计算机硬件技术基础/计算机基础课程系列教材

本书是面向21世纪课程教材、教育部高等学校非计算机专业计算机基础课程教学指导委员会推荐教材。.
本书是在第一版的基础上，根据近几年来计算机及其应用技术的新发展，以及教育部高等学校非计算机专业计算机基础课程教学指导委员会新发布的“白皮书”精神和课程教学基本要求，结合作者所在课程组近期教学改革和教材研究的成果(2001年先后获得军队级教学成果一等奖和国家级教学成果二等奖)，总结提高修订而成的。..
本书在保持原有体系结构基本不变的情况下，更新了部分内容，使之更具先进性和实用性，也更符合教育教学规律。全书以Pentium系列微机为主要背景机，系统全面地介绍了计算机的硬件技术基础，内容包括微机原理、微机接口、微机应用三部分。其中：原理部分介绍了微机系统组成及工作原理、微处理器及指令系统、汇编语言程序设计、存储器、I／O接口、总线和总线标准、中断与中断控制、定时器／计数器电路；接口部分介绍了并行接口与串行接口、基本人机交互设备接口和模拟I／O接口；应用部分介绍了最能反映计算机硬件技术本质的微机在测控系统中的应用。本书在附录中还对每部分的教学实验安排提出了建议。
本书可作为高等学校理工科各专业的本科生或研究生教材。对于从事各类微机应用系统设计开发工作的科技人员，本书也是一本实用参考价值很强的参考书。...

江西峡江人，1969年毕业于哈尔滨军事工程学院，现为国防科技大学教授。长期从事电子技术、微型计算机应用、自动测控和故障诊断方面的教学与科研。先后负责完成国家“863”等各类科研、教研项目20余项，获全国科学大会奖和国家级教学成果二等奖各1项，军队级教学成果一等奖2项，国家部委级教学成果奖和科技进步奖多项；编著出版国家级、军队级重点／规划教材和教育部“面向21世纪课程教材”等著作18部，发表学术论文60余篇，获全国电子类专业优秀教材一等奖1次、全国普通高等学校优秀教材二等奖1次、中国图书奖1次和各级各类优秀论文奖多次。获全军优秀教师，首届全军院校“育才奖”金奖和第一届全国高等学校“国家级教学名师奖”等荣誉称号。

本书是由教育部非计算机专业计算机基础课程教学指导委员会推荐的计算机基础课程系列教材之一，可作为高等学校理工科类个专业的本科生和研究生教材。

第一部分 微机原理篇.
第一章 微机系统组成及工作原理(3)
1.1 微机系统概述(3)
1.1.1 微机系统的三个层次(3)
1.1.2 微机系统的主要性能指标(3)
1.2 微机系统的硬件结构(5)
1.2.1 三总线结构及分类(5)
1.2.2 微机各大组成部分的基本结构及功能(7)
1.3 微机运算基础(11)
1.3.1 计算机中数的表示方法(11)
1.3.2 计算机的运算(16)
1.4 微机基本工作原理(20)
1.4.1 计算机工作过程的本质(20)
1.4.2 指令与程序概念(20)
1.4.3 指令类别(21)
1.4.4 指令与程序的执行(21)
1.4.5 程序执行过程举例(22)
1.5 PC系列微机系统(24)
1.5.1 PC系列微机系统概述(24)

本书第一版出版至今已过去6年，期间计算机技术取得了飞速发展，我国的高等教育比计算机技术发展还快，教育教学改革热潮涌动、成果累累。为了与计算机技术的发展和教育教学改革的形势相适应，对第一版进行修订势在必行。. 这次修订版是根据教育部高等学校非计算机专业计算机基础课程教学指导分委员会新发布的“白皮书”的精神和课程教学基本要求，吸取国内同行使用第一版的反馈意见，结合作者所在课程组近期教学改革和教材研究的成果(2001年先后获得军队级教学成果一等奖和国家级教学成果二等奖)，总结提高而写成的，并作为面向21世纪课程教材、普通高等教育“十五”国家级规划教材和教育部高等学校非计..

书摘
第一章微机系统组成及工作原理1．1微机系统概述1·1·1微机系统的三个层次
通常所说的"微电脑"、"微机"等，准确地讲应该叫微型计算机系统。微机系统中从局部到全局存在三个层次：微处理器一微机一微机系统。为了以后学习时不致混淆，首先有必要了解这三个层次的不同内涵。
1．微处理器 ． 微处理器(Micr。processor)也叫微处理机，它本身并不是计算机，但它是微机的核心部件。微处理器包括算术逻辑部件ALU(Arithmetic Logic Unit)、控制部件(Control unit)和寄 存器组(Registers)三个基本部分，通常由一片或几片LSI、VISI器件组成。
2．微型计算机
微型计算机(Micro Computer，以下简称微机)是以微处理器为核心，加上由大规模集成电路制作的存储器(ROM和RAM)、输入／输出接口和系统总线组成的。有的微机则是将这些组成部分集成在一个超大规模芯片上，则称之为单片微机，简称单片机。
3．微机系统
微机系统(Micr。Computer System)是以微机为核心，再配以相应的外围设备、电源、辅助电路和控制微机工作的软件而构成的完整的计算系统。软件分为系统软件和应用软件两大类。系统软件是用来支持应用软件的开发与运行的，它包括操作系统、标准实用程序和各种语言处理程序等。应用软件是用来为用户解决具体应用问题的程序及有关的文档和资料。
要注意，在上述的三个层次中，单纯的微处理器不是计算机，单纯的微机也不是完整的计算系统，它们都不能独立工作。只有微机系统才是完整的计算系统，才具有实用意义，才司以正常工作。1·1．2微机系统的主要性能指标
微机系统和一般计算机系统一样，衡量其性能好坏的技术指标主要有以下五方面。
1．字长
字长是计算机内部一次可以处理的二进制数码的位数。一般一台计算机的字长决定于它的通用寄存器、内存储器、ALu的位数和数据总线的宽度。字长越长，一个字所能表示的数据精度就越高；因此在完成同样精度的运算时，则数据处理速度越高。然而，字长越长，计算机的硬件代价相应也增大。为了兼顾精度／速度与硬件成本两方面，有些计算机允许采用变字长运算。
一般情况下，CPU的内、外数据总线宽度是一致的。但有的cPU为了改进运算性能，加宽了CP[J的内部总线宽度，致使内部字长和对外数据总线宽度不一致。如I：ntel 8088／80188的内部数据总线宽度为16位，外部为8位。对这类芯片，称之为"准××位"CPU，因此Intel8088
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