第4版以Pentium为核心，系统讲述了当前最先进的微型机技术。首先分析了CPU的原理结构、汇流排周期、中断机制、定址方式和指令系统；然后阐述了存储器管理技术和高速快取技术；接着讲解了微型机和外设之间的各种数据传输方式，其中，着重分析了中断方式和DMA方式的工作原理和传输特点，并用较多篇幅讲述微型机的接口技术，逐一讲解了各关键接口部件以及多功能接口部件的原理和套用；此后，讲述了键盘和滑鼠技术、显示技术、印表机技术、软碟硬碟和光碟技术以及汇流排技术，特别对PCI汇流排技术进行了重点讲解；最后介绍了Pentium主机系统的整体结构，对系统控制晶片组和BIOS作了透彻讲述，由此使学生对微型机系统建立整体观念。在各章中，对重点技术都结合实例予以说明，并进行归纳和总结，以利于读者对微型机技术中最重要最关键的部分深入理解、牢固掌握和灵活套用，同时，对关键技术儘量阐述其设计思想和创新点，以启发和培养学生的创新能力。作者基于深厚的教学和科研功底，以一贯精益求精的科学作风，对各章内容的选择、组织和表述进行了精心考虑，特别注重符合初学者的认知规律，对所有技术都讲得条理清晰、深入浅出、通俗易懂。

戴梅萼1946年出生，上海市人，1964年由上海中学人清华大学自动控制系，1970年毕业，1981年获清华大学工学硕士学位，现任清华大学计算机系教授。自研究生毕业后，长年从事微型计算机技术的教学和科研。曾作为主要完成人或项目负责人，由于出色完成”六五”、”七五”、”八五”、”九五”国家重点科研攻关项目而获得电子部科技进步一等奖、国家级科技进步三等奖、电子部科技进步二等奖、教育部科技进步二等奖等多次重要奖励。作为第一作者或唯一作者编着了《微型计算机技术及套用》、《JAVA问答式教程》和《汁算机套用基础》等多种教材，其中，配套专业教材《微型计算机技术及套用》、《微型计算机技术及套用——习题与实验题集》、《微型机软体硬体开发指南》第1版于1996年获第三届全国工科电子类优秀教材一等奖，并被台湾儒林图书公司出版台湾版发行于中国港澳台地区和新加坡，第2版于2001年获北京市教育教学成果一等奖，并获国家级教学成果二等奖；第3版于2004年获全国优秀畅销书金奖，2005年评为北京市高等教育精品教材。本书长年作为清华大学计算机系本科生必修课教材和全校双学位教材，并被国内超过400所学校使用。以第一作者在国内外会议和期刊发表科研论文50余篇。

史嘉权1940年出生，河北秦皇岛市人，1965年毕业于清华大学自动控制系，毕业后留校，开设多门专业课，任清华大学计算机系教授。一直从事程式设计、微型机技术、网路技术和资料库技术的科研和教学，在国内率先编写了微型机彙编语言程式设计方面的教材并剖析了国外流行的微型机作业系统，率先研製了乙太网络实时通信系统和分散式异型机乙太网络语音、图形、图像实时传输系统。作为负责人完成了多个重要科研项目包括国家重点科技攻关项目，因作出突出贡献而获得国家科技攻关荣誉证书，并作为第一获奖人获得机电部科技进步三等奖、北京市科技进步三等奖、北京地区网路系统评比一等奖等奖励，作为第一完成人获国家发明专利。作为唯一作者或第一、二作者编写了《Z80彙编语言程式设计》、《资料库系统概论》、《微型计算机技术及套用》、《计算机硬体基础教程——原理、技术及套用》等教材，并翻译了《微型电脑程式设计》（日译中）、《资料库系统基础教程》（英译中）等教材，其中，《微型计算机技术及套用》第1版获第三届全国工科电子类优秀教材一等奖，第2版获北京市教育教学成果一等奖、国家级教学成果二等奖，第3版获全国优秀畅销书金奖并评为北京市高等教育精品教材。在国际会议和国内杂誌报刊共发表论文40多篇。

《微型计算机技术及套用》普通高等教育“十一五”国家级规划教材《市场调查与预测》第1版获全国工科电子类优秀教材一等奖，第2版获北京市教学成果一等奖，国家级教学成果二等奖。第3版在在152家出版社送评的902种教材中，获全国优秀畅销书金奖，这是获得这个奖的10本图书中唯一的计算机类教材，也是清华大学出版社送审的唯一获得金奖的图书。

清华大学计算机系列教材

这套教材已伴随着计算机科学与技术的飞速发展茁壮成长了二十余年，获得了国家科学技术进步奖、国家级优秀教材特等奖等29项部级以上奖励，被几百所高校选作教材。教学效果非常好。现经修订和增加新品种、新内容，基本涵盖了本科生和硕士研究生的主要课程。这套系列教材体系完整、结构严谨、理论结合实际、注重素质培养。

这是清华大学计算机系本科生和全校计算机双学位学生的必修课《微型机原理》的专用教材。长年被国内400多所高校选作教材，并被台湾儒林图书公司印刷台湾版发行于台港澳地区和新加坡，也被这些地区的一些学校选为教材。

在选材、内容组织和讲述中非常注重认知规律，用通俗易懂的语言透彻讲述了一系列重要的微机技术，特别可贵的是，基于作者长年的教学和科研工作，以及与Intel公司多年技术上的直接联繫，《微型计算机技术及套用》在国内外首次準确地剖析和阐明了多个精巧而重要技术的由来、设计方法和最佳化思路，由此，一直受到广大读者的高度好评，有学生在扉页上写了这样的话：”一本价值大大高于价格的书”。

《微型计算机技术及套用》有配套教材《微型计算机技术及套用一一习题、实验题和综合训练题集》和《微型计算机技术及套用——微型机软体硬体开发指南》，前一《微型计算机技术及套用》的习题针对《微型计算机技术及套用》相应章节的关键技术，实验题则针对微型机技术中最重要和实用的内容，另外，提供了一套综合训l练题集，使教学实践环节更加切合日新月异的技术发展情况，最后附有两份模拟试卷及其答案；后一《微型计算机技术及套用》对前一《微型计算机技术及套用》中的全部实验题给出了加注释的源程式，这些程式都经过调试和运行，其目的是为学习者提供一种参考，他们由此可作出更精良更有创意的设计。

有配套的电子教学课件用以协助教学，此课件基于许多兄弟院校同行的意见和建议而设计，含64学时年1348学时两种教案，针对每章内容列出了重点，并提出教学建议。

第1章微型计算机概述1

1.1微型计算机的特点和发展1

1.2微型计算机的分类2

1.3微处理器、微型计算机和微型计算机系统3

1.3.1微处理器3

1.3.2微型计算机5

1.3.3微型计算机系统6

1.4微型计算机的套用7

1.5微型计算机的性能指标8

第2章16位和32位微处理器9

2.116位微处理器80869

2.1.18086的编程结构9

2.1.28086的引脚信号和工作模式13

2.1.38086的操作和时序22

2.1.48086的存储器编址和I/O编址35

2.232位微处理器Pentium的先进技术38

2.3Pentium的指令流水线技术41

2.4Pentium的工作方式44

2.5Pentium的原理结构45

2.6Pentium的暂存器和相关机制48

2.6.1基本暂存器组48

2.6.2段暂存器和描述符以及保护方式的定址机制49

2.6.3系统暂存器组51

2.6.4浮点暂存器组55

2.7Pentium的主要信号57

2.8Pentium的汇流排状态61

2.9Pentium的汇流排周期62

2.10Pentium的中断65

2.10.1Pentium的中断机制65

2.10.2中断描述符表68

2.11Pentium的保护技术69

2.11.1段页两级保护机制69

2.11.2程式运行中的保护71

2.12Pentium系列微处理器的技术发展72

2.13Itanium微处理器概述74

第3章Pentium的指令系统75

3.1Pentium的定址方式75

3.1.1立即数定址75

3.1.2暂存器定址76

3.1.3输入/输出连线埠定址76

3.1.4存储器定址77

3.2Pentium的指令系统79

3.2.1传送指令80

3.2.2算术运算指令86

3.2.3逻辑运算和移位指令98

3.2.4串操作指令101

3.2.5调用/转移/循环控制/中断指令105

3.2.6标誌操作和处理器控制指令115

3.2.7条件测试和位元组设定指令117

3.2.8位处理指令118

3.2.9系统管理指令120

3.2.10支持高级语言的指令122

3.3彙编语言中的标记、表达式和伪指令122

3.3.1彙编语言概况122

3.3.2标记124

3.3.3表达式125

3.3.4语句127

3.3.5伪指令127

第4章存储器、存储管理和高速快取技术133

4.1存储器和存储器件133

4.1.1存储器的分类133

4.1.2微型计算机记忆体的行列结构134

4.1.3选择存储器件的考虑因素134

4.1.4随机存取存储器RAM136

4.1.5只读存储器ROM137

4.2存储器的连线140

4.2.1存储器和CPU的连线考虑140

4.2.2片选信号的产生方法140

4.2.3SRAM和DRAM的连线举例141

4.2.4存储器的数据宽度扩充和位元组数扩充144

4.3微型计算机系统中存储器的体系结构144

4.3.1层次化的存储器体系结构144

4.3.2微型计算机系统的记忆体组织148

4.4Pentium的虚拟存储机制和片内两级存储管理150

4.4.1虚拟存储技术和三类地址150

4.4.2分段管理152

4.4.3段选择子、段描述符和段描述符表153

4.4.4逻辑地址转换为线性地址157

4.4.5分页管理158

4.4.6线性地址转换为物理地址159

4.4.7转换检测缓冲器TLB162

4.5高档微机系统中的高速快取技术164

4.5.1Cache概述164

4.5.2Cache的组织方式165

4.5.3Cache的数据更新方法169

4.5.4Cache控制器82385170

4.5.5Pentium的两级Cache组织174

4.5.6影响Cache性能的因素176

第5章微型计算机和外设的数据传输177

5.1为什幺要用接口177

5.2CPU和输入/输出设备之间的信号178

5.2.1数据信息178

5.2.2状态信息178

5.2.3控制信息179

5.3接口部件的I/O连线埠179

5.4接口的功能以及在系统中的连线180

5.4.1接口的功能180

5.4.2接口与系统的连线181

5.5CPU和外设之间的数据传送方式182

5.5.1程式方式182

5.5.2中断方式188

5.5.3DMA方式191

5.5.4输入/输出过程中涉及的几个问题196

5.5.5接口部件和多位元组数据汇流排的连线197

5.5.6接口部件和地址汇流排的错位连线197

第6章串并行通信和接口技术199

6.1串列接口和串列通信199

6.1.1串列通信涉及的几个问题199

6.1.2串列接口201

6.2可程式串列通信接口8251A202

6.2.18251A的基本性能202

6.2.28251A的基本工作原理203

6.2.38251A的对外信号206

6.2.48251A的编程210

6.2.58251A编程举例213

6.2.68251A的使用实例216

6.3并行通信和并行接口217

6.4可程式并行通信接口8255A218

6.4.18255A的内部结构219

6.4.28255A的晶片引脚信号220

6.4.38255A的控制字220

6.4.48255A的工作方式224

6.4.58255A的套用举例233

第7章中断控制器236

7.18259A的引脚信号、编程结构和工作原理236

7.1.18259A的外部信号和含义236

7.1.28259A的编程结构和工作原理237

7.28259A的工作方式238

7.38259A的初始化命令字和初始化流程243

7.3.18259A的初始化命令字243

7.3.28259A的初始化流程245

7.48259A的操作命令字247

7.58259A使用举例250

7.6多片8259A组成的主从式中断系统255

第8章DMA控制器258

8.1DMA控制器概要258

8.2DMA控制器8237A的编程结构和外部信号258

8.2.18237A的编程结构259

8.2.28237A的对外连线信号260

8.2.38237A工作时各信号的配合261

8.38237A的工作模式和模式暂存器262

8.3.18237A的工作模式262

8.3.28237A的模式暂存器262

8.48237A的工作时序263

8.58237A的控制暂存器和状态暂存器264

8.68237A各暂存器对应的连线埠地址268

8.78237A的编程和使用269

第9章计数器/定时器和多功能接口晶片272

9.1可程式计数器/定时器的工作原理272

9.28253/8254的编程结构和外部信号274

9.2.18253/8254的编程结构274

9.2.28253/8254的外部信号275

9.38253/8254的控制字和状态字275

9.3.18253/8254控制暂存器和控制字275

9.3.28254的状态暂存器和状态字277

9.48253/8254的编程命令277

9.58253/8254的工作模式278

9.68253/8254套用举例282

9.732位微型计算机系统中的多功能接口晶片82380284

9.7.1多功能接口晶片82380的组成和信号284

9.7.282380和CPU的连线288

第10章模/数和数/模转换290

10.1概述290

10.2数/模(D/A)转换器290

10.2.1D/A转换的原理290

10.2.2D/A转换器的指标293

10.2.3D/A转换器DAC0832的工作方式和套用294

10.3模/数(A/D)转换器297

10.3.1A/D转换涉及的参数297

10.3.2A/D转换的方法和原理298

10.3.3A/D转换器和系统连线时要考虑的问题303

10.3.4A/D转换器ADC0809以及用中断方式读取转换结果304

10.3.5A/D转换器AD570以及用查询或等待方式读取转换结果306

10.3.612位A/D转换器ADC1210和系统的连线308

第11章键盘和滑鼠309

11.1键盘的基本原理结构309

11.2键的识别——行扫描法310

11.3键的识别——行反转法312

11.4抖动和重键问题的解决315

11.5微型机的键盘子系统321

11.5.1扩展键盘和键盘控制器322

11.5.2主机的键盘接口电路324

11.6键盘中断处理程式326

11.6.109H键盘中断处理程式326

11.6.216H键盘中断处理程式327

11.7键盘缓冲区328

11.8滑鼠329

11.8.1滑鼠的工作原理、连线方式和数据格式329

11.8.2滑鼠的驱动程式及其功能调用331

第12章显示器的工作原理和接口技术333

12.1CRT显示器和光栅扫描333

12.2液晶显示器LCD的工作原理335

12.2.1液晶显示器的特点和性能指标335

12.2.2液晶显示器的工作原理336

12.3显示适配器338

12.3.1显示适配器的性能338

12.3.2显示适配器的种类339

12.3.3彩色显示适配器的功能模组340

12.4显示系统的字元模式和图形模式342

12.5显示存储器的组织方式343

12.6显示驱动程式345

12.7高速图形适配器连线连线埠AGP346

第13章印表机的工作原理和接口技术347

13.1概述347

13.2印表机的指标和性能347

13.3针式印表机的工作原理348

13.4喷墨印表机的工作原理349

13.5雷射印表机的工作原理350

13.6关于印表机适配器353

13.7印表机和主机的连线354

13.7.1印表机採用并行方式连线主机354

13.7.2印表机採用串列方式连线主机357

第14章软碟、硬碟和光碟子系统358

14.1软碟子系统358

14.2硬碟子系统359

14.2.1硬碟驱动器360

14.2.2硬碟控制器362

14.2.3硬碟驱动程式363

14.2.4硬碟安全性和数据保护技术364

14.3光碟子系统365

14.3.1光碟的特点和类型365

14.3.2光碟读/写原理366

第15章汇流排368

15.1汇流排的分类和性能指标368

15.2PCI的特点和系统结构369

15.2.1PCI的概况和特点369

15.2.2PCI的层次化系统结构371

15.3PCI的信号372

15.4PCI的命令类型376

15.5PCI的中断和中断回响377

15.6PCI的编址379

15.7PCI的数据传输380

15.7.1PCI数据传输的相关要点380

15.7.2PCI的单数据读/写操作381

15.7.3PCI的突发传输383

15.8PCI的64位扩展传输384

15.8.164位传输的相关信号和规则385

15.8.264位数据32位地址的传输——数据扩展385

15.8.332位数据64位定址的双地址期传输——地址扩展386

15.8.4主设备启动64位数据64位定址的扩展传输387

15.9PCI的配置机制388

15.9.1配置空间的功能和结构388

15.9.2基本配置空间的结构388

15.9.3配置空间基址暂存器的特点和操作391

15.9.4配置空间的访问393

15.10PCI的仲裁394

15.11PCI兼容的局部汇流排397

15.11.1局部汇流排ISA397

15.11.2局部汇流排EISA398

15.12外部汇流排399

15.12.1外部汇流排IDE和EIDE400

15.12.2外部汇流排SCSI401

15.12.3外部汇流排RS-232-C403

15.12.4通用串列汇流排USB405

第16章Pentium微型计算机系统的结构409

16.1Pentium微型计算机系统的总体结构409

16.2Pentium微型计算机系统中的BIOS411

16.3Pentium微型计算机系统的控制晶片组412

16.3.1北桥-南桥式控制晶片组及相关的微型计算机系统413

16.3.2MCH-ICH集中式控制晶片组及相关的微型计算机系统415

16.4Pentium的系统配置和主机板417

16.4.1Pentium的系统配置417

16.4.2Pentium主机板的结构418

16.4.3Pentium主机板的部件420

参考文献422

……