從第一版到現在，轉瞬已是六年。感謝廣大讀者的支持，本書進入了“普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材”系列。短短六年，計算機技術的飛躍發展給我們帶來莫大的喜悅，也給本書第二版的編者帶來了巨大的困難。

微型機迅速普及和發展，幾乎每隔幾年就有一個重大變化，最近十年更是處于加速發展階段。目前微型機的性能已達到或超過以前的大中型機，廣泛應用于科學計算、數據處理、辦公自動化、工程控制、輔助系統、仿真等諸多領域。

  《微型計算機原理及應用》是高等學校工科電類各專業，特別是計算機應用專業大學生必修的一門專業基礎課，目的是讓學生理論聯系實際，理解與掌握微型計算機的基本組成、工作原理和各類接口部件的功能，以及如何與系統連接構建微機系統等方面的知識，使學生具有微機應用系統軟硬件開發的初步能力。本書按照高職高專及應用型本科教學大綱的要求和教學特點進行編寫。

為了給讀者奉獻一本高質量的教材，在編寫中我們努力保持原書的優點并堅持以下幾個原則：

? 努力追蹤微機快速發展的歷程，努力反映計算機科技的最新成果。讀者可以從每一章中看到這一點。

? 以應用為目的，刪繁就簡，突出重點，內容少而精。加強基本概念和基本分析方法的介紹；密切結合計算機專業實際。

? 敘述啟發式，邏輯線索簡明、清晰、合理；物理概念清楚，深入淺出；語言生動流暢，通俗易懂；注重典型電路和芯片的介紹。

? 注重實踐技能的培養和分析問題、解決問題能力的培養。

? 圖表精選，說明性強。

本書共分為8章，主要內容如下：

  第1章介紹計算機的分類及應用，微型計算機的基本組成，微型計算機中數的編碼和字符的表示等內容。第2章介紹CPU。由于計算機科技的飛躍發展，CPU的結構和工作原理越來越復雜，為此，我們只有從最簡單的最容易說明其工作原理的典型芯片8086/8088微處理器說起，然后敘述了CPU發展的輝煌的歷程，討論了CPU發展的潮流（諸如超標量流水線技術、指令分支預測技術、Pentium Pro的亂序執行、RISC、SIMD以及MMX、SSE（SSE2）、雙核、64位新體系等新理論和新技術等）和未來。第3章討論微型計算機的尋址方式和指令系統。第4章討論匯編語言初步。第5章討論總線與主板，介紹主板結構的新變化和新技術。第6章討論存儲器，介紹USB 2.0和移動存儲等新技術。第7章討論中斷技術，介紹PCI中斷、串行中斷等新技術。第8章討論接口問題，從實踐的角度介紹常用微機外部實用接口，討論USB接口、IEEE 1394串行接口、SCSI接口、SATA接口和PCI接口等新技術。

  “微型計算機原理及應用”是一門實踐性很強的課程。為了加強對學習的輔導，培養實踐能力，本書配有《微型計算機原理實驗與習題解答》一書。

  本書適合高職高專和應用型本科計算機專業類、電子類和電氣自動化類的學生使用，也可供與信息類相關的非計算機專業的本科生選用，還可供廣大工程技術人員自學參考。

  本書為任課教師配有電子教案，此教案用PowerPoint制作，可以任意修改。

本書第二版由何超教授任主編，徐昊任副主編。各章編寫分工如下：第1章由鐘健編寫，第2章由何超編寫，第3章由楊端甫編寫，第4章由田桂豐編寫，第5章由熊立梁編寫，第6章由徐昊編寫，第7章由許新華編寫，第8章由陳智勇編寫，裴云華編寫了“匯編語言調試環境”軟件。

  限于編者的水平，錯誤和不妥之處在所難免，敬請廣大讀者和專家批評指正。

 

序
第二版前言
第一版前言
第1章  概述 1
本章學習目標 1
1.1  計算機的分類及應用 1
1.1.1  計算機的分類 1
1.1.2　計算機的應用范圍 1
1.2  計算機和微型計算機的發展概況 3
1.2.1　計算機的發展 3
1.2.2　微型計算機的發展 6
1.3  微型計算機的基本組成 7
1.4  微型計算機中數的編碼和字符的表示 9
1.4.1　進位計數制 9
1.4.2　進制之間的轉換 11
1.4.3　無符號數和帶符號數 13
1.4.4　定點數與浮點數 14
1.4.5　計算機中的編碼 16
本章小結 18
習題一 18
第2章  微處理器 19
本章學習目標 19
2.1  微處理器概述 19
2.1.1  CPU的基本概念和組成 19
2.1.2  CPU主要技術參數 23
2.1.3  CPU主流技術術語淺析 25
2.2  8086/8088微處理器 26
2.2.1  8086的編程結構 27
2.2.2  8086的工作模式和引腳功能 31
2.2.3  8086系統的存儲器 36
2.2.4  8086的總線時序 39
2.3  輝煌的歷程 41
2.3.1  早期的CPU 41
2.3.2  32位CPU 42
2.3.3  Pentium系列 44
2.4  潮流和未來 47
2.4.1  奔騰4的時代 47
2.4.2  64位CPU 49
2.4.3  CPU的型號新標注法 51
2.4.4  雙核與雙芯（Dual Core Vs. Dual CPU） 53
2.4.5  Apple的Mac機 55
2.4.6  龍芯兩次飛騰 55
本章小結 56
習題二 57
第3章  微型計算機指令系統 61
本章學習目標 61
3.1  尋址方式 61
3.1.1  與數據有關的尋址方式 61
3.1.2  轉移地址的尋址方式 67
3.2  8086/8088處理器的指令系統 69
3.2.1  數據傳送指令 69
3.2.2  算術運算指令 72
3.2.3  邏輯運算指令 75
3.2.4  移位指令 76
3.2.5  串操作指令 78
3.2.6  控制轉移指令 79
3.2.7  循環指令 81
3.2.8  過程調用和返回指令 82
3.2.9  中斷指令 82
3.2.10  處理機控制指令 83
3.3  32位新增指令簡介 84
本章小結 84
習題三 85
第4章  匯編語言及匯編程序設計 89
本章學習目標 89
4.1  匯編語言概述 89
4.1.1  匯編語言 89
4.1.2  匯編環境介紹 90
4.1.3  匯編語言上機過程 90
4.2  匯編語言標識符、表達式及運算符 91
4.2.1  匯編語言語句格式 91
4.2.2  匯編語言標識符 91
4.2.3  表達式和運算符 92
4.3　偽指令和宏指令 92
4.3.1  數據定義偽指令 93
4.3.2  符號定義語句 95
4.3.3  段定義偽操作 96
4.3.4  過程定義偽指令 96
4.4  系統功能調用 97
4.4.1  系統功能調用概述 97
4.4.2  基本I/O調用 98
4.4.3  程序舉例 98
4.5  匯編語言程序設計舉例 99
4.6  匯編與C/C++接口 103
4.6.1  高級語言與匯編語言的接口需要解決的問題 103
4.6.2  C語言與匯編語言的接口 104
本章小結 104
習題四 104
第5章  總線和主板 111
本章學習目標 111
5.1  總線基本概念 111
5.1.1  什么是總線 111
5.1.2  面向總線的體系結構 112
5.1.3  總線分類和性能指標 115
5.2  總線工作原理 118
5.2.1  總線的控制 118
5.2.2  數據傳送 119
5.2.3  總線仲裁 120
5.2.4  總線驅動和其他控制 121
5.3  微機的系統總線標準 121
5.3.1  系統總線標準 121
5.3.2  常見系統總線標準 122
5.3.3  其他總線 126
5.4  總線新技術 129
5.5  認識主板 132
5.6  主板結構 134
5.7  主板控制芯片組 136
5.7.1  概念及結構 136
5.7.2  流行芯片組 137
5.7.3  BIOS與CMOS 140
5.8  主板發展趨勢 141
5.8.1  主板結構的新變化 141
5.8.2  主板總線速度的提升 141
5.8.3  主板超頻穩定性能的成熟 142
5.8.4  主板安全穩定性能的增強 143
5.8.5  主板方便性能的提高 143
5.8.6  主板能源功能的改進 144
5.8.7  整合技術日新月異 144
本章小結 144
習題五 145
第6章  存儲器 147
本章學習目標 147
6.1  存儲器的概念、分類和要素 147
6.1.1  簡介 147
6.1.2  半導體存儲器的分類 148
6.1.3  選擇存儲器件的考慮因素 150
6.2  內存儲器 151
6.2.1  隨機讀寫存儲器（RAM） 151
6.2.2  只讀存儲器（ROM） 160
6.3  IBM-PC/XT中的存儲器、擴展存儲器及其管理 164
6.3.1  存儲空間的分配 164
6.3.2  ROM子系統 165
6.3.3  RAM子系統 167
6.3.4  尋址范圍 168
6.3.5  存儲器的管理 169
6.3.6  高速緩沖存儲器Cache 171
6.4  外存儲器 171
6.4.1  軟盤 172
6.4.2  硬盤 173
6.4.3  光盤 174
6.4.4  移動存儲器 175
6.5  CPU與存儲器的連接 176
6.5.1  CPU與存儲器連接時應注意的問題 176
6.5.2  存儲器片選信號的產生方式和譯碼電路 177
6.5.3  CPU與存儲器的連接 179
本章小結 184
習題六 185
第7章  中斷系統 187
本章學習目標 187
7.1  中斷系統基本概念 187
7.1.1  中斷的概念 187
7.1.2  中斷的作用和分類 188
7.2  中斷的過程 190
7.2.1  中斷請求與中斷屏蔽 190
7.2.2　中斷識別與中斷優先級的管理 191
7.2.3  中斷響應 195
7.2.4  中斷處理 196
7.3  中斷向量及其操作 198
7.3.1  中斷類型號和中斷向量表 198
7.3.2  中斷向量的設置 199
7.3.3  中斷向量的修改 199
7.3.4  中斷類型號的獲取 200
7.4  Intel 8259A可編程中斷控制器 201
7.4.1  8259A的框圖和引腳 201
7.4.2  中斷觸發方式和中斷響應過程 204
7.4.3  工作方式 206
7.4.4  屏蔽中斷源的方式 207
7.4.5  結束中斷處理的方式 208
7.4.6  中斷級聯方式 209
7.4.7  8259A初始化命令字和操作方式命令字 210
7.4.8  8259A在以80x86為CPU的計算機中的應用 218
7.5  PCI中斷 219
7.5.1  現代微機中的PCI中斷 220
7.5.2  PCI中斷響應周期 220
7.5.3  PCI中斷的共享 220
7.6  串行中斷 221
7.6.1  開始幀 221
7.6.2  數據幀 222
7.6.3  停止幀 223
本章小結 223
習題七 223
第8章  微型計算機接口技術 226
本章學習目標 226
8.1  微型計算機接口技術概述 226
8.1.1  微機接口和接口類型 226
8.1.2  輸入/輸出接口的編址方式 227
8.1.3  CPU和外部設備的數據傳輸的同步控制方式 231
8.2  常用微機外部實用接口 234
8.2.1  USB接口 235
8.2.2  PS/2串行接口 235
8.2.3  COM串行接口 236
8.2.4  LPT并行接口 236
8.2.5  IEEE 1394串行接口 236
8.2.6  MIDI專用接口 237
8.2.7  SCSI接口 237
8.2.8   VGA專用接口 238
8.2.9   DVI專用接口 238
8.2.10  RJ-45異步串行接口 239
8.2.11  S視頻端口 239
8.3  實用并行數據接口 240
8.3.1  并行通信的概念 240
8.3.2  簡單并行口 240
8.3.3  8255A可編程輸入/輸出接口 241
8.3.4  IDE接口 242
8.4  串行數據接口 244
8.4.1  概述 244
8.4.2  串行接口標準RS-232C 245
8.4.3  SATA接口 246
8.4.4  SATA II串口 248
8.5  微機內部總線接口 248
8.5.1  PCI接口 249
8.5.2  AGP接口 249
8.5.3  PCI-E接口 252
8.6  數/模、模/數轉換器及其與CPU的接口 252
8.6.1  數/模轉換器及其與CPU的接口 253
8.6.2  模/數轉換器及其與CPU的接口 254
本章小結 256
習題八 256
附錄一  ASCII碼表 258
附錄二  Pentium指令系統一覽表 259
參考文獻 265

1. 嵌入式系統設計師考前沖刺100題 [倪奕文 王建平 編著]
2. 單片機應用技術項目教程（C語言版）（第三版） [主編　郭志勇]
3. 微機原理與接口技術 [李珍香 編著]
4. 單片機原理及應用技術（C語言版） [周國運 魯慶賓 趙天翔 編著]
5. 單片機實用技術項目教程 [主編 周威 熊輝]
6. 單片機原理及應用項目化教程（C語言版） [主編 謝四連　王善偉　李石林]
7. 微型計算機原理與接口技術（第二版） [主編 王向慧]
8. 微型計算機組裝與維護（第二版） [主編 柳 青 陳孟祥]
9. 微型計算機原理與接口技術學習與實驗指導（第二版） [主編 楊立]
10. 微型計算機原理與接口技術（第二版） [主編 楊立]
11. 單片機應用技術項目教程（C語言版）（第二版） [主編 郭志勇]
12. 微型計算機原理及應用（第三版） [主編 何超]
13. 電子技術項目教程（Proteus版） [主編 郭志勇]
14. 微型計算機原理與匯編語言程序設計（第二版）——習題解答、實驗指導和實訓 [主 編 楊 立]
15. 單片機應用教程 [胡云冰 聶振華]
16. 微型計算機原理與匯編語言程序設計（第二版） [主編 楊立]
17. 單片機應用系統設計安裝與調試 [主編 田浩鵬]
18. 微機原理與匯編語言程序設計（第二版） [主編 荊淑霞]
19. 單片機原理及應用設計（第二版） [主編 胡輝 ]
20. 單片機原理及典型應用接口技術 [劉甫 陳健美 編著]
21. 單片機原理及應用教程（C語言版） [主編 周國運]
22. 微型計算機組裝與維護實用教程 [主 編 王際川 周永福]
23. 微型計算機組成原理與設計方法研究 [劉峰 陳炯 邵澤云]
24. 微型計算機原理與接口技術實驗及習題指導 [主編 何超]
25. 微型計算機原理與接口技術 [何超]
26. 單片微型計算機原理及接口技術實驗指導與實訓 [林軍 等編著]
27. 微型計算機及其接口技術 [胡敏 張永 主編]
28. 微型計算機通信與接口技術 [劉兵　易逵　朱天清 等編著]
29. 微型計算機原理及應用 [劉建成 主編]
30. 微型計算機原理與常用接口技術 [黃同愿 等編著]