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第1部分 原理篇1

第1章 微型计算机基础1

1.1 计算机综述1

1.1.1 计算机的发明和发展1

1.1.2 计算机的种类和用途2

1.2 逻辑代数基础2

1.2.1 数据表示法3

1.2.2 各种进制之间的数值转换4

1.2.3 非数值型数据的二进制表示6

1.2.4 二进制数的逻辑运算和算术运算9

1.3 数字电路基础13

1.3.1 基础逻辑门电路13

1.3.2 复合逻辑运算电路14

1.3.3 全加器电路14

1.3.4 触发器电路15

1.3.5 寄存器电路15

1.3.6 计数器电路15

1.3.7 编码器电路16

1.3.8 译码器电路16

1.4 习题17

第2章 数据存储器18

2.1 二进制数据存储体18

2.1.1 存储器类型18

2.1.2 二进制数据的存储形式18

2.2 半导体存储器19

2.2.1 RAM存储单元20

2.2.2 ROM存储单元22

2.2.3 半导体存储器的组成25

2.3 磁存储器27

2.3.1 磁存储器记录数据原理28

2.3.2 磁存储器的组成29

2.4 光存储器30

2.4.1 光存储器记录数据原理30

2.4.2 光存储器的组成33

2.5 习题34

第3章 计算机CPU组成电路36

3.1 可编程顺序、分支、循环控制器36

3.1.1 顺序循环控制器36

3.1.2 可编程顺序循环控制器37

3.2 冯·诺依曼体系38

3.3 CPU组成39

3.3.1 寄存器39

3.3.2 运算器40

3.3.3 控制器50

3.3.4 CPU内部Cache53

3.3.5 CPU内部结构54

3.4 CPU正常工作的基础外围电路54

3.5 习题55

第4章 计算机总线56

4.1 总线概述56

4.1.1 总线的组成56

4.1.2 总线的连接57

4.1.3 总线的分类57

4.1.4 总线的特性58

4.1.5 总线的应用58

4.1.6 数据的传输59

4.1.7 总线的指标59

4.2 总线仲裁60

4.2.1 集中式仲裁60

4.2.2 分布式仲裁62

4.3 总线通信方式63

4.3.1 同步通信方式63

4.3.2 异步通信方式63

4.4 常用总线简介64

4.4.1 CPU总线65

4.4.2 PCI总线65

4.4.3 USB总线67

4.4.4 I2C总线69

4.5 习题71

第5章 计算机指令系统72

5.1 指令系统72

5.1.1 指令的性能72

5.1.2 指令的格式73

5.1.3 指令的分类74

5.1.4 指令助记符75

5.2 指令执行流程76

5.2.1 指令的存储76

5.2.2 指令的执行76

5.3 寻址方式78

5.3.1 有效地址和形式地址78

5.3.2 常见的寻址方式79

5.4 CISC和RISC的基本概念82

5.4.1 CISC82

5.4.2 RISC83

5.4.3 CISC和RISC的比较83

5.5 习题84

第6章 基础输入／输出系统85

6.1 输入／输出接口85

6.1.1 可编程输入／输出接口85

6.1.2 输入／输出接口寻址86

6.1.3 CPU标准配置接口87

6.1.4 输入／输出方式87

6.2 并口接口89

6.3 中断接口91

6.3.1 中断概念91

6.3.2 中断机制91

6.3.3 可编程中断I/O接口94

6.4 定时器／计数器接口95

6.5 串口接口96

6.5.1 串行数据传输——RS—232标准96

6.5.2 可编程串行通信I/O接口99

6.6 习题100

第2部分 应用篇101

第7章 Intel 51微型机硬件系统101

7.1 Intel 51系列微型计算机101

7.2 Intel 51微型机的CPU102

7.2.1 寄存器102

7.2.2 运算器103

7.2.3 控制器103

7.3 Intel 51微型机存储器结构106

7.3.1 Intel 51系统存储空间分配106

7.3.2 随机存储器107

7.3.3 只读存储器109

7.3.4 Intel 51系统存储空间名称110

7.4 Intel 51微型机外部信号线定义110

7.5 Intel 51微型机应用系统113

7.5.1 最小工作系统113

7.5.2 扩展应用系统115

7.6 习题118

第8章 Intel 51微型机指令系统119

8.1 Intel 51系列微型机的CPU指令系统119

8.1.1 指令的格式119

8.1.2 指令操作码助记符以及操作数表示符号119

8.1.3 寻址方式120

8.2 数据传送类指令121

8.2.1 数据传送指令121

8.2.2 数据传送指令详解122

8.3 算术运算类指令125

8.3.1 算术运算指令126

8.3.2 算术运算指令详解126

8.4 逻辑运算类指令130

8.4.1 逻辑运算指令130

8.4.2 逻辑运算指令详解130

8.5 控制转移类指令133

8.5.1 控制转移指令133

8.5.2 控制转移指令详解134

8.6 位操作、位控制转移类指令139

8.6.1 位操作、位控制转移指令139

8.6.2 位操作、位控制转移指令详解139

8.7 伪指令142

8.7.1 伪指令142

8.7.2 伪指令详解142

8.8 指令程序143

8.8.1 指令源代码程序格式143

8.8.2 指令源代码程序设计144

8.8.3 源代码程序的编译145

8.8.4 源代码程序设计示例145

8.9 习题148

第9章 Intel 51微型机并口应用149

9.1 并口接口的工作原理149

9.1.1 P0可编程输入／输出接口149

9.1.2 P1可编程输入／输出接口153

9.1.3 P2可编程输入／输出接口153

9.1.4 P3可编程输入／输出接口154

9.1.5 并口可编程寄存器的编址155

9.2 并口接口应用设计155

9.2.1 单一端口输出方波信号155

9.2.2 交通灯控制应用设计157

9.2.3 跑马灯控制应用设计158

9.2.4 简单键盘输入应用设计159

9.2.5 8段LED数码管显示设计162

9.3 习题165

第10章 Intel 51微型机中断应用167

10.1 中断接口的工作原理167

10.1.1 Intel 51微型机中断管理流程167

10.1.2 Intel 51微型机的中断源167

10.1.3 可编程中断接口的结构168

10.1.4 中断接口可操作寄存器的定义169

10.1.5 中断接口可编程序寄存器的编址172

10.1.6 CPU响应中断请求172

10.1.7 中断服务程序框架175

10.2 中断接口应用设计176

10.2.1 外部中断系统硬件设计176

10.2.2 外部中断服务程序设计177

10.2.3 外部中断应用实例180

10.3 习题182

第11章 Intel 51微型机定时器／计数器应用184

11.1 定时器／计数器接口的工作原理184

11.1.1 定时器／计数器的逻辑电路184

11.1.2 定时器／计数器接口可操作寄存器的定义185

11.1.3 定时器／计数器接口可编程寄存器的编址188

11.1.4 计数器的4种工作模式189

11.1.5 CPU对定时器／计数器接口的管理192

11.2 定时器／计数器接口应用设计192

11.2.1 计数器应用设计192

11.2.2 定时器应用设计196

11.3 习题205

第12章 Intel 51微型机串口应用206

12.1 串行通信接口的工作原理206

12.1.1 可编程串行通信接口逻辑电路206

12.1.2 串行通信接口可操作寄存器的定义207

12.1.3 串行通信接口可编程寄存器的编址208

12.1.4 串行通信接口的4种工作模式209

12.1.5 CPU对串行通信接口的管理213

12.2 串行通信接口应用设计215

12.2.1 串行通信硬件设计215

12.2.2 串行通信程序设计217

12.3 习题222

附录224

附录A ISP技术简介224

附录B 各章习题参考提示226

B.1 第1章习题参考提示226

B.2 第2章习题参考提示227

B.3 第3章习题参考提示227

B.4 第4章习题参考提示228

B.5 第5章习题参考提示228

B.6 第6章习题参考提示229

B.7 第7章习题参考提示230

B.8 第8章习题参考提示231

B.9 第9章习题参考提示232

B.10 第10章习题参考提示233

B.11 第11章习题参考提示233

B.12 第12章习题参考提示234