本书根据高职院校教学基本要求，以培养学生应用能力为主要目标，以掌握微机实用技术为出发点，教授微机基础知识和应用技巧。本书主要包括微机基础知识概述、典型微处理器及其体系结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器、微机输入/输出及总线技术、中断技术、典型可编程接口芯片及其应用、模拟量输入/输出接口技术以及微机应用系统设计等内容。通过对本书的学习，可使读者具备一定微机应用系统的开发能力和汇编语言程序设计能力。



        本书着重分析微机原理与应用教学中必须掌握的基本知识和技能，强调专业知识与工程实践相结合，注重专业技术与实践技能的培养。本书采用“提出问题→解决问题→归纳分析”的编写方式，内容精练，通俗易懂，体现出实用性、科学性和易学性，通过本书的学习，能达到理解原理、掌握方法、培养技能、突出实用的学习目标。



        本书适合作为高职高专院校、各类成人院校大专层次的非计算机专业教材，也可作为从事微机软、硬件应用工作的工程技术人员的参考用书。

        “微机原理及应用”是高职高专学生学习计算机知识的一门重要的基础课程，也是提高学生微机应用能力与开发能力的一门重要课程。该课程体现出“原理与应用相结合、硬件与软件相结合”的特点，在计算机教学中起着承上启下的作用。



        本书依据《中国高职院校计算机教育课程体系2007》（简称CVC 2007，高职蓝皮书）提出的高职计算机课程体系参考方案编写而成。本书以市场需求为目标，以服务为宗旨，以就业为导向，以能力为本位；教学方法以实践为中心，实行产学结合，工学结合；针对高职学生特点，按照“提出问题→解决问题→归纳分析”的三部曲组织教学，使本书最终体现出实用性、科学性和易学性。



        本书融入作者在教学改革中取得的成果和体会，从基本知识点出发，采用模块化结构，内容精练，通俗易懂，将教学内容合理地进行组合；从基本应用出发，引入微机新知识、新技术，着重分析微机原理与应用中必须掌握的基本知识和技能；强调专业知识与工程实践相结合，注重专业技术与实践技能的培养，以达到理解原理、掌握方法、培养技能、突出实用的学习目标；采用问题驱动的编写方式，引入案例教学和启发式教学，以激发学生的学习兴趣。



        本书共计10章。第1章介绍微机基础知识，包括微处理器的产生和发展，微机的结构和性能指标，微机的硬件和软件组成，计算机中的数制及编码；第2章介绍典型微处理器及其体系结构，包括8086微处理器内外部结构及其主要特性，存储器与I/O组织，总线操作及时序，Intel 80X86微处理器的功能结构，高档微处理器的特点和新技术；第3章介绍指令系统，包括指令格式与寻址方式，典型指令系统分析等知识；第4章介绍汇编语言程序设计，包括汇编语言基本知识，伪指令及其应用，高级汇编技术，基本程序结构和程序设计，系统功能调用等；第5章介绍存储器，包括存储器概述，主存储器及其接口，高速缓冲存储器，虚拟存储器、存储器的体系结构等；第6章介绍微机输入/输出及总线技术，包括I/O接口的概念和功能，接口数据的传送方式，DMA控制器8237A 的结构和应用；第7章介绍中断技术，包括中断的概念，8086中断系统的特点，8259A中断控制器的结构和应用等；第8章介绍典型可编程接口芯片及其应用，包括定时计数器8253，并行通信接口8255A，串行通信接口8251A等芯片的特点、结构和应用；第9章介绍模拟量输入/输出接口技术，包括DAC0832和ADC0809转换器的特点、结构和应用；第10章用综合实例分析了微机系统的设计方法。

此外，本书中还对某些重要的知识点加入提示、说明等标注，各章分别给出了填空、选择、判断、分析、设计等不同类别的习题，为学习和掌握本课程的内容提供必要的帮助。可免费提供该课程的电子教案和程序源代码等教学辅助资料，为教师授课和学生学习提供有力的教学支撑（可在中国铁道出版社网站上下载）。

本书适合作为高职高专院校、各类成人院校大专层次的非计算机专业学生学习“微机原理及其应用”课程的教材，也可作为从事微机软、硬件应用工作的工程技术人员的参考用书。

本书由杨立任主编，戴永成、齐云生任副主编。各章内容编写分工为：杨立负责编写第1～4章及附录；戴永成负责编写第7～10章；齐云生负责编写第5、6章。邓振杰、荆淑霞、曲凤娟、金永涛、王慧娟、王静、李楠、房好帅等也参加了本书大纲的讨论和部分内容的编写。全书由杨立负责组织与统稿。

由于编者水平有限，书中难免出现一些错误和不妥之处，敬请读者批评指正。


        编 者

        2009年10月

第1章  微机基础知识概述 1

1.1  微处理器与微型计算机 1

1.1.1  微处理器的产生和发展 1

1.1.2  微机的基本结构 2

1.1.3  微机的主要性能指标 6

1.2  微机系统简介 7

1.3  计算机中的数制及其编码 9

1.3.1  常用计数制及其转换 9

1.3.2  数的表示 12

1.3.3  常用信息编码 16

本章小结 19

习题 19

第2章  典型微处理器及其体系结构 21

2.1  8086微处理器的内部结构及其主要特性 21

2.1.1  8086微处理器内部结构 22

2.1.2  8086寄存器及其功能 24

2.1.3  8086微处理器引脚功能 27

2.2  存储器结构与I/O端口组织 28

2.2.1  存储器结构 28

2.2.2  I/O端口组织 31

2.3  总线操作及时序 32

2.3.1  8086的总线周期 32

2.3.2  8086的工作模式 33

2.3.3  8086的操作时序 33

2.4  Intel 80X86微处理器的功能结构 36

2.4.1  Intel 80386微处理器 36

2.4.2  Intel 80486微处理器 38

2.5  高档微处理器简介 39

2.5.1  Pentium系列微处理器简介 39

2.5.2  Pentium微处理器的技术特点 41

2.5.3  Pentium微处理器内部寄存器特点 42

2.5.4  双核微处理器简介 42

本章小结 43

习题 44
第3章  指令系统 46

3.1  概述 46

3.1.1  指令的基本格式 46

3.1.2  寻址与寻址方式的概念 48

3.2  8086寻址方式 48

3.2.1  立即数寻址 48

3.2.2  寄存器寻址 48

3.2.3  存储器寻址 49

3.2.4  I/O端口寻址 52

3.3  8086指令系统 53

3.3.1  数据传送类指令 53

3.3.2  算术运算类指令 57

3.3.3  逻辑运算与移位类指令 61

3.3.4  串操作类指令 62

3.3.5  控制转移类指令 64

3.3.6  处理器控制类指令 67

3.4  Pentium微处理器新增指令 68

3.4.1  Pentium微处理器新增寻址方式 68

3.4.2  Pentium微处理器新增专用指令 68

3.4.3  Pentium微处理器新增控制指令 69

本章小结 69

习题 69

第4章  汇编语言程序设计 72

4.1  汇编语言简介 72

4.1.1  汇编语言概述 72

4.1.2  汇编语言的运算符和表达式 73

4.1.3  汇编语言程序结构 74

4.1.4  汇编语言工作环境和操作步骤 76

4.2  伪指令 78

4.2.1  数据定义伪指令 79

4.2.2  符号定义伪指令 79

4.2.3  段定义伪指令 80

4.2.4  过程定义伪指令 81

4.2.5  结构定义伪指令 81

4.2.6  模块定义与连接伪指令 81

4.2.7  程序计数器$和ORG伪指令 82

4.3  高级汇编 82

4.3.1  宏指令 82

4.3.2  重复汇编 84

4.3.3  条件汇编 85

4.4  基本程序结构及程序设计 85

4.4.1  顺序结构程序设计 85

4.4.2  分支结构程序设计 86

4.4.3  循环结构程序设计 88

4.4.4  子程序设计 90

4.5  系统功能调用 92

4.5.1  DOS功能调用 92

4.5.2  BIOS中断调用 94

本章小结 95

习题 95

第5章  存储器 98

5.1  存储器概述 98

5.1.1  存储器的分类 98

5.1.2  存储器的性能指标 99

5.2  半导体存储器 100

5.2.1  半导体存储器的结构 100

5.2.2  随机存取存储器RAM 102

5.2.3  只读存储器ROM 104

5.3  存储器的接口 105

5.3.1  存储器容量扩展 105

5.3.2  主存储器与CPU的连接 106

5.4  高速缓存技术 108

5.4.1  高速缓冲存储器工作原理 109

5.4.2  高速缓冲存储器的替换算法 110

5.4.3  多层次cache 111

5.5  虚拟存储技术 111

5.5.1  虚拟存储器原理 111

5.5.2  虚拟存储器的分类 112

5.6  存储器体系结构 113

5.6.1  存储体系的组成 113

5.6.2  存储系统的多级层次结构 114

本章小结 115

习题 115

第6章  微机输入/输出及总线技术 117

6.1  概述 117

6.1.1  输入/输出接口的概念与功能 117

6.1.2  CPU与I/O接口间传递的信息类型 118

6.2  接口数据的传送方式 119

6.2.1  程序传送方式 119

6.2.2  中断传送方式 121

6.2.3  DMA传送方式 122

6.2.4  通道传送方式 123

6.3  DMA控制器8237A 123

6.3.1  8237A的结构及主要功能 123

6.3.2  8237A的工作方式 126

6.3.3  8237A寄存器格式及功能 127

6.3.4  8237A的初始化编程及应用 130

6.4  微机总线技术 131

本章小结 132

习题 132

第7章  中断技术 134

7.1  中断技术概述 134

7.1.1  中断的基本概念 134

7.1.2  中断源及其分类 135

7.1.3  中断优先级管理 135

7.2  8086中断系统 136

7.2.1  外部中断 136

7.2.2  内部中断 136

7.2.3  中断向量表 137

7.2.4  中断响应及处理 138

7.3  8259A中断控制器 139

7.3.1  8259A的内部结构及引脚 139

7.3.2  8259A的中断管理方式 140

7.3.3  8259A的初始化编程及应用 141

本章小结 148

习题 148

第8章  典型可编程接口芯片及其应用 150

8.1  接口芯片的功能与分类 150

8.2  定时/计数器接口芯片8253 151

8.2.1  8253内部结构及引脚 151

8.2.2  8253工作方式 152

8.2.3  8253初始化及编程 156

8.3  并行通信接口芯片8255A 157

8.3.1  8255A内部结构及引脚 158

8.3.2  8255A控制字 159

8.3.3  8255A工作方式 161

8.3.4  8255A初始化编程及应用 162

8.4  串行通信接口芯片8251A 165

8.4.1  串行通信基本知识 165

8.4.2  8251A内部结构及引脚 167

8.4.3  8251A初始化编程及应用 169

本章小结 174

习题 174

第9章  模拟量输入/输出接口技术 176

9.1  概述 176

9.1.1  数模转换和模数转换的基本概念 176

9.1.2  D/A转换器的工作原理和技术指标 177

9.1.3  A/D转换器的工作原理和技术指标 178

9.2  DAC0832转换器 179

9.2.1  DAC0832的结构及性能 179

9.2.2  D/A转换器的应用 180

9.3  ADC0809转换器 181

9.3.1  ADC0809的结构及性能 181

9.3.2  A/D转换器的应用 183

本章小结 184

习题 184

第10章  微机应用系统设计 186

10.1  步进电动机的控制 186

10.1.1  设计目的 186

10.1.2  设计内容 186

10.1.3  设计指导 186

10.2  直流电动机PWM控制 190

10.2.1  设计目的 190

10.2.2  设计内容 190

10.2.3  设计指导 190

10.3  交通灯设计 192

10.3.1  设计目的 192

10.3.2  设计内容 193

10.3.3  设计指导 193

本章小结 196

习题 196

附录A  8086指令集 197

附录B  DEBUG命令及FLAG的显示形式 200

附录C  DOS系统功能调用表（INT 21H） 202

附录D  BIOS中断调用 208

附录E  8086中断向量表 211

参考文献 213

无