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第一部分 计算机初步1

第一章 计算机和程序设计的一般介绍1

1.1什么是计算机？1

目录1

1.2数字计算机硬件2

1.3计算机的基本组成4

1.4计算机系统软件6

1.5算法7

1.6计算机的数据类型8

1.7计算机分类10

第二章 程序设计语言PASCAL12

2.1综述12

参考文献12

2.2词汇集14

2.3程序结构16

2.4说明17

2.5标准数据类型和表达式19

2.5.1整数类型19

2.5.2实数类型20

2.5.3字符类型20

2.5.4布尔类型20

2.6由用户定义的类型21

2.6.1枚举型21

2.6.2子界类型22

2.7.2GOTO语句23

2.7.1赋值语句23

2.7简单语句23

2.7.3过程语句24

2.8结构语句Ⅰ25

2.8.1复合语句25

2.8.2IF语句26

2.8.3FOR语句28

2.9结构语句Ⅱ28

2.9.1WHILE语句28

2.9.2REPEAT语句30

2.9.3CASE语句31

3.1一维数组36

第三章 PASCAL程序的数据结构36

习题36

参考文献36

3.2多维数组39

3.3堆栈40

3.4队列44

3.5单向链接表47

3.6双向链接表50

3.7表的存贮管理52

参考文献56

习题56

第四章 数制及其算术运算56

4.1进位计数制56

4.2八进制和十六进制数57

4.3进位计数制的一般转换58

4.4非十进制数的加法和减法59

4.5负数的表示法60

4.5.1带符号数值的表示法60

4.5.2补码数制61

4.5.3基数-补码表示法61

4.5.42的补码表示法62

4.5.5基数减1补码表示法63

4.5.61的补码表示法63

4.5.7余2m-1码表示法64

4.62的补码的加法和减法64

4.6.1加法规则64

4.6.4减法规则65

4.6.3溢出65

4.6.2图示法65

4.6.52的补码和无符号二进制数67

4.71的补码的加法和减法67

4.8二进制乘法69

4.8.1不带符号的乘法69

4.8.2带符号的乘法70

4.9二进制除法71

4.9.1不带符号的除法71

4.9.2带符号的除法75

4.10二进制编码的十进制表示法75

4.11定点和浮点表示法76

4.11.1定点表示法76

4.11.2基本的浮点表示法77

4.11.3典型计算机中的浮点表示法78

4.11.4浮点运算79

4.12字符码80

参考文献83

习题83

第二部分 一般原理83

第五章 基本的计算机组成83

5.1存贮器83

5.1.1存贮器组成83

5.1.2处理器与存贮器的Pascal模拟84

5.2累加器型处理器85

5.2.1单累加器型处理器的组成85

5.1.3存贮器的种类85

5.2.2基本指令周期86

5.2.3机器指令87

5.2.4指令组87

5.2.5机器语言程序89

5.2.6汇编语言90

5.2.7一个简单程序的运行90

5.2.8执行指令的Pascal模拟92

5.2.9间接寻址93

5.2.1子程序95

5.3通用寄存器型处理器98

5.3.1通用寄存器型处理器的组成98

5.3.2指令格式99

5.3.4指令系统100

5.3.5程序实例101

5.4堆栈型机器103

5.4.1堆栈型机器的组成104

5.4.2指令系统105

5.4.3程序实例107

5.4.4堆栈型机器的强处和弱点108

5.5其它处理器的组成及分类110

参考文献111

习题112

第六章 汇编语言程序设计116

6.1汇编语言116

6.1.1汇编语言格式117

6.1.2伪操作和PLC118

6.1.3表达式121

6.1.4汇编时间、装入时间和运行时间的操作121

6.2两次扫描的汇编程序122

6.3目标模块和装入程序126

6.4浮动汇编程序及装载程序127

6.4.1浮动127

6.4.2连接129

6.5宏命令130

6.6结构化汇编语言133

参考文献135

习题136

第七章 寻址方式138

7.1一般概念138

7.2单参量寻址方式140

7.2.1寄存器寻址140

7.2.2绝对寻址140

7.2.3立即寻址141

7.2.5自动增量和自动减量142

注：号表示高级的课题，初次阅读可以略去。142

7.2.4寄存器间接寻址142

7.3多参量寻址方式145

7.3.1页面寻址145

7.3.2变址寻址147

7.3.3基址寻址151

7.3.4基址变址寻址153

7.3.5相对寻址154

7.4位置无关码155

7.5存贮器的地址变换和管理156

7.5.1存贮器地址变换156

7.5.2存贮器管理158

习题160

5.3.3寻址方式160

参考文献160

第八章 操作162

8.1指令格式162

8.2条件位163

8.3数据传送165

8.4加法和减法166

8.5某些单操作数指令167

8.6程序控制168

8.7逻辑操作172

8.8旋转和移位173

8.9多精度加法和减法177

8.10乘法和除法178

8.11十进制运算179

习题182

参考文献182

第九章 子程序和参数186

9.1Pascal中的过程和函数186

9.1.1过程186

9.1.2函数189

9.2高级语言程序中的参数190

9.2.1Pascal参数190

9.2.2数值参数191

9.2.3变量参数192

9.2.4过程和函数的参数193

9.2.5其它高级语言中的参数193

9.3汇编语言子程序和参数194

9.3.1子程序调用方法194

9.3.2子程序参数195

9.3.3在寄存器和存贮器单元中传递参数196

9.3.4参数区域197

9.3.5静态和动态分配198

9.3.6面向堆栈的参数传递方法198

9.3.7另一例子：队列管理子程序201

9.4递归204

9.4.1递归过程和函数204

9.4.2递归子程序205

9.5共用程序207

9.5.1一般结构207

9.5.2扩展Pascal共用程序208

9.5.3汇编语言共用程序209

9.5.4共用程序的应用213

参考文献213

习题214

10.1.1总线217

10.1I/O的组成217

第十章 输入／输出217

10.1.2设备与接口218

10.1.3端口218

10.2I/O编程219

10.2.1独立编址的I/O219

10.2.2存贮器编址的I/O221

10.3I/O规约223

10.3.1输入操作223

10.3.2重迭的I/O225

10.3.3输出操作226

10.4I/O驱动程序227

10.4.1终端I/O227

10.4.2共用的I/O驱动程序232

第十一章 中断、直接存贮器存取和进程233

习题233

参考文献233

11.1基本的中断系统结构和编程236

11.1.1一般考虑236

11.1.2一个简单的中断系统237

11.1.3一个使用中断的I/O程序238

11.1.4其他中断线240

11.1.5一个中断系统的Pascal模拟242

11.2中断系统和编程的种类243

11.2.1中断级别和允许243

11.2.2中断优先权244

11.2.3中断的鉴别和查询244

11.2.4向量中断244

11.3.1陷阱246

11.3.2软件中断246

11.3陷阱和软件中断246

11.4直接存贮器存取247

11.4.1动机的形成247

11.4.2DMA通道的编程248

11.4.3存贮器映象屏幕250

11.5中断进程250

11.5.1进程250

11.5.2简化的限制251

11.5.3并行操作和多重中断进程252

11.5.4实现的细节252

11.5.5醒着和睡着254

11.5.6与时序有关的错误和临界区255

11.5.7检测临界区255

11.5.8锁位及信号256

11.6共用的数据和指令257

11.6.1共用的变量和数据结构257

11.6.2共用的指令（可重入程序）259

11.6.3汇编语言程序举例261

参考文献266

习题266

第十二章 程序开发270

12.1程序开发的步骤270

12.2说明和设计270

12.2.1程序结构271

12.2.2详细的模块设计271

12.2.3设计的逐步完善272

12.2.4数据结构273

12.3编制文档274

12.3.1前言274

12.3.2程序模块前言274

12.3.3数据模块前言275

12.3.4全程数据结构的所有权276

12.3.5文档的编制277

12.4编码277

12.4.1编码规则277

12.4.2编码技巧278

12.5测试和调试281

12.5.1开发的方法281

12.5.2测试282

12.5.3调试282

12.6维护284

参考文献285

习题285

第三部分 特定微型计算机的体系结构285

第十三章 DECPDP-11和LSI-11285

13.1.1计算机结构287

13.1基本组成287

13.1.2处理器编程模型288

13.1.3指令格式288

13.2汇编语言289

13.3寻址方式290

13.3.1基本寻址方式290

13.3.2PC寻址方式291

13.3.3寻址方式摘要291

13.3.4寻址方式的Pascal模拟291

13.3.5存贮器地址变换和管理293

13.4操作类型294

13.4.1双操作数指令294

13.4.2单操作数指令294

13.4.3程序控制指令294

13.4.4杂类指令296

13.4.5扩充指令297

13.4.6PDP-11作为一个堆栈型机器298

13.5程序实例299

13.6输入／输出、中断和陷阱308

13.6.1输入／输出308

13.6.2中断310

13.6.3陷阱312

参考文献314

习题314

第十四章 MOTOROLA68000314

14.1基本组成316

14.1.1计算机结构316

14.1.2处理器编程模型317

14.1.3指令格式318

14.2汇编语言318

14.3.1寄存器直接寻址320

14.3寻址方式320

14.3.2立即寻址321

14.3.3绝对寻址322

14.3.4地址寄存器间接寻址322

14.3.5自动增量和自动减量寻址322

14.3.6基址寻址322

14.3.7变址寻址323

14.3.8基址变址寻址323

14.3.9相对寻址323

14.3.10相对变址寻址324

14.4操作324

14.4.1存贮器访问指令324

14.4.2特殊的存贮器访问指令324

14.4.3移位和循环指令327

14.4.4程序控制指令327

14.4.5规则性和一致性330

14.5程序实例332

14.6输入／输出、中断和陷阱342

14.6.1输入／输出342

14.6.2中断344

14.6.3陷阱346

参考文献347

习题347

第十五章 ZILOGZ8000349

15.1基本组成349

15.1.1计算机结构349

15.1.2处理器编程模型350

15.1.3指令格式351

15.2汇编语言351

15.3寻址方式351

15.3.1Z8001同Z8002的寻址比较352

15.3.2寄存器寻址354

15.3.3立即寻址354

15.3.4绝对寻址354

15.3.5寄存器间接寻址355

15.3.6变址寻址355

15.3.7基址寻址355

15.3.8基址变址寻址356

15.3.9相对寻址356

15.4操作356

15.4.1存贮器访问指令356

15.4.2特殊的存贮器访问指令358

15.4.3寄存器访问指令358

15.4.4程序控制指令359

15.5程序实例361

15.4.5串操作指令361

15.6输入／输出、中断和陷阱372

15.6.1输入／输出372

15.6.2中断375

15.6.3陷阱379

参考文献379

习题380

第十六章 TEXASINSTRUMENTS9900-381

16.1基本组成381

16.1.1计算机结构381

16.1.2处理器编程模型381

16.1.3指令格式383

16.2汇编语言383

16.3寻址方式383

16.3.3绝对寻址384

16.3.1寄存器直接寻址384

16.3.2立即寻址384

16.3.4寄存器间接寻址385

16.3.5自动增量寻址385

16.3.6基址或变址寻址385

16.4操作385

16.4.1存贮器到存贮器指令385

16.4.2存贮器到寄存器指令386

16.4.3单操作数指令387

16.4.4程序控制指令388

16.5程序实例390

16.6输入／输出、中断和陷阱399

16.6.1输入／输出399

16.6.2中断400

参考文献403

16.6.3陷阱403

习题404

第十七章 MOTOROLA6809405

17.1基本组成405

17.1.1计算机结构405

17.1.2处理器编程模型405

17.1.3指令格式406

17.2汇编语言406

17.3寻址方式408

17.3.1立即寻址408

17.3.2绝对寻址409

17.3.3直接页面寻址410

17.3.4“变址”寻址方式412

17.3.5寄存器间接寻址412

17.3.6基址和变址寻址412

17.3.9相对寻址413

17.3.7基址变址寻址413

17.3.8自动增量和自动减量寻址413

17.3.10间接寻址414

17.4操作415

17.4.1存贮器访问指令415

17.4.2程序控制指令416

17.4.3杂类指令417

17.5程序实例418

17.6输入／输出、中断和陷阱420

17.6.1输入／输出420

17.6.2中断420

17.6.3陷阱421

参考文献421

习题421

18.1.1计算机结构423

第十八章 INTEL8086423

18.1基本组成423

18.1.2处理器编程模型424

18.1.3指令格式426

18.2汇编语言427

18.3寻址方式429

18.3.1寻址方式后继字节430

18.3.2寄存器寻址432

18.3.3立即寻址432

18.3.4绝对寻址432

18.3.5寄存器间接寻址432

18.3.6基址寻址432

18.3.10存贮器地址变换433

18.3.9相对寻址433

18.3.8基址变址寻址433

18.3.7变址寻址433

18.4操作436

18.4.1数据传送指令436

18.4.2算术运算指令438

18.4.3逻辑和移位指令439

18.4.4程序控制指令440

18.4.5串操作指令441

18.5程序实例442

18.6输入／输出、中断和陷阱457

18.6.1输入／输出457

18.6.2中断458

18.6.3陷阱462

习题463

参考文献463

第十九章 INTELMCS48系列465

19.1基本组成465

19.1.1计算机结构465

19.1.2处理器编程模型466

19.1.3指令格式467

19.2汇编语言467

19.3寻址方式468

19.3.1程序存贮器468

19.3.2数据存贮器469

19.4操作470

19.4.1累加器和数据存贮器指令470

19.4.2程序控制和杂类指令470

19.5程序实例472

19.6.1输入／输出477

19.6输入／输出和中断477

19.6.2中断478

参考文献479

习题479

附录A ASCII字符码481

A.1ASCII编码481

A.2ASCII和终端481

附录B 扩展PASCAL483

B.1无符号整数483

B.2位类型483

B.3位数组和子数组483

B.4简单位数组的赋值484

B.6链接485

B.7位数组的标准函数485

B.5位数组表达式和一般的赋值485

B.8中缀运算符486

B.9位数组常数486

B.10位数组表达式487

B.11类型的自动转换487

B.12举例487

附录C 串行通信488

C.1串行数据链路488

C.2异步串行通信格式490

C.3串行I/O接口电路492

C.3.1Motorola6850ACIA492

C.3.2控制端口492

C.3.3发送器数据端口494

C.3.4接收器数据端口494

C.3.5状态端口494

C.3.6调制解调器控制线495