微型計算機接口技術與匯編語言

第1章 概論
1.1 微型計算機系統(tǒng)及發(fā)展簡介
1.1.1 微型計算機系統(tǒng)
1.1.2 微型計算機發(fā)展簡介
1.2 微型計算機是怎樣工作的
1.2.1 進行控制與數(shù)據(jù)加工處理的微處理器
1.2.2 完成數(shù)據(jù)記憶存儲的存儲器
1.2.3 實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出的I/O設備與接口
1.2.4 提供數(shù)據(jù)通路的總線
1.3 匯編語言在微機系統(tǒng)中的作用
1.3.1 為什么要講匯編語言
1.3.2 講匯編語言的哪些內(nèi)容
1.4 微型計算機接口技術的概念
1.4.1 微機接口技術的作用與基本任務
1.4.2 微機接口技術的層次與內(nèi)容
1.4.3 微機接口技術的基本概念
1.4.4 微機接口技術的發(fā)展概況
1.4.5 分析微機硬件的軟件模型方法
1.4.6 本書內(nèi)容安排
習題
模塊1 微機系統(tǒng)的基本組成及工作原理
第2章以16位微型計算機為實例介紹微機系統(tǒng)的微處理器、存儲器、I/O設備及總線，借以說明微機工作的基本原理，作為微機組成的硬件基礎知識，為學習后面章節(jié)的接口技術和匯編語言作準備，而并非是為了專門講解16位微機。因此，從內(nèi)容的取材，編寫的方法都與其他同類教材有所不同。若想了解更加先進、更加復雜的新型微機可參考有關教材或文獻。
第2章 微型計算機系統(tǒng)的組成及工作原理
2.1 微型計算機系統(tǒng)
2.1.1 微機系統(tǒng)的硬件組成
2.1.2 微機系統(tǒng)的軟件配置
2.1.3 微機系統(tǒng)中的信息流與信息鏈
2.2 微處理器
2.2.1 微處理器的作用
2.2.2 微處理器組成的基本部件及工作原理
2.2.3 微處理器的功能結構
2.2.4 微處理器的外部特性
2.2.5 微處理器的編程模型
2.2.6 微處理器的指令集
2.2.7 微處理器工作模式
2.2.8 現(xiàn)代微處理器的新技術
2.3 存儲器
2.3.1 存儲器的作用
2.3.2 存儲器的類型與層次
2.3.3 存儲器地址空間和數(shù)據(jù)組織
2.3.4 存儲器的管理機制-分段技術與尋址方案
2.3.5 存儲器邏輯地址和物理地址的形成
2.3.6 堆棧
2.3.7 現(xiàn)代微機系統(tǒng)存儲器的新特點
2.4 I/O設備與I/O設備接口
2.4.1 I/O設備及其接口的作用
2.4.2 I/O設備的類型及設備的邏輯概念
2.4.3 I/O設備所涉及的技術
2.4.4 現(xiàn)代微機接口技術的新概念
2.5 總線
2.5.1 總線的作用
2.5.2 總線的組成
2.5.3 總線的性能參數(shù)
2.5.4 總線傳輸操作過程
2.5.5 總線標準及總線插槽
2.5.6 ISA總線的定義與應用
2.5.7 現(xiàn)代微機總線技術的新特點
2.5.8 現(xiàn)代微機層次化總線結構對接口技術的影響
習題
模塊2 匯編語言與程序設計
接下來的第3、4、5章介紹匯編語言指令集、尋址方式及程序設計的相關知識。匯編作為I/O設備接口設計的軟件基礎知識，將在后面各章設備接口的設計中與硬件結合，加以應用。
本書強調(diào)匯編語言與底層硬件的聯(lián)系及應用，而不是系統(tǒng)地闡述與講解匯編語言，若需要全面系統(tǒng)了解匯編語言的讀者可參考文獻[5][6]。
第3章 匯編語言尋址方式和指令集
3.1 匯編語言、匯編語言源程序和匯編程序
3.2 指令一般格式
3.3 尋址方式
3.3.1 立即尋址方式
3.3.2 寄存器尋址方式
3.3.3 直接尋址方式
3.3.4 寄存器間接尋址方式
3.3.5 寄存器相對尋址方式
3.3.6 基址+變址尋址方式
3.3.7 相對基址+變址尋址方式
3.3.8 I/O端口尋址方式與端口操作數(shù)
3.4 指令集
3.4.1 80X86指令系統(tǒng)
3.4.2 數(shù)據(jù)傳送類指令
3.4.3 算術運算指令
3.4.4 位操作指令
3.4.5 串操作指令
3.4.6 中斷調(diào)用與返回指令
3.4.7 處理器控制指令
3.4.8 轉移指令、循環(huán)指令和子程序調(diào)用指令
習題
第4章 偽指令與語句格式
4.1 偽指令
4.1.1 處理器選擇偽指令
4.1.2 數(shù)據(jù)定義偽指令
4.1.3 符號定義偽指令
4.1.4 段定義偽指令
4.1.5 源程序結束偽指令
4.1.6 過程定義偽指令
4.1.7 數(shù)制表示偽指令
4.1.8 設置匯編地址計數(shù)器偽指令
4.2 匯編語言語句格式
4.2.1 語句的格式
4.2.2 語句名字
4.2.3 語句操作碼
4.2.4 語句操作數(shù)
4.2.5 語句注釋
4.3 常用的DOS系統(tǒng)功能調(diào)用
4.3.1 DOS系統(tǒng)功能的調(diào)用方法
4.3.2 DOS系統(tǒng)功能調(diào)用舉例
習題
第5章 匯編語言程序設計
5.1 匯編語言源程序結構
5.1.1 完整段定義結構
5.1.2 程序段前綴結構（標準序）
5.1.3 COM文件結構
5.1.4 簡化段定義結構
5.2 匯編語言源程序設計步驟與程序流程圖
5.2.1 匯編語言源程序設計的基本步驟
5.2.2 程序流程圖
5.3 匯編語言源程序設計的基本方法
5.3.1 順序程序設計
5.3.2 分支程序設計
5.3.3 循環(huán)程序設計
5.3.4 子程序設計與調(diào)用
5.4 匯編語言程序開發(fā)與運行環(huán)境
5.4.1 在DOS環(huán)境下開發(fā)與運行匯編語言程序的工具軟件
5.4.2 在DOS環(huán)境下開發(fā)匯編語言程序的流程
5.4.3 用EDIT建立ASM文件
5.4.4 用MASM生成OBJ文件和用LINK生成EXE文件
5.4.5 調(diào)試程序的使用
5.4.6 在Windows環(huán)境下DOS程序的開發(fā)與運行
習題
模塊3 微機接口設計的支持技術
微處理器在與外部設備打交道時，需要其他電路的支持與配合，如采用中斷控制器、DMA控制器協(xié)助管理I/O信息的傳輸，利用定時器處理外部設備的定時與計數(shù)以及使用I/O端口地址譯碼電路來選擇與之交換信息的外部設備等。這些電路（芯片）都可獨立于微處理器進行操作，作為CPU訪問與控制I/O設備不可缺少的支持，顯然它們與接口設計密切相關，而且是各類接口的共用技術。這些為接口設計的支持技術將分別在第6、7、8章進行討論。
第6章 I/O端口地址譯碼技術
6.1 I/O地址空間
6.2 I/O端口
6.2.1 I/O端口
6.2.2 I/O端口共用技術
6.2.3 I/O端口地址編址方式
6.2.4 獨立編址方式的I/O端口訪問
6.3 I/O端口地址分配及選用的原則
6.3.1 早期微機I/O地址的分配
6.3.2 現(xiàn)代微機I/O地址的分配
6.3.3 I/O端口地址選用的原則
6.4 I/O端口地址譯碼
6.4.1 I/O地址譯碼的方法
6.4.2 I/O地址譯碼電路的輸入與輸出信號線
6.5 I/O端口地址譯碼電路設計
6.5.1 設計I/O端口地址譯碼電路應注意的問題
6.5.2 I/O地址譯碼電路設計舉例
習題
第7章 定時/計數(shù)技術
7.1 定時與計數(shù)
7.2 微機系統(tǒng)中的定時系統(tǒng)
7.3 外部定時方法及硬件定時器
7.3.1 定時方法
7.3.2 定時器
7.4 可編程定時/計數(shù)器82C54A
7.4.1 82C54A的外部特性和內(nèi)部寄存器
7.4.2 82C54A的編程模型
7.4.3 82C54A的工作方式
7.4.4 82C54A的計數(shù)初值計算及裝入
7.4.5 82C54A的初始化
7.5 定時/計數(shù)器的應用
7.5.1 用戶擴展的定時/計數(shù)器應用
7.5.2 系統(tǒng)配置的定時/計數(shù)器應用
習題
第8章 中斷技術
8.1 中斷
8.2 中斷的類型
8.2.1 硬中斷
8.2.2 軟中斷
8.3 中斷號
8.3.1 中斷號與中斷號的獲取
8.3.2 中斷響應周期
8.3.3 中斷號的分配
8.4 中斷觸發(fā)方式與中斷排隊方式
8.4.1 中斷觸發(fā)方式
8.4.2 中斷排隊方式
8.5 中斷向量與中斷向量表
8.5.1 中斷向量與中斷向量表
8.5.2 中斷向量表的填寫
8.6 中斷處理過程
8.6.1 可屏蔽中斷的處理過程
8.6.2 不可屏蔽中斷和軟中斷的處理過程
8.7 中斷控制器
8.7.1 82C59A外部特性和內(nèi)部寄存器
8.7.2 82C59A的端口地址
8.7.3 82C59A的工作方式
8.7.4 82C59A的編程模型
8.7.5 82C59A對CPU中斷處理的支持作用
8.8 系統(tǒng)配置的可屏蔽中斷體系
8.8.1 可屏蔽中斷體系的組成
8.8.2 可屏蔽中斷體系的初始化
8.9 用戶對系統(tǒng)中斷資源的應用
8.9.1 修改中斷向量
8.9.2 編寫中斷服務程序
8.10 中斷服務程序設計
8.10.1 主片82C59A的中斷服務程序設計
8.10.2 從片82C59A的中斷服務程序設計
習題
第9章 DMA技術
9.1 DMA傳輸
9.1.1 DMA傳輸?shù)奶攸c
9.1.2 DMA傳輸?shù)倪^程
9.2 DMA操作
9.2.1 DMA操作類型
9.2.2 DMA操作方式
9.3 DMA控制器與CPU之間的總線控制權轉移
9.3.1 DMA控制器的兩種工作狀態(tài)
9.3.2 DMA控制器與CPU之間的總線控制權轉移
9.4 DMA控制器82C37A
9.4.1 82C37A的外部特性
9.4.2 82C37A的編程模型
9.4.3 82C37A的工作時序
9.5 系統(tǒng)配置的DMA體系
9.5.1 DMA體系的組成
9.5.2 DMA體系的初始化
9.6 用戶對系統(tǒng)DMA資源的使用
9.6.1 DMA傳輸參數(shù)設置的內(nèi)容
9.6.2 DMA傳輸參數(shù)設置的程序
習題
模塊4 微機接口技術的基本內(nèi)容
第10～13章討論設備接口。按照接口技術分層次的概念，設備接口是接口技術的上層，作為微機接口技術的基本內(nèi)容，它們是各種類型微機包括單片機都應具有的。讀者應該熟悉與掌握，重點進行學習。將在下面展開討論的是一些使用十分普遍的，并且是需要用戶自己動手設計的慢速常規(guī)設備接口，也正是用戶進行二次開發(fā)的主要層面，而那些結構復雜的高端設備，已由專門廠商做好，隨主機統(tǒng)一配置，很少由用戶重新去設計，故未進行介紹。
第10章 并行接口
10.1 并行接口的特點
10.2 組成并行接口電路的元器件
10.3 可編程并行接口芯片82C55A
10.3.1 82C55A的外部特性和內(nèi)部寄存器
10.3.2 82C55A的工作方式
10.3.3 82C55A的編程模型
10.4 82C55A在微機系統(tǒng)中的應用
10.5 82C55A的0方式及其應用舉例
10.6 82C55A的1方式及其應用舉例
10.6.1 1方式下聯(lián)絡信號線的設置
10.6.2 1方式的工作時序
10.6.3 1方式的狀態(tài)字
10.6.4 1方式的并行接口設計
10.7 82C55A的2方式及其應用舉例
10.7.1 2方式下聯(lián)絡信號的設置及時序
10.7.2 2方式的狀態(tài)字
10.7.3 2方式的雙向并行接口設計
習題
第11章 串行通信接口
11.1 串行通信的基本概念
11.1.1 串行通信的基本特點
11.1.2 串行通信傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑ㄖ剖剑?br />11.1.3 串行通信中的差錯檢測
11.1.4 串行通信的同步方式
11.1.5 串行通信中的調(diào)制與解調(diào)
11.2 串行通信中的傳輸速率控制
11.2.1 數(shù)據(jù)傳輸速率控制的實現(xiàn)方法
11.2.2 波特率與發(fā)送/接收時鐘
11.2.3 波特率時鐘發(fā)生器設計
11.3 串行通信中的數(shù)據(jù)格式
11.3.1 起止式異步通信數(shù)據(jù)格式
11.3.2 面向字符的同步通信數(shù)據(jù)格式
11.4 串行通信接口標準
11.4.1 EIA-RS-232C接口標準
11.4.2 RS-485接口標準
11.4.3 RS-232C與RS-485的轉換
11.5 串行通信接口電路
11.5.1 串行通信接口的基本任務
11.5.2 串行通信接口電路的組成
11.6 用戶擴展的串行通信接口
11.6.1 8251A的外部特性
11.6.2 8251A的編程模型
11.6.3 8251A的初始化
11.6.4 基于8251A的串行通信接口設計
11.7 系統(tǒng)配置的串行通信接口
11.7.1 16550的外部引腳特性
11.7.2 16550的編程模型
11.7.3 16550的初始化
11.7.4 基于16550的串行通信接口設計
習題
第12章 A/D D/A轉換器接口
12.1 模擬量接口
12.2 A/D轉換器
12.2.1 A/D轉換器的主要技術指標
12.2.2 A/D轉換器的外部特性
12.3 A/D轉換器接口設計的任務與方法
12.3.1 A/D轉換器與CPU的連接
12.3.2 A/D轉換器與CPU之間的數(shù)據(jù)交換方式
12.3.3 A/D轉換器的數(shù)據(jù)在線處理
12.4 A/D轉換器接口設計
12.4.1 A/D轉換器接口設計需考慮的問題
12.4.2 A/D轉換器接口設計
12.5 D/A轉換器
12.5.1 D/A轉換器的主要技術指標
12.5.2 D/A轉換器的外部特性
12.6 D/A轉換器接口設計的任務與方法
12.6.1 D/A轉換器與CPU的連接
12.6.2 D/A轉換器與CPU之間的數(shù)據(jù)交換方式
12.6.3 D/A轉換器接口設計需考慮的問題
12.7 D/A轉換器接口設計
習題
第13章 基本人機交互設備接口
13.1 鍵盤接口
13.1.1 鍵盤的類型
13.1.2 鍵盤的結構與工作原理
13.1.3 鍵盤接口設計
13.2 LED數(shù)碼顯示器接口
13.2.1 LED顯示器的結構與工作原理
13.2.2 LED顯示器的字形碼
13.2.3 LED顯示器的顯示方式
13.3 可編程鍵盤/LED接口芯片82C79A
13.3.1 82C79A的外部特性
13.3.2 82C79A的內(nèi)部寄存器
13.3.3 82C79A的編程模型
13.3.4 鍵盤/數(shù)碼顯示器接口設計
13.4 打印機接口
13.4.1 并行打印機接口標準
13.4.2 并行打印機接口設計
習題
模塊5 微機接口技術的新內(nèi)容
本模塊包括PCI總線接口、USB通用串行總線的內(nèi)容，它們是從32位微機開始才有的現(xiàn)代微機接口技術新內(nèi)容，讀者要用全新的觀念來認識，學會采用不同于前面設備接口的方法來處理這些總線接口。總線接口和設備驅動程序在用戶應用程序中不可見，故叫做接口技術的下層，是接口技術更深層次的技術，因此學習起來會困難一些。
第14章 PCI總線接口
14.1 PCI總線及其特點
14.2 PCI總線的信號定義
14.3 PCI總線的數(shù)據(jù)傳輸
14.3.1 PCI總線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
14.3.2 PCI總線數(shù)據(jù)傳輸過程
14.4 PCI總線的三種地址空間
14.5 PCI總線命令
14.6 PCI設備
14.7 PCI設備配置空間
14.7.1 配置空間的作用
14.7.2 配置空間的格式
14.7.3 配置空間的功能
14.7.4 配置空間的映射關系
14.7.5 配置空間的初始化過程
14.8 PCI配置空間的訪問
14.8.1 配置空間的訪問特點
14.8.2 配置空間的訪問方法
14.8.3 查找PCI設備（卡）舉例
14.8.4 訪問配置寄存器舉例
14.8.5 實時讀取的配置空間現(xiàn)場信息
14.9 PCI接口卡的設計
14.9.1 PCI接口卡設計方案
14.9.2 PCI接口芯片PLX
14.9.3 PCI接口卡設計要求
14.9.4 PCI接口卡電路設計
14.9.5 PCI接口卡配置空間初始化
14.9.6 PCI接口卡應用程序設計
14.10 PCI中斷
14.10.1 PCI中斷的特點
14.10.2 PCI中斷共享
14.10.3 PCI中斷響應周期
14.10.4 PCI設備的中斷申請及用于中斷處理的寄存器 375
14.10.5 PCI中斷程序舉例
14.11 PCI DMA傳輸
14.11.1 PCI DMA傳輸?shù)奶攸c
14.11.2 PCI DMA控制器
習題
第15章 USB通用串行總線
15.1 通用串行總線概述
15.1.1 USB的發(fā)展過程
15.1.2 USB的設計目標及特點
15.1.3 USB物理接口與電氣特性
15.1.4 USB信號定義
15.1.5 USB數(shù)據(jù)編碼與解碼
15.2 USB系統(tǒng)組成和拓撲結構
15.2.1 USB系統(tǒng)組成
15.2.2 USB系統(tǒng)拓撲結構
15.3 通用串行總線的通信模型與數(shù)據(jù)流模型
15.3.1 通信模型
15.3.2 數(shù)據(jù)流模型
15.4 USB傳輸類型
15.4.1 控制（Control）傳輸
15.4.2 批（Bulk）傳輸
15.4.3 中斷（Interrupt）傳輸
15.4.4 等時（Isochronous）傳輸
15.5 USB交換包格式
15.5.1 標志（Token）包
15.5.2 數(shù)據(jù)（Data）包
15.5.3 握手（Handshake）包
15.5.4 預告包
15.6 USB設備狀態(tài)和總線枚舉
15.6.1 插入
15.6.2 上電
15.6.3 默認
15.6.4 地址
15.6.5 配置
15.6.6 掛起
15.7 USB設備設計
15.8 USB總線接口芯片PDIUSBD
15.8.1 PDIUSBD12外部特性及內(nèi)部結構
15.8.2 PDIUSBD12命令字
15.8.3 PDIUSBD12的典型連接方式
習題
參考文獻