本书本书以32位微处理器Pentium为平台，在介绍微型计算机基本知识的基础上，系统地阐述Pentium系列微型计算机的体系结构、原理以及接口技术，同时介绍PentiumⅡ微处理器的新技术。主要内容包括微型计算机系统基础知识、80x86微处理器结构、Pentium系统原理、Pentium存储管理、高速缓冲存储器、超标量流水线、浮点部件、中断、总线、I/O接口与可编程芯片、模/数转换及数/模转换、汇编语言程序设计。本书注重基础，取材新颖，内容丰富，涉及技术较新，实用性强，反映现代位处理器技术发展的趋势。本书既可作为高等院校电子信息工程、计算机科学与技术、自动化及网络工程等专业的教学用书，也可供其他专业作为选修课教材以及工程技术人员参考。

第1章微型计算机系统基础知识1
1.1概述1
1.2微型计算机的硬件结构和基本工作原理2
1.2.1微型计算机的基本结构2
1.2.2中央处理器3
1.2.3存储器8
1.2.4I/O设备13
1.2.5总线16
1.3计算机中信息的表示16
1.3.1进位计数制16
1.3.2数值信息在计算机中的表示19
1.3.3非数值信息在计算机中的表示25
1.4微型计算机的软件系统30
1.4.1软件的分类31
1.4.2操作系统的概念31
1.4.3计算机语言和语言处理程序32
1.5微型计算机系统及性能指标34
1.5.1计算机系统的组成34
1.5.2系统的基本配置35
1.5.3微型计算机的主要性能指标36
习题137
第2章80x86微处理器结构39
2.1微型计算机的发展概况39
2.1.1由8086到Pentium39
2.1.2由PentiumPro到PentiumⅡ/Ⅲ43
2.28086/8088微处理器的结构49
2.2.18086的功能结构49
2.2.28086/8088的寄存器结构50
2.38086的引脚功能和工作模式54
2.4存储器组织和I/O组织60
习题262
第3章Pentium系统原理63
3.1概述63
3.2Pentium微处理器体系结构64
3.2.1Pentium微处理器的外形和封装64
3.2.2Pentium微处理器的功能结构67
3.3Pentium微处理器的寄存器72
3.3.1基本寄存器73
3.3.2系统级寄存器83
3.3.3调试寄存器89
3.4CISC和RISC91
3.4.1复杂指令集计算机—CISC92
3.4.2精简指令集计算机—RISC92
3.5Pentium指令格式与寻址方式93
3.5.1指令格式93
3.5.2寻址方式95
3.6数据类型98
3.6.1基本的数据类型98
3.6.2Pentium的操作数类型99
3.6.3PentiumFPU的数据类型100
3.7PentiumⅡ微处理器103
习题3103
第4章Pentium存储管理105
4.1概述105
4.2存储器组织106
4.2.1实模式下的存储器组织106
4.2.2保护模式下的存储器组织107
4.2.3虚拟8086模式下的存储器组织108
4.3保护模式的分段模型109
4.3.1平面模型109
4.3.2带保护的平面模型110
4.3.3多段模型111
4.4Pentium段的转换112
4.4.1段寄存器及段描述符高速缓存113
4.4.2段描述符表120
4.5保护模式的页转换122
4.5.1分页功能123
4.5.2控制寄存器的页属性130
4.5.3Pentium微处理器后系列的分页功能增强131
4.5.4物理地址扩展特性132
4.5.5物理地址扩展与页面尺寸扩展134
4.6保护模式的段和页转换的组合136
习题4138
第5章高速缓冲存储器139
5.1高速缓冲存储器的工作原理139
5.2高速缓冲存储器的基本结构141
5.2.1全相联Cache142
5.2.2直接映射Cache144
5.2.3组相联Cache146
5.3高速缓冲存储器的性能分析148
5.4高速缓冲存储器的操作方式151
5.4.1替换策略151
5.4.2Cache与主存的一致性问题152
5.5MESI一致性协议153
5.5.1MESI一致性协议概述153
5.5.2MESI协议状态转换规则154
5.6PentiumⅡ处理器的Cache技术154
习题5157
第6章超标量流水线158
6.1概述158
6.2整型流水线159
6.2.1Pentium的流水线160
6.2.2指令配对162
6.3浮点流水线165
6.4动态执行技术167
6.4.1PentiumⅡ的流水线结构167
6.4.2动态执行过程168
6.5分支预测171
习题6173
第7章浮点部件174
7.1概述174
7.2浮点部件体系结构175
7.2.1数值寄存器175
7.2.2FPU寄存器堆栈176
7.2.3状态字寄存器177
7.2.4控制字寄存器180
7.2.5标记字寄存器181
7.2.6最后的指令操作码字段182
7.2.7数值指令和数据指针182
习题7184
第8章中断185
8.1概述185
8.1.1中断的概念185
8.1.2中断源分类185
8.2硬件中断与软件中断186
8.2.1硬件中断187
8.2.2异常中断187
8.2.3INTn指令中断188
8.2.4异常和中断向量188
8.2.5指令的重新启动190
8.3中断描述符表和中断描述符190
8.3.1中断描述符表190
8.3.2中断描述符191
8.4中断处理192
8.4.1实模式使用中断向量表192
8.4.2保护模式使用中断描述符表192
8.5出错代码194
8.6异常条件194
习题8204
第9章总线205
9.1概述205
9.1.1总线的概念205
9.1.2总线的工作原理205
9.1.3总线的分类205
9.1.4总线操作207
9.1.5总线结构207
9.1.6总线的主要参数210
9.2总线系统的层次、信号类型及总线周期211
9.2.1总线系统的层次211
9.2.2总线系统的信号类型211
9.2.3总线周期212
9.3ISA总线214
9.4EISA总线217
9.5VESA总线218
9.6PCI总线219
9.6.1PCI总线的特点及接口信号219
9.6.2采用北桥/南桥体系结构的芯片组225
9.6.3PCI总线的应用227
9.7AGP接口227
9.7.1AGP的主要特点228
9.7.2AGP的工作模式228
习题9229
第10章I/O接口与可编程芯片230
10.1高性能可编程DMA控制器接口芯片82C37A-5230
10.1.182C37A-5的内部结构230
10.1.282C37A-5的内部寄存器231
10.1.3DMA编程和应用举例239
10.2可编程中断控制器芯片82C59A240
10.2.182C59A的内部结构241
10.2.282C59A的程序设计242
10.2.382C59A在Pentium微处理器上的应用248
10.3CHMOS可编程时间间隔定时器芯片82C54249
10.3.182C54的内部结构249
10.3.282C54的内部寄存器250
10.3.382C54编程和应用举例253
10.4可编程外围接口芯片82C55A255
10.4.182C55A的内部结构255
10.4.282C55A的控制字和3种工作方式256
10.4.382C55A编程和应用举例257
10.5可编程串行通信接口芯片82C51A260
10.5.1串行通信260
10.5.282C51A的内部结构261
10.5.382C51A的寄存器263
10.5.482C51A编程和应用举例264
习题10266
第11章模/数转换及数/模转换268
11.1概述268
11.2D/A转换器269
11.2.1D/A转换器的基本原理269
11.2.2权电阻解码网络D/A转换器269
11.2.3T形电阻解码网络D/A转换器271
11.2.4D/A转换器的主要技术指标272
11.3A/D转换器272
11.3.1采样/保持器273
11.3.2A/D转换器的基本原理274
11.3.3A/D转换器的主要技术指标278
11.4D/A转换芯片介绍278
11.4.1AD7522的性能指标278
11.4.2AD7522的各功能部件与引脚功能279
11.5A/D转换芯片介绍283
11.5.1A/D芯片基本构成283
11.5.2A/D转换芯片ADC1143284
11.5.3ADC1143在微机系统中的应用286
习题11287
第12章汇编语言程序设计288
12.1汇编语言概述288
12.1.1汇编语言和汇编程序的基本概念288
12.1.2汇编语言程序设计的基本步骤289
12.2汇编语言源程序结构290
12.2.1汇编语言语句格式290
12.2.2伪操作293
12.2.3宏操作306
12.2.4过程308
12.2.5宏操作和过程的比较309
12.3汇编程序设计311
12.3.1顺序结构程序设计311
12.3.2分支结构程序设计312
12.3.3循环结构程序设计318
12.3.4子程序322
习题12328
参考文献330