計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)

第 1章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 1
1．1　數(shù)字信號　1
1．2　數(shù)制的轉(zhuǎn)換、運(yùn)算與編碼　2
1．3　計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示　4
1．3．1　機(jī)器數(shù)和真值　4
1．3．2　原碼、反碼、補(bǔ)碼　5
1．3．3　原碼、反碼、補(bǔ)碼的關(guān)系　5
1．4　常用編碼方案　6
1．4．1　BCD碼　6
1．4．2　ASCII碼　7
1．4．3　Unicode　8
1．4．4　非ASCII碼　9
1．5　數(shù)字電路基礎(chǔ)　9
1．5．1　邏輯門　9
1．5．2　IC分類　12
1．5．3　寄存器　12
1．5．4　多路復(fù)用器和譯碼器　14
1．6　計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)　15
1．6．1　微型計(jì)算機(jī)的組成　15
1．6．2　CPU架構(gòu)　16
1．6．3　計(jì)算機(jī)總線　17
1．6．4　CPU結(jié)構(gòu)　18
思考題　19
第　2章 8086微處理器　21
2．1　8086微處理器結(jié)構(gòu)　21
2．1．1　8086微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)　21
2．1．2　8086程序執(zhí)行流程　23
2．1．3　8086的寄存器結(jié)構(gòu)　23
2．2　8086的引腳及功能　26
2．2．1　8086的引腳功能　26
2．2．2　8086的最小模式和最大模式　30
2．3　8086的存儲器結(jié)構(gòu)　31
2．3．1　存儲器組織與數(shù)據(jù)存儲格式　31
2．3．2　存儲器分段結(jié)構(gòu)　33
2．3．3　邏輯地址與物理地址的轉(zhuǎn)換　35
2．3．4　堆?！?6
2．4　8086 I/O結(jié)構(gòu)　37
2．4．1　I/O接口的功能及基本結(jié)構(gòu)　37
2．4．2　I/O端口的編址方式　38
2．4．3　I/O的控制方式　38
思考題　40
第3章　8086的指令系統(tǒng)　41
3．1　8086指令的特點(diǎn)　41
3．2　8086的尋址方式　42
3．2．1　尋址方式說明　42
3．2．2　尋址方式種類　43
3．3　8086的指令格式及數(shù)據(jù)類型　49
3．3．1　匯編語言的語句格式　50
3．3．2　匯編語言中的符號、數(shù)據(jù)和表達(dá)式　51
3．4　8086的指令集　53
3．4．1　數(shù)據(jù)傳送類指令　53
3．4．2　算術(shù)運(yùn)算類指令　59
3．4．3　位操作指令　67
3．4．4　串處理指令　69
3．4．5　控制轉(zhuǎn)移類指令　71
3．4．6　處理器控制類指令　73
思考題　74
第4章　8086匯編語言程序設(shè)計(jì)　76
4．1　程序設(shè)計(jì)語言概述　76
4．2　8086匯編語言中的偽指令　76
4．2．1　符號定義語句　77
4．2．2　變量定義語句　78
4．2．3　段定義語句　80
4．2．4　段分配語句　84
4．2．5　過程定義語句　84
4．2．6　結(jié)束語句　85
4．3　8086匯編語言中的運(yùn)算符　85
4．3．1　常用運(yùn)算符和操作符　85
4．3．2　運(yùn)算符的優(yōu)先級　89
4．4　匯編語言程序設(shè)計(jì)　89
4．4．1　匯編語言程序設(shè)計(jì)基本步驟　89
4．4．2　順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)　90
4．4．3　分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)　92
4．4．4　循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)　95
4．5　宏與宏調(diào)用　101
4．5．1　宏概念　101
4．5．2　宏指令應(yīng)用舉例　102
4．6　匯編語言程序設(shè)計(jì)與上機(jī)調(diào)試　103
4．6．1　匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)例　103
4．6．2　DOS功能調(diào)用與子程序設(shè)計(jì)　109
4．6．3　BIOS功能調(diào)用　112
4．6．4　子程序設(shè)計(jì)　113
4．6．5　匯編語言程序上機(jī)調(diào)試　118
思考題　119
第5章　存儲器及微型計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)　121
5．1　存儲器的概念及分類　121
5．1．1　存儲器概述　121
5．1．2　存儲器的分類　121
5．1．3　存儲器的性能指標(biāo)　124
5．2　多級存儲結(jié)構(gòu)　125
5．3　主存儲器　128
5．3．1　主存儲器概述　128
5．3．2　半導(dǎo)體存儲器的基本結(jié)構(gòu)　129
5．3．3　隨機(jī)存取存儲器　131
5．3．4　只讀存儲器　136
5．4　閃存　139
5．4．1　閃存工作原理　139
5．4．2　閃存分類　140
5．4．3　NOR閃存　141
5．4．4　NAND閃存　142
5．4．5　應(yīng)用原則　143
5．5　8086中的存儲器管理　143
5．5．1　存儲器接口設(shè)計(jì)　143
5．5．2　存儲器的擴(kuò)展　144
思考題　148
第6章　微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)　150
6．1　I/O接口概述　150
6．1．1　I/O接口的功能　150
6．1．2　I/O接口中的信息類型　152
6．1．3　I/O接口的典型結(jié)構(gòu)　152
6．2　I/O端口編址　153
6．2．1　I/O端口的尋址方式　153
6．2．2　I/O端口地址的形成　154
6．3　輸入/輸出的處理方式　155
6．3．1　程序控制傳輸方式　156
6．3．2　直接存儲器存取方式　156
6．4　CPU與外部設(shè)備的接口　157
6．4．1　同步傳輸方式與接口　157
6．4．2　異步查詢方式與接口　159
6．5　8086的輸入/輸出　162
6．5．1　8086的I/O指令　162
6．5．2　8086的I/O特點(diǎn)　162
6．6　可編程并行接口芯片8255A　163
6．6．1　8255A的外部特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)　164
6．6．2　8255A的編程命令　167
6．6．3　8255A的工作方式　168
6．6．4　8255A的應(yīng)用舉例　174
6．7　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器　178
6．7．1　定時(shí)/計(jì)數(shù)概述　178
6．7．2　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253　180
6．7．3　8253的外部特性　180
6．7．4　8253的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)與功能　181
6．7．5　8253的編程命令與讀/寫操作　182
6．7．6　8253的工作方式及其特點(diǎn)　184
6．7．7　8253應(yīng)用舉例　190
思考題　197
第7章　中斷　198
7．1　中斷原理　198
7．1．1　從無條件傳輸、條件傳輸?shù)街袛鄠鬏敗?98
7．1．2　中斷概念　201
7．2　中斷系統(tǒng)組成及其功能　202
7．2．1　與中斷有關(guān)的觸發(fā)器　202
7．2．2　中斷響應(yīng)條件　203
7．2．3　8086中斷系統(tǒng)　204
7．2．4　中斷響應(yīng)過程　205
7．2．5　8086的中斷向量　209
7．3　可編程中斷控制器8259A　211
7．3．1　8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳分配　212
7．3．2　8259A的中斷管理方式　214
7．3．3　8259A的編程與應(yīng)用　216
7．4　IBM PC硬件中斷　220
7．4．1　IBM PC中斷設(shè)置　220
7．4．2　中斷應(yīng)用舉例　221
思考題　222
第8章　串行通信　224
8．1　串行通信概述　224
8．1．1　串行通信的數(shù)據(jù)傳輸方式　225
8．1．2　數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議　225
8．2　RS-232C標(biāo)準(zhǔn)　228
8．2．1　信號接口　228
8．2．2　電氣特性　230
8．2．3　MAX232　231
8．2．4　RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口在通信中的連接　233
8．3　SPI通信接口　234
8．3．1　SPI概述　234
8．3．2　SPI定義及通信原理　234
8．3．3　DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘　236
8．4　I2C通信接口　239
8．4．1　I2C概述　239
8．4．2　I2C的連接及尋址方式　240
8．4．3　I2C協(xié)議　241
8．4．4　24C04基本應(yīng)用　243
8．5　USB通信接口　245
8．5．1　USB概述　245
8．5．2　USB系統(tǒng)的組成　247
8．5．3　USB協(xié)議中的基本概念　248
8．5．4　USB通信傳輸方式　250
8．6　CAN總線接口　252
8．6．1　CAN總線概述　252
8．6．2　CAN的報(bào)文傳輸　253
8．7　可編程串行通信接口芯片8251　254
8．7．1　8251的結(jié)構(gòu)及引腳　254
8．7．2　8251的初始化　256
8．7．3　8251的初始化編程　258
8．8　USB轉(zhuǎn)接芯片CH341　260
8．8．1　CH341概述　260
8．8．2　CH341引腳定義　261
8．8．3　功能說明　263
思考題　266
第9章　A/D與D/A轉(zhuǎn)換　267
9．1　A/D轉(zhuǎn)換簡介　267
9．1．1　概述　267
9．1．2　模擬信號的取樣、量化和編碼　268
9．1．3　主要性能指標(biāo)　269
9．1．4　A/D轉(zhuǎn)換原理　270
9．1．5　A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用　272
9．2　A/D轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)　276
9．2．1　A/D轉(zhuǎn)換器　276
9．2．2　模擬接口插件卡　278
9．3　D/A轉(zhuǎn)換器　280
9．3．1　D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理　280
9．3．2　D/A轉(zhuǎn)換器的性能和指標(biāo)　281
9．3．3　D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用　281
9．3．4　D/A轉(zhuǎn)換器TLC5620　283
9．4　A/D與D/A轉(zhuǎn)換應(yīng)用設(shè)計(jì)　286
思考題　289
第　10章 嵌入式系統(tǒng)　290
10．1　嵌入式系統(tǒng)概述　290
10．1．1　嵌入式系統(tǒng)的定義　290
10．1．2　嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)　291
10．1．3　嵌入式系統(tǒng)的分類　292
10．1．4　嵌入式處理器的發(fā)展?fàn)顩r　293
10．1．5　嵌入式軟件的發(fā)展情況　294
10．1．6　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展情況　295
10．1．7　ARM的世界　295
10．2　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)　297
10．2．1　嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述　297
10．2．2　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模型　298
10．2．3　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程　299
10．2．4　嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心技術(shù)　301
10．2．5　嵌入式開發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)境　303
10．2．6　系統(tǒng)設(shè)計(jì)　303
10．3　嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具　305
10．3．1　開發(fā)工具的組成　305
10．3．2　集成的IDE工具　307
10．4　嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試方法　309
10．4．1　基于主機(jī)的調(diào)試　309
10．4．2　遠(yuǎn)程調(diào)試器與調(diào)試內(nèi)核　309
10．4．3　ROM仿真器　310
10．4．4　ICE　311
10．4．5　JTAG　312
10．5　嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用　313
思考題　314
第　11章 單片機(jī)基礎(chǔ)與C語言開發(fā)技術(shù)　315
11．1　MCS-51系列單片機(jī)　315
11．1．1　單片機(jī)簡介　315
11．1．2　單片機(jī)的發(fā)展史　315
11．1．3　MCS-51系列單片機(jī)分類　316
11．1．4　51內(nèi)核單片機(jī)　317
11．1．5　MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及引腳功能　319
11．1．6　單片機(jī)的應(yīng)用　323
11．2　MCS-51系列單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)　324
11．2．1　MCS-51系列單片機(jī)存儲器空間　324
11．2．2　特殊功能寄存器　325
11．3　時(shí)鐘電路與時(shí)序　329
11．3．1　時(shí)鐘電路　329
11．3．2　時(shí)序　330
11．3．3　復(fù)位電路　331
11．4　并行I/O端口結(jié)構(gòu)　332
11．5　單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)　336
11．5．1　C51語言　336
11．5．2　C51數(shù)據(jù)類型　336
11．5．3　C51數(shù)據(jù)存儲類型　338
11．5．4　C51運(yùn)算符、表達(dá)式及規(guī)則　339
11．5．5　C51流程控制語句　341
11．5．6　C51 函數(shù)　344
思考題　347
第　12章 單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)　349
12．1　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器　349
12．1．1　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和功能　349
12．1．2　方式寄存器和控制寄存器　350
12．1．3　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式　351
12．1．4　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始化　354
12．1．5　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器綜合應(yīng)用案例　355
12．1．6　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器使用注意事項(xiàng)　359
12．2　MCS-51系列單片機(jī)中斷系統(tǒng)　359
12．2．1　中斷的概念　359
12．2．2　MCS-51系列單片機(jī)中斷系統(tǒng)　360
12．2．3　中斷的處理過程　362
12．2．4　中斷系統(tǒng)應(yīng)用　363
12．3　單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展　366
12．3．1　單片機(jī)的片外總線結(jié)構(gòu)　367
12．3．2　外部程序存儲器擴(kuò)展　368
12．3．3　外部數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展　370
12．4　單片機(jī)鍵盤及顯示接口　372
12．4．1　鍵盤接口原理　372
12．4．2　顯示接口原理　374
思考題　378