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内容简介

　　《全国计算机等级考试四级教程：计算机组成与接口（2018年版）》是根据教育部考试中心颁布的《全国计算机等级考试四级计算机组成与接口考试大纲（2018年版））的要求编写的。教材内容紧扣考试大纲要求，力求做到简明扼要，在介绍基本概念的同时，把四级计算机组成与接口考试所要求的硬件知识贯穿在教材中。教材的知识包含三部分内容：计算机基本知识；汇编语言程序设计方法和计算机接口程序设计技术。前两部分内容是学好第三部分的基础。
　　《全国计算机等级考试四级教程：计算机组成与接口（2018年版）》的内容是计算机组成与接口的基础知识，主要包括微型计算机的基本构成、数据的表示方法、存储器的工作原理和CPU的连接方法、I/O接口芯片的工作原理和程序设计方法以及总线类型等。深入理解和熟练掌握《全国计算机等级考试四级教程：计算机组成与接口（2018年版）》内容，是成为一名硬件开发工程师所必需的。
　　《全国计算机等级考试四级教程：计算机组成与接口（2018年版）》除作为四级计算机组成与接口考试参考用书外，也可作为高等院校计算机专业“微机原理与应用”课程的教材，同时可作为电子信息、物联网、通信、自动化、测控专业“微机原理”课程的教材。

内页插图

目录

第一章 计算机系统概述
1．1 计算机的基本组成
1．1．1 硬件系统
1．1．2 软件系统
1．1．3 计算机系统层次结构
1．2 计算机硬件的主要技术指标
1．2．1 机器字长
1．2．2 主存容量
1．2．3 运算速度
1．3 数据信息的表示
1．3．1 常用记数制及其相互转换
1．3．2 真值和机器数
1．3．3 二一十进制编码
1．3．4 ASCII码
1．3．5 定点数的表示
1．3．6 浮点数的表示
1．4 CPU的基本结构和工作机理
1．4．1 CPU的基本结构
1．4．2 指令和指令周期
1．4．3 指令流水线技术
1．4．4 8086CPU
1．4．5 Pentium微处理器

第二章 存储器
2．1 概述
2．1．1 存储器的分类
2．1．2 存储器的层次结构
2．1．3 高速存储技术
2．1．4 虚拟存储技术
2．1．5 地址映像技术
2．1．6 替换策略
2．1．7 保护模式下Pentium微处理器的存储管理
2．2 主存储器
2．2．1 主存储器的基本结构和指标
2．2．2 随机存取存储器
2．2．3 只读存储器
2．2．4 存储器与CPU的连接
2．3 辅助存储器
2．3．1 硬磁盘存储器
2．3．2 光盘存储器

第三章 汇编语言程序设计
3．1 概述
3．1．1 机器语言和汇编语言
3．1．2 数据表示
3．2 8086微处理器的寻址方式
3．2．1 立即数寻址
3．2．2 寄存器寻址
3．2．3 直接寻址
3．2．4 寄存器间接寻址
3．3 8086汇编指令系统
3．3．1 可执行指令
3．3．2 不可执行指令
3．4 汇编程序
3．4．1 汇编程序的设计方法
3．4．2 流程图的基本结构
3．4．3 汇编程序基本结构
3．4．4 顺序程序结构
3．4．5 分支程序结构
3．4．6 循环程序结构
3．4．7 子程序结构
3．4．8 中断程序结构

第四章 计算机中断技术
4．1 中断的基本概念
4．1．1 中断的类型
4．1．2 中断的优先级
4．1．3 中断嵌套
4．1．4 中断类型码和中断向量
4．1．5 中断响应和处理过程
4．2 Pentium微处理器的中断
4．3 中断控制器8259A芯片简介
4．3．1 8259A引脚结构
4．3．2 8259A芯片功能
4．3．3 8259A芯片的编程结构
4．3．4 8259A的中断响应过程
4．3．5 8259A编程
4．3．6 8259A应用举例

第五章 计算机和外设的数据交换技术
5．1 概述
5．2 CPU和外设之间的数据传送方式
5．2．1 程序传送方式
5．2．2 中断传送方式
5．2．3 DMA传送方式
5．3 串行通信
5．3．1 基本概念
5．3．2 可编程串行通信接口8251A
5．3．3 8251A的编程
5．3．4 8251A应用举例
5．4 并行通信
5．4．1 可编程并行通信接口8255A
5．4．2 8255A的编程
5．4．3 8255A应用举例
5．5 计数器／定时器接口电路
5．5．1 8253的编程
5．5．2 8253应用举例

第六章 D/A和A/D转换
6．1 基本概念
6．1．1 计算机的模拟接口
6．1．2 运算放大器的原理及应用
6．1．3 AD7501芯片简介
6．2 D/A特换器
6．2．1 基本工作原理
6．2．2 D/A转换电路常用的参数和术语
6．2．3 DAC0832数／模转换器
6．3 A/D转换器
6．3．1 基本工作原理
6．3．2 A/D转换电路常用的参数和术语
6．3．3 ADC0809芯片简介

第七章 人机接口
7．1 鼠标
7．2 键盘
7．2．1 简单的按键电路
7．2．2 个人计算机键盘原理
7．3 显示
7．3．1 发光二极管
7．3．2 七段数码显示器
7．3．3 液晶显示器
7．4 打印机
7．4．1 针式打印机
7．4．2 喷墨打印机
7．4．3 激光打印机
7．4．4 打印机接口

第八章 总线
8．1 概述
8．1．1 总线结构
8．1．2 总线分类
8．1．3 总线的特性
8．1．4 总线的性能指标
8．2 总线的基本功能
8．2．1 总线仲裁控制
8．2．2 总线通信控制
8．2．3 总线数据传送模式
8．2．4 总线驱动及出错处理
8．3 流行PC总线
8．3．1 系统总线
8．3．2 外部总线
……

附录1 全国计算机等级考试四级计算机组成与接口考试大纲（2018年版）
附录2 全国计算机等级考试四级计算机组成与接口样卷及参考答案
参考文献

前言/序言

　　随着计算机应用技术的普及以及工业信息化的发展，根据生产应用需求，利用廉价的电子元器件开发专用的嵌入式硬件产品已经成为目前广泛的市场需求。
　　本书针对希望掌握计算机硬件开发技术的读者，内容组织上不要求最新和最全，而以掌握开发技术为目标，只要具备了电路知识的读者都能轻松地阅读本书内容，熟悉了解硬件设计的方法和接口芯片程序设计的方法，并通过实践最终成为一名优秀的硬件开发工程师。
　　全书分成8章，第一章介绍计算机组成的基本知识、计算机中的数据表示方法以及CPU的基本结构。尽管CPU的内部技术不断发展，功能越来越强，然而从硬件开发角度出发，更需要关心的是硬件设计的基本原理。因而，本章对功能更强但原理复杂的PentiumCPU不作重点介绍，而是把重点放在8086CPU编程结构的介绍上。第二章介绍存储器的基本类型和与CPU的连接方式。CPU和存储器是构成嵌入式系统硬件的基本单元，只要具备这些基本单元，硬件系统就可以工作了。第三章介绍汇编语言程序设计。由于目前在硬件系统开发中汇编语言的应用越来越少，大量的开发软件巳用C语言来编写，所以本章只是重点介绍8086CPU的指令系统，而对PentiumCPU中的在8086CPU指令系统上所增加的指令不作介绍。本章是学习第四、五章的基础。第四章介绍中断技术。中断技术是硬件系统实时响应外部现场事件的入口点，也是内部任务转换的触发事件。第五章至第八章介绍CPU与外部不同设备的数据交换方式，可以根据所设计硬件系统的具体要求，有选择地掌握这四章中的部分内容。
　　本书第一章、第二章和第八章由赵海春执笔，第六章和第七章由郑榕执笔，其余章节由郑雪峰执笔并负责全‘书的修改和最终定稿。
　　北京工业大学蒋宗礼教授在百忙之中审阅了全书，并提出了许多宝贵的意见，在此表示衷心的感谢。
　　由于编写仓促，疏误之处殷切希望得到读者的批评指正。
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