本書是《微型計算機係統原理及應用》的第五版。本版根據微處理器的新發展,從x86係列微處理器整體著眼,又落實到基本、常用的微處理器8086,介紹瞭微機係統原理、x86係列微處理器結構、8086指令係統和匯編語言程序設計、主存儲器及與CPU的接口、輸入輸齣、中斷以及常用的微機接口電路和數模(D/A)轉換與模數(A/D)轉換接口、x86係列微處理器的發展(64位微處理器與嵌入式微處理器)。根據教學改革的要求與授課教師的意見,做瞭必要的精簡與修改。全書觀點新、實用性強。
本書觀點新穎、內容先進、層次清晰、概念準確、重點突齣、文字精練、深入淺齣、實用性強。非常適閤各類高等院校、各種成人教育學校和培訓班作為教材使用,也可供廣大科技人員參考,是一本深受讀者歡迎、優秀的高校教材科技參考書。
另有同名的習題集與實驗指導書與本書配套。作者也製作瞭與本書教學相關的電子課件,以方便教師授課時選用。
周明德教授編著的《微型計算機原理及應用》自推齣以來,受到瞭廣大讀者的熱烈歡迎,市場反映十分強烈。《微型計算機係統原理及應用》隨著微型計算機技術的發展,進行瞭多次改版。為瞭滿足教學和廣大讀者的需要,《微型計算機原理及應用》自推齣以來已發行瞭130餘萬冊。
配套資源:
本書是學習“微型計算機原理及應用”、“微機原理與接口技術”和“計算機硬件技術基礎及應用”等相關課程的優秀經典教材,教學資源豐富。
l 《微型計算機係統原理及應用(第五版)習題解答與實驗指導》(ISBN 978-7-302- 14121-1):本書配套的習題解答與實驗指導教學輔導用書。
l 《64位微處理器係統編程和應用編程》(ISBN 978-7-302-20775-7),“十一五”國傢重點圖書。
l 《嵌入式處理器(X86係列)應用編程》(ISBN 978-7-302- 15576-8)。
l 教學課件:本書配套的PPT電子課件可到清華大學齣版社官網免費下載。
《微型計算機係統原理及應用(第5版)(1A-32結構·80×86係列)》是《微型計算機係統原理及應用》的第五版。本版本根據微處理器的很新發展,從80x86係列微處理器整體著眼,落實到很基本、很常用的8086處理器,介紹瞭微型計算機係統原理、80x86係列微處理器結構、8086指令係統和匯編語言程序設計、主存儲器及與CPU的接口、輸入輸齣、中斷以及常用的微型計算機接口電路、數模( D/A)轉換與模數(A/D)轉換接口、80x86係列微處理器的發展(64位微處理器與嵌入式微處理器)。根據教學改革的要求與授課教師的意見,作瞭必要的精簡與修改,每章末都附加瞭習題。全書觀點新、實用性強。
另有同名的習題解答與實驗指導書與本教材配套。
《微型計算機係統原理及應用(第5版)(1A-32結構·80×86係列)》適閤各類高等院校、各種成人教育學校和培訓班作為教材使用。
周明德,教授,1959年畢業於清華大學計算機專業。畢業後留校。講授過“脈衝技術”、“微型計算機原理及應用”等課程。在全國普及微型計算機的高潮中,應邀在全國各地講授瞭數十次“微型計算機原理”課程,並製作瞭錄像帶在各地播放,受到瞭極高的評價,為普及微型計算機起瞭重大作用。曾任中國計算機技術服務公司總工程師,為電子部有突齣貢獻專傢,享受政府津貼。
主持瞭國傢“八五”、“九五”重點科技攻關項目“國産操作係統開發”,任副總設計師。此項目獲電子部科技進步特等奬,國傢科技進步二等奬。
著有《微型計算機係統原理及應用》、《64位微處理器應用編程》、《64位微處理器係統編程》、《UNIX/Linux核心》等書,共約三百餘萬字。纍計發行三百餘萬冊。
第1章 概述
1.1 80x86係列結構的概要曆史
1.1.1 8086
1.1.2 80386
1.1.3 80486
1.1.4 奔騰
1.1.5 P6係列處理器
1.1.6 奔騰Ⅱ
1.1.7 奔騰Ⅲ
1.1.8 IntelPentium4處理器
1.1.9 Intel超綫程處理器
1.1.10 Intel雙核技術處理器
1.2 計算機基礎
1.2.1 計算機的基本結構
1.2.2 常用的名詞術語和二進製編碼
1.2.3 指令程序和指令係統
1.2.4 初級計算機
1.2.5 簡單程序舉例
1.2.6 尋址方式
1.3 計算機的硬件和軟件
1.3.1 係統軟件
1.3.2 應用軟件
1.3.3 支撐軟件
1.4 微型計算機的結構
1.4.1 微型計算機的外部結構
1.4.2 微型計算機的內部結構
1.5 多媒體計算機
1.5.1 人機接口
1.5.2 多媒體計算機的主要功能
1.5.3 多媒體計算機的組成
習題
第2章 80x86係列結構微處理器與8086
2.1 80x86係列微處理器是8086的延伸
2.1.1 8086功能的擴展
2.1.2 8086性能的提高
2.2 8086的功能結構
2.3 8086微處理器的執行環境
2.3.1 基本執行環境概要
2.3.2 基本的程序執行寄存器
2.3.3 存儲器組織
習題
第3章 8086指令係統
3.1 基本數據類型
3.1.1 字、雙字、四字、雙四字的對齊
3.1.2 數字數據類型
3.1.3 指針數據類型
3.1.4 位字段數據類型
3.1.5 串數據類型
3.2 8086的指令格式
3.3 8086指令的操作數尋址方式
3.3.1 立即數
3.3.2 寄存器操作數
3.3.3 存儲器操作數
3.3.4 110端口尋址
3.4 8086的通用指令
3.4.1 數據傳送指令
3.4.2 二進製算術指令
3.4.3 十進製算術指令
3.4.4 邏輯指令
3.4.5 移位和循環移位指令
3.4.6 控製傳送指令
3.4.7 串指令
3.4.8 標誌控製操作
3.4.9 段寄存器指令
3.4.10 雜項指令
習題
……
第4章 匯編語言程序設計
第5章 處理器總綫時序和係統總綫
第6章 存儲器
第7章 輸入和輸齣
第8章 中斷
第9章 計數器和定時器電路Intel8253/8254-PIT
第10章 並行接口芯片
第11章 串行通信及接口電路
第12章 數模轉換與模數轉換接口
第13章 x86係列微處理器的結構與工作方式
第14章 x86係列微處理器的發展
附錄 1 ASCⅡ(美國信息交換標準碼)字符錶(7位碼)
附錄 2 8088指令係統錶
參考文獻
第五版前言
自本書第四版齣版以來,微處理器仍按摩爾定律快速發展,超綫程、雙核微處理器得到瞭廣泛應用。
網絡時代的來臨、多媒體信息的數字化等,都使信息量爆炸增長。信息的存儲、處理、交換,強烈地需求和促進微處理器嚮64位時代過渡。
數字技術、計算機技術已滲透至各種領域。嵌入式應用已成為計算機應用的主流。嵌入至應用係統中的微處理器也稱為單片機。有統計顯示全世界的大規模集成電路有80%用於嵌入式應用中。1995年單片機的年産量約為16億片,而到2000年已經達到28億片。有公司曾經估測,到2010年,平均每人每天會接觸到多達351片單片機,甚至更多。
單片機是隨著大規模集成電路技術、微處理器技術而發展起來的。之所以稱為單片機,是因為在一個芯片中,既集成瞭微處理器,又集成瞭一定數量的存儲器(ROM與RAM),並且集成瞭若乾種外設接口,構成瞭一個計算機。隨著應用的需要與集成電話技術的發展,單片機也由4位、8位、16位發展到32位甚至64位,其功能與性能有瞭極大的提高與擴展。目前應用最多的仍是如Intel 8051類的8位機,但隨著手機、數字電視、PDA等應用的迅速普及,32位等高檔單片機也將快速發展。
在單片機中,除瞭微處理器、存儲器之外,還包含著一定的外設接口,最廣泛的是並行與串行輸入/輸齣接口。在儀器、儀錶,各種控製等應用場閤,還包含定時器/計數器電話、A/D與D/A轉換電路等。在手機中還要有無綫通信、藍牙等接口電路。嵌入至電視機、照相機、攝像機、DVD、移動電路、汽車、飛機、船舶、機車等産品中的單片機,往往起控製作用,所以也廣泛稱為微控製器(Microcontroller)。不論是哪種單片機,其中所包含的微處理器、存儲器、並行/串行接口、定時器/計數器電路、A/D與D/A轉換電路的原理,其主要概念、主要技術及應用編程等在本書的主要章節中已有詳盡分析。學習掌握瞭本書,再去看有關的單片機的書籍就很容易瞭。
隨著教學改革的深入與發展,對課程的少而精的要求日益突齣。
所有這些都要求本書進行修訂。
本書在修訂過程中,聽取瞭許多授課老師與廣大讀者的大量意見,在此謹緻謝意!
在本書修訂時,對配套的習題集、習題解答與實驗指導書也做瞭相應的修訂。
本版改正瞭一些筆誤與印刷錯誤。
周明德2006年12月
坦白說,這本書我一開始拿到手,是被它的“厚重感”所吸引的。作為一名曾經的計算機專業學生,我對微機原理一直抱有敬畏之心,總覺得這是一個非常核心且難以掌握的領域。這本書的編寫風格,我個人感覺是比較“學院派”的,它在概念的引入上非常嚴謹,邏輯性極強。從最基本的數字邏輯電路基礎開始,循序漸進地引入微處理器的工作原理,比如指令的取指、譯碼、執行過程,以及寄存器的作用等等。我記得書中有一章詳細講解瞭總綫接口單元(BIU)和執行單元(EU)的工作方式,以及它們之間是如何協同工作的,這讓我對CPU的內部結構有瞭更直觀的認識。對於存儲器的講解,也是非常細緻,包括各種存儲器芯片的類型、組織方式,以及CPU如何通過地址總綫和數據總綫來訪問它們。我還特意去研究瞭書中關於I/O接口的部分,尤其是並行接口和串行接口的工作原理,這對於理解早期的輸入輸齣設備是如何與CPU進行通信的非常有幫助。盡管書中的一些案例和示例可能更偏嚮於上個世紀的硬件,但其核心原理的講解,我認為是具有普適性的,能夠為理解現代計算機係統打下堅實的基礎。
評分為瞭係統地學習微機原理,我翻閱瞭很多書籍,最終選擇瞭這本書作為我的主教材。這本書給我的整體印象是“內容全麵且深入”。它從最基礎的二進製、BCD碼等數字錶示方法講起,逐步深入到微處理器的架構、指令係統、存儲器接口、I/O接口以及中斷係統等核心內容。我尤其欣賞書中對80×86係列處理器,特彆是1A-32結構,進行瞭詳細的剖析,包括其寄存器組織、指令流水綫、中斷處理流程等。這使得我對CPU內部的工作機製有瞭更深刻的理解。書中在講解存儲器接口時,不僅介紹瞭內存的基本原理,還詳細闡述瞭各種內存芯片的組織方式以及CPU如何通過地址綫和數據綫對其進行讀寫操作。此外,對於I/O接口的設計和工作原理,如端口映射I/O和內存映射I/O,書中的講解也十分到位,並且提供瞭很多實際的接口電路圖和控製方法。匯編語言編程部分,是我學習的重點和難點,書中從最簡單的匯編指令講起,逐步過渡到子程序、宏、中斷服務程序等更復雜的編程技巧,通過大量的示例,幫助我逐步掌握瞭匯編語言的編程和調試方法。
評分我是一名從事嵌入式係統開發的工程師,雖然日常工作中主要使用的是高級語言和各種開發框架,但紮實的微機原理知識仍然是我的基石。我是在一次項目攻關中,需要深入理解某個老舊的嵌入式設備,而這款設備恰好使用瞭80×86係列的處理器,於是我找到瞭這本書。這本書給我最大的感受是其“深厚底蘊”。它對1A-32結構和80×86係列處理器的曆史沿革、架構演進、指令集擴展等方麵都有著非常詳盡的闡述,甚至追溯到瞭早期的8086、80286,以及後來的386、486等。這種追本溯源的態度,讓我能夠更清晰地理解當前主流處理器的設計理念是如何一步步發展而來的。書中對於中斷控製器、定時器/計數器、串行通信接口等外設的講解,也相當到位,甚至詳細分析瞭它們的寄存器配置和工作模式,這對於直接與硬件打交道的工程師來說,是寶貴的參考資料。我尤其欣賞它在講解內存管理單元(MMU)時,深入剖析瞭分段、分頁等機製,這對於理解操作係統的內存管理以及多任務的實現至關重要。雖然書中有些內容對於我目前的開發工作來說可能顯得有些“古老”,但它所提供的底層邏輯和原理,至今仍然具有重要的參考價值。
評分作為一名即將畢業的本科生,我最近在準備考研,所以重新翻閱瞭大學時期的專業教材,這本書自然也在其中。不得不說,雖然已經過去幾年,但當我再次接觸這本書時,那種紮實感和全麵性依然讓我印象深刻。它對於微處理器工作原理的闡述,尤其是對80×86係列內部結構和指令集的詳細解析,可以說是相當到位。我特彆記得有一章詳細講解瞭CPU的流水綫技術和緩存機製,這在當時對我來說是比較前沿的內容,現在迴想起來,這些對於理解計算機性能的提升有著至關重要的作用。書中不僅僅停留在理論層麵,還提供瞭很多實際的編程實例,特彆是匯編語言的編寫和調試,這對於培養學生的動手能力非常有幫助。我記得當時花瞭很多時間去理解中斷嚮量錶的機製,以及各種I/O接口的工作方式,這些內容在其他一些教材中可能一帶而過,但在這本書裏卻講解得非常細緻,甚至涉及到瞭具體的硬件電路圖。對於一些初學者可能覺得枯燥的章節,比如時序分析或者總綫協議,這本書也通過流程圖和狀態圖等方式,將其可視化,大大降低瞭理解難度。這本書更像是一位循循善誘的老師,它不會直接給你答案,而是引導你一步一步去探索,去理解計算機硬件的精妙之處。
評分這本書我入手有段時間瞭,作為一名電子信息工程專業的學生,學習微機原理這門課是必不可少的。拿到這本書的時候,我對它的厚度還是有點意外的,感覺內容應該會很紮實。翻開目錄,首先映入眼簾的是清晰的章節劃分,從最基礎的二進製、BCD碼,到CPU的結構、指令係統,再到存儲器、I/O接口,最後是匯編語言和一些實際應用,邏輯脈絡非常清晰。我尤其喜歡它在介紹CPU結構時,花瞭大量篇幅講解瞭1A-32結構以及80×86係列處理器的發展曆程和核心特點,這對於理解現代計算機的底層運作至關重要。書中對於一些關鍵概念的解釋,比如中斷、DMA、內存映射I/O等等,都力求通俗易懂,並且配以大量的圖示和錶格,讓我這種初學者也能比較容易地抓住重點。我還嘗試著去學習書中的匯編語言編程部分,雖然一開始有點吃力,但隨著章節的深入,我發現匯編語言並非想象中那麼高不可攀,它讓我更深刻地理解瞭高級語言是如何被翻譯成機器指令的,這種底層視角對於排查一些疑難雜癥非常有幫助。而且,書中還涉及瞭一些實際應用案例,比如早期的PC機和嵌入式係統,這讓我在學習理論知識的同時,也能感受到它在實際工程中的價值。整體而言,這本書給我一種“嚴謹而不失趣味”的感覺,適閤作為入門和深入學習的教材。
評分我是一名對計算機硬件非常感興趣的業餘愛好者,總想弄明白電腦是怎麼運行的。這本書是我在網上找到的,看介紹好像很權威,就買來學習。拿到書後,我發現它確實名不虛傳,內容非常豐富。它詳細介紹瞭1A-32結構和80×86係列處理器的工作原理,我尤其喜歡它在解釋CPU指令執行過程時,使用的大量流程圖和時序圖,讓我能夠清晰地看到CPU是如何一步步處理指令的。書中對於存儲器的講解也相當到位,從最基本的DRAM、SRAM到更復雜的內存管理單元(MMU),都有詳細的介紹,這讓我理解瞭為什麼現代計算機的內存可以達到那麼大的容量。此外,書中對I/O接口的講解,也讓我受益匪淺,我瞭解瞭各種接口是如何與CPU進行通信的,以及它們在計算機係統中的作用。最讓我感到驚喜的是,這本書還提供瞭很多匯編語言的編程實例,雖然我之前沒有接觸過匯編,但通過書中的講解,我慢慢學會瞭編寫簡單的匯編程序,並且能夠理解它們是如何在CPU上運行的。這本書讓我感覺像是在“解剖”一颱電腦,讓我對計算機的內部運作有瞭更深刻的認識。
評分我是一位對計算機硬件設計非常感興趣的電子工程專業學生,一直想深入瞭解微處理器的工作原理。這本書給我留下瞭深刻的印象。它在介紹1A-32結構和80×86係列處理器時,不僅僅停留在概念層麵,而是深入到其內部的邏輯實現和工作流程。我尤其喜歡書中對CPU指令流水綫、分支預測、超標量執行等概念的講解,這些都是提升CPU性能的關鍵技術。對於存儲器部分的闡述,也相當詳盡,包括瞭各種內存芯片的類型、組織方式、以及CPU如何通過總綫與其進行交互。書中關於I/O接口的講解,也十分實用,例如對並行接口、串行接口、鍵盤接口、顯示接口等的設計和控製方法的介紹,讓我能夠理解這些外設是如何與CPU進行通信的。匯編語言編程部分,可以說是這本書的“點睛之筆”,它通過大量的實例,演示瞭如何利用匯編語言來控製硬件,實現各種復雜的功能,這對於我們學習硬件設計非常有啓發。這本書讓我感覺像是在“學習製造”一颱電腦,讓我對計算機係統有瞭更全麵的認識。
評分作為一名在職的軟件工程師,我常常需要接觸到一些遺留的係統,而這些係統很多都基於早期的微處理器架構。因此,我重新拾起瞭大學時期的微機原理教材,選擇瞭這本書。這本書給我最直觀的感受就是其“專業性極強”。它對1A-32結構和80×86係列處理器的講解,可以說是“麵麵俱到”。從CPU的內部邏輯單元劃分,如算術邏輯單元(ALU)、控製單元(CU)、寄存器組,到指令的尋址方式、指令的執行周期,再到中斷機製和DMA控製器的工作原理,都進行瞭細緻入微的闡述。書中對於各種I/O接口的講解,也非常實用,例如串口通信、並口通信、鍵盤和顯示器的接口設計,這些對於理解早期計算機的輸入輸齣方式至關重要。匯編語言編程部分,更是這本書的一大特色,它通過大量的實例,演示瞭如何利用匯編語言來實現各種功能,例如字符串處理、文件操作、甚至是簡單的圖形繪製。雖然這本書的內容相對比較“老派”,但其所講解的底層原理,對於理解現代計算機係統的設計思想仍然具有重要的參考意義。
評分作為一個對計算機底層技術充滿好奇的愛好者,我偶然間發現瞭這本書。一開始,我隻是想瞭解一下CPU到底是怎麼工作的,所以選擇瞭這本看起來就很“硬核”的書。拿到手後,我發現它確實名副其實。書中對於1A-32結構和80×86係列處理器的介紹,從最初的16位架構到32位架構,都有著詳盡的講解。我特彆喜歡它在介紹指令集的時候,會列舉很多具體的匯編指令,並且分析它們的作用和執行過程,這讓我感覺自己好像真的在和CPU“對話”。書中關於中斷係統和DMA(直接內存訪問)的講解,也讓我大開眼界,原來CPU並不是一直在忙碌地處理所有的數據傳輸,還有這些高效的機製來分擔它的工作。我還嘗試去理解書中關於內存管理單元(MMU)的部分,雖然一開始有點懵,但通過書中大量的圖示和案例,我慢慢理解瞭虛擬內存、頁錶等概念是如何實現的。這本書最大的亮點在於,它不僅僅是理論的堆砌,還會結閤一些實際的編程示例,讓你能夠親手去實踐,去感受匯編語言的魅力。雖然我目前的技術水平還不足以完全掌握書中的所有內容,但它已經極大地激發瞭我對底層計算機技術的學習興趣。
評分這本書我用來做項目研究的參考資料,因為它涵蓋瞭微型計算機係統非常核心的原理。我最看重的是它對1A-32結構和80×86係列處理器的深入分析。書中對CPU的內部結構,比如指令預取、指令解碼、執行單元、寫迴單元等,進行瞭細緻的分解,並且結閤瞭大量的時序圖和狀態轉移圖,讓我能夠非常清晰地理解CPU的工作流程。對於存儲器的講解,也十分全麵,包括內存的層次結構、緩存的原理、以及不同類型內存的特性。更難能可貴的是,書中對I/O接口的設計和工作原理,進行瞭詳盡的闡述,例如中斷控製器、DMA控製器、定時器/計數器等,這些都是構建一個完整計算機係統的關鍵組成部分。我還特彆留意瞭書中關於匯編語言和機器語言的部分,它詳細解釋瞭各種指令的格式、尋址方式以及它們如何映射到機器碼,這對於理解程序的底層運行機製至關重要。雖然書中的一些內容可能需要一定的基礎知識纔能完全理解,但它所提供的深度和廣度,足以滿足專業研究的需求。
評分經典教材,包裝不錯,是正品。
評分學校教材 拿到瞭感覺不錯
評分好
評分可以。。。。。。。。。。
評分可以。。。。。。。。。。
評分可以作為參考書,遇到問題時翻一翻
評分為瞭王者與榮耀
評分好
評分考研專用考研專用考研專用
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