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第一章概述1

第一节微型计算机基本概念1

一、 计算机1

二、 微处理器1

三、 微型计算机1

四、 微型计算机系统1

第二节微型计算机进展概况2

一、 计算机的出现2

二、 半导体技术的发展2

三、 半导体集成电路新技术和发明新器件的进展情况3

四、 微型计算机进展慨况4

第二章计算机基础知识5

第一节计算机中使用 数制、码制及其运算5

一、 数制5

二、 数制的转换方法6

三、 码制6

四、 二进制数的运算8

第二节计算机中数的定点表示和浮点表示9

一、 数的定点表示9

二、 数的浮点表示10

第三节带符号数的表示及运算11

一、 机器数与真值11

二、 原码11

三、 反码12

四、 补码12

五、 原码、反码、补码之间的关系13

六、 补码的加减法运算13

第四节计算机语言15

一、 计算机语言的概念15

二、 机器语言15

三、 汇编语言16

四、 高级语言17

第三章微型计算机系统结构和工作原理19

第一节模型计算机的结构19

一、 中央处理单元（CPU）19

二、 存储器（MEMORY）21

三、 总线（BUS）22

第二节模型计算机的扩充24

一、 堆栈（STACK）24

二、 数据通道（Data Chennal）24

三、 三态缓冲器25

第三节程序编制和执行的过程27

一、 指令系统简介27

二、 程序编制和执行的过程27

第四章HD64180/Z64180微处理器33

第一节 概述33

第二节HD64180CPU的结构35

一、 运算器35

二、 寄存器阵列37

三、 控制器38

四、 地址缓冲器AR和数据缓冲器DR38

第三节HD64180微处理器的引脚及其功能39

一、 HD64180CPU芯片的引脚39

二、 多功能引脚43

第四节HD64180CPU总线时序43

一、 取指令操作码时序43

二、 读/写操作数据时序45

三、 读/写I/O时序45

四、 基本指令时序45

五、 复位（RESET）时序46

六、 总线请求/总线答应（BUSREQ/BCSACK8）的总线交换时序47

第五节HD64180CPU的等待状态48

一、 WAIT输入插入的等待状态48

二、 可编程插入的等待状态49

第六节HD64180CPU的暂停、休眠和低功耗操作方式50

一、 暂停（HALT）操作方式50

二、 休眠（SLEEP）操作方式51

三、 IO停止（IOSTOP）操作方式51

四、 系统停止（SYSTEM STOP）操作方式51

第七节 HD64180内部I/O寄存器52

第五章工业控制标准总线（SD BUS）55

第一节总线结构和常用微型计算机总线55

一、 总线结构55

二、 底板总线结构56

三、 常用的微机总线56

四、 各种总线的应用概况及其趋势分析58

第二节STD总线标准59

一、 STD总线引脚的定义59

二、 STD总线引脚功能描述61

三、 STD总线时序63

四、 STD总线特性65

第三节STD总线支持多种微处理器67

一、 8位微处理器的STD总线67

二、 16微处理器的STD总线68

三、 32微处理器的STD32总线69

四、 单片机的STD总线70

第六章HD64810的指令系统72

第一节 指令的基本格式72

第二节HD64810指令的寻址方式72

一、 立即寻址72

二、 直接寻址72

三、 寄存器直接寻址73

四、 寄存器间接寻址73

五、 寄存器隐含寻址74

六、 变址寻址74

七、 相对寻址74

八、 I/O寻址75

第三节HD64180的指令系统76

一、 数据传送和交换类指令76

二、 数据块传送和搜索类指令80

三、 数据处理类指令82

四、 循环和移位类指令88

五、 位操作类指令90

六、 程序控制类指令92

七、 输入输出类指令94

八、 中断控制类指令95

第七章汇编语言和汇编程序96

第一节汇编语言源程序的规范96

一、 汇编语言源程序中的语句格式96

二、 伪指令（汇编指令）98

第二节宏指令和条件汇编102

一、 宏指令102

二、 条件汇编（IF语句）107

第三节汇编程序108

一、 汇编程序的功能108

二、 汇编程序的类型108

三、 汇编程序的汇编过程109

第四节 使用汇编器115

第八章汇编语言程序设计116

第一节基本程序结构116

一、 顺序程序结构116

二、 分支程序结构（判定程序结构）117

三、 循环程序结构121

四、 子程序结构122

五、 排序程序结构（分类程序结构）125

六、 查表（搜索）程序结构127

第二节代码转换程序设计129

一、 BCD码 ASCII码转换129

二、 ASCII码 BCD码转换130

三、 十六进制码 ASCII码转换130

四、 ASCII码 十六进制码转换131

五、 BCD码 二进制码（十六进制码）转换132

六、 二进制码 BCD码转换132

七、 BCD码 7段码转换134

第三节算术运算程序设计137

一、 加减法运算程序137

二、 乘法运算程序138

三、 除法运算程序141

第九章存储器146

第一节存储器的分类及其特点146

一、 存储器 的分类146

二、 外存储器 和内存储器146

三、 半导体存储器147

第二节随机存储器 RAM147

一、 随机存储器的电路结构 及其工作原理147

二、 随机存储器 RAM的结构150

三、 随机存储器 RAM芯片152

第三节只读存储器ROM154

一、 可擦抹可编程只读存储器EPROM的电路结构及其工作原理154

二、 可擦抹可编程只读存储器EPROM芯片155

三、 电可擦抹可编程只读存储器E2PROM的电路结构及其工作原理157

四、 电可擦抹可编程只读存储器E2PROM芯片158

第四节存储器与CPU的连接161

一、 存储器与CPU的连接的方法161

二、 存储器与CPU的连接161

第十章微型计算机的输入和输出163

第一节HD64180微处理器的I/O指令163

一、 CPU与I/O之间数据传送163

二、 CPU与内部I/O寄存器之间数据传送164

第二节HD64180CPU与外设的数据传送方式164

一、 无条件传关方式164

二、 查询传送（条件传送）方式167

三、 中断传送方式171

四、 直接存储器存取（DMA）方式172

第三节HD64180微处理器的DMA控制器173

一、 HD64180CPU中的DMA寄存器及其他地址分配174

二、 HD64180CPU DMA传送的程序设计177

第十一章微型计算机的中断系统179

第一节 中断概念179

第二节微型计算机的中断处理功能179

一、 故障处理179

二、 分时操作180

三、 实时处理180

第三节HD64180微处理器的中断源180

一、 中断源的概念180

二、 HD64180CP的中断源180

第四节HD64180微处理器的中断控制寄存器和触发器（标志）182

一、 INT/TRAP控制寄存器ITC182

二、 中断矢量寄存器I183

三、 中断矢量低位字节寄存器IL183

四、 中断允许触发器（标志位）IFF1和IFF2184

第五节CPU处理中断的过程185

一、 CPU查询中断请求的过程185

二、 中断源请求中断和CPU响应中断的过程185

三、 执行中断服务程序和由中断返回的过程188

第六节HD64180CPU中断方式188

一、 可屏蔽中断方式0189

二、 可屏蔽中断方式1192

三、 可屏蔽中断方式2193

第七节可编程定时器PRT195

一、 定时器PRT内部寄存器195

二、 定时器PRT中断及其程序设计198

第八节 HD64810微处理器DMA中断201

第九节中断优先权和中断嵌套203

一、 软件判别中断优先权203

二、 硬件优先排队电路204

三、 中断嵌套205

第十二章微型计算机的接口技术207

第一节接口的概念207

一、 接口的作用207

二、 接口的分类207

三、 接口的特点207

第二节可编程并行I/O接口8255A208

一、 8255芯片的引脚说明208

二、 8255芯片的内部结构208

三、 8255工作方式选择209

四、 HD64180CPU与8255的连接212

第三节串行I/O接口213

一、 串行通信的基本概念213

二、 串行通信基本技术215

第四节HD64180微处理器的串行通信接口218

一、 异步串行通信接口ASCI218

二、 同步串行I/O口CSIO226

第五节STD总线微型计算机的显示接口229

一、 CRT显示控制器CRTMC6845230

二、 STD总线微型计算机CRT显示程序设计236

第六节STD总线微型计算机的键盘接口237

一、 可编程串行通信接口SIO238

二、 STD总线微型计算机键盘输入程序设计243

第七节STD总线微型计算机的A/D和D/A转换接口244

一、 D/A转换接口244

二、 A/D转换接口246

第十三章工业控制微型计算机系统250

第一节系统概述250

一、 硬件系统250

二、 软件系统252

第二节软件的设计与调试252

一、 程序设计的步骤252

二、 程序设计方法概述253

三、 程序的测试和调试253

四、 程序布局254

五、 程序文件254

六、 程序的优化255

第三节 系统的评价255

附录一ASCII（美国信息交换标准代码）表256

附录二HD64180（Z64180）指令表中使用的缩写符号257

附录三HD64180（Z64180）指令系统259

附录四HD64180内部I/O寄存器编程速查表273

参考文献282

STD BUS的HD64180CPU主机板的电气原理图282