技能。
因为计算机接口电路的功能实现是由程序指令来控制的，所以一定要有坚实的汇编语言程序设计基础，即指令系统和汇编语言程序设计部分（第三章至第五章）也是本书的重中之重。
本书的内容、多媒体课件及相关教学资源是多年的教学积累，“微机原理与接口技术”课程经过上海海事大学的校级重点和精品课程、上海市教委重点课程建设，在师资队伍、教学资源、教学手段、实践教学等各方面都有质和量的提高。
与本书相关的电子资源，如教学课件PPT、实验指导书、参考文献资料、源程序代码等请与作者联系。
本书由杨文璐编写，谢宏教授主审，课程组姚楠、袁芳、孙凌燕、王华英等老师都给出了宝贵的建议和意见，贡献了他们丰富的理论教学和实践教学经验，在此向他们表示衷心的感谢。
感谢上海海事大学诸多学生和教授，正是由于他们的宝贵意见和建议，本书才得以不断改进和完善。特别感谢卢学佳、康致力、杨敏等在使用本书的过程中指出了其中的一些错误。
计算机的发展日新月异，教学内容要与时俱进是项任重道远的改革之举，限于作者的水平和能力，不足之处在所难免，恳请读者批评指正，帮助我们不断进步。
如果您有评论和建议，或发现了书中的错误，可通过以下方式与作者取得联系：wlyang@shmtu.edu.cn；whaleryang@hotmail.com。
编 者
2014年12月
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