32位微機原理與接口技術(shù)實驗教程

第一部分 綜述 第1章 PC機的發(fā)展及基本結(jié)構(gòu) 1 1.1 微機的發(fā)展變化 1 1.2 微機的體系結(jié)構(gòu) 1
1.2.1 基于PC/XT總線的微機結(jié)構(gòu) 2
1.2.2 基于PC AT/ISA總線的微機結(jié)構(gòu) 2
1.2.3 基于南北橋結(jié)構(gòu)/中心結(jié)構(gòu)的微機系統(tǒng) 3 第2章 32位微機教學的內(nèi)容及方法 5 2.1 32位微機原理的教學內(nèi)容 5 2.2 32位微機原理教學參考 6 2.3 32位微機接口技術(shù)教學內(nèi)容 6
2.3.1 學習基本接口原理及常用接口芯片的使用 6
2.3.2 PC機總線擴展技術(shù)的學習與應用 7 2.4 32位微機接口技術(shù)教學參考 8 第3章 教學實驗的主要設(shè)備 9 3.1 TD-PIT實驗系統(tǒng)的構(gòu)成及特點 9
3.1.1 系統(tǒng)構(gòu)成 9
3.1.2 系統(tǒng)功能及特點 10 3.2 32位微機原理教學實驗環(huán)境 11 3.3 32位微機接口教學實驗環(huán)境 12 3.4 TD-PIT-B實驗系統(tǒng)簡介 16 第二部分 32位微機原理 第4章 32位微機原理概況 17 4.1 實模式和保護模式 17 4.2 寄存器組織 17
4.2.1 通用寄存器 18
4.2.2 段寄存器 18
4.2.3 指令指針寄存器和標志寄存器 18
4.2.4 系統(tǒng)地址寄存器 19
4.2.5 控制寄存器 19
4.2.6 調(diào)試寄存器和測試寄存器 20 4.3 存儲器尋址 20 第5章 32位匯編語言程序設(shè)計 21 5.1 匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu) 21
5.1.1 偽指令 21
5.1.2 語句格式 23 5.2 DOS系統(tǒng)功能調(diào)用 24 第6章 32位微機實模式原理實驗 26 6.1 顯示程序?qū)嶒?26
6.1.1 實驗目的 26
6.1.2 實驗設(shè)備 26
6.1.3 實驗內(nèi)容及說明 26
6.1.4 實驗步驟 27
6.1.5 參考程序清單 27 6.2 數(shù)據(jù)傳送實驗 28
6.2.1 實驗目的 28
6.2.2 實驗設(shè)備 28
6.2.3 實驗內(nèi)容 28
6.2.4 實驗步驟 29 6.3 數(shù)碼轉(zhuǎn)換實驗 30
6.3.1 實驗目的 30
6.3.2 實驗設(shè)備 30
6.3.3 實驗內(nèi)容及說明 30
6.3.4 實驗步驟 32 6.4 運算類程序?qū)嶒?33
6.4.1 實驗目的 33
6.4.2 實驗設(shè)備 33
6.4.3 實驗內(nèi)容及說明 33
6.4.4 實驗步驟 34 6.5 分支程序設(shè)計實驗 34
6.5.1 實驗目的 34
6.5.2 實驗設(shè)備 34
6.5.3 實驗內(nèi)容及說明 34
6.5.4 實驗步驟 35 6.6 循環(huán)程序設(shè)計實驗 36
6.6.1 實驗目的 36
6.6.2 實驗設(shè)備 36
6.6.3 實驗內(nèi)容及說明 36
6.6.4 實驗步驟 36 6.7 子程序設(shè)計實驗 36
6.7.1 實驗目的 36
6.7.2 實驗設(shè)備 37
6.7.3 實驗內(nèi)容及步驟 37 6.8 綜合程序設(shè)計實驗 38
6.8.1 實驗目的 38
6.8.2 實驗設(shè)備 39
6.8.3 實驗內(nèi)容及步驟 39 第7章 32位微機保護模式工作原理 40 7.1 保護模式下的分段存儲管理機制 40
7.1.1 綜述 40
7.1.2 分段管理的概念 41
7.1.3 分段管理機制的實現(xiàn)過程 45 7.2 任務管理的概念 47
7.2.1 任務狀態(tài)段TSS 47
7.2.2 門描述符 48
7.2.3 保護模式下的轉(zhuǎn)移 48 7.3 任務內(nèi)的轉(zhuǎn)移 49
7.3.1 任務內(nèi)的轉(zhuǎn)移過程 49
7.3.2 任務內(nèi)不同特權(quán)級的轉(zhuǎn)移過程 51 7.4 任務間的轉(zhuǎn)移 52
7.4.1 通過TSS進行任務切換 52
7.4.2 通過任務門進行切換 52
7.4.3 任務切換過程 52 7.5 中斷/異常管理 53
7.5.1 中斷/異常的概念 53
7.5.2 中斷/異常處理過程 54 7.6 基于Tddebug的32位保護模式程序設(shè)計 56
7.6.1 指令集選擇 56
7.6.2 基本約定 57
7.6.3 常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及標號定義 57
7.6.4 一個實例 58 第8章 32位微機保持模式原理實驗 61 8.1 描述符和描述符表實驗 61
8.1.1 實驗目的 61
8.1.2 實驗設(shè)備 61
8.1.3 全局描述符表實驗 61
8.1.4 局部描述符表實驗 64 8.2 任務內(nèi)及任務間的控制轉(zhuǎn)移實驗 66
8.2.1 實驗目的 66
8.2.2 實驗設(shè)備 66
8.2.3 任務內(nèi)無特權(quán)級變換的控制轉(zhuǎn)移實驗 66
8.2.4 任務內(nèi)有特權(quán)級變換的控制轉(zhuǎn)移實驗 70
8.2.5 任務切換實驗 71 8.3 保護模式下的中斷/異常處理實驗 73
8.3.1 實驗目的 73
8.3.2 實驗設(shè)備 74
8.3.3 用中斷門、陷阱門實現(xiàn)中斷/異常處理實驗(1) 74
8.3.4 用中斷門、陷阱門實現(xiàn)中斷/異常處理實驗(2) 75
8.3.5 調(diào)用任務門實現(xiàn)中斷/異常處理實驗 75 8.4 進入和離開虛擬8086環(huán)境實驗 77
8.4.1 實驗目的 77
8.4.2 實驗設(shè)備 77
8.4.3 預備知識 77
8.4.4 實驗內(nèi)容 77
8.4.5 實驗步驟 78 8.5 實模式和保護模式間切換實驗 78
8.5.1 實驗目的 78
8.5.2 實驗設(shè)備 78
8.5.3 預備知識 78
8.5.4 實驗內(nèi)容 79
8.5.5 實驗步驟 79
第三部分 32位微機接口技術(shù) 第9章 基本接口技術(shù)實驗 81 9.1 中斷特性及8259單一中斷應用實驗 81
9.1.1 實驗目的 81
9.1.2 實驗設(shè)備 81
9.1.3 實驗內(nèi)容 81
9.1.4 實驗原理 82
9.1.5 實驗步驟及說明 88 9.2 DMA特性及8237應用實驗 88
9.2.1 實驗目的 88
9.2.2 實驗設(shè)備 88
9.2.3 實驗內(nèi)容 89
9.2.4 實驗原理及說明 89
9.2.5 實驗步驟 94 9.3 了解PCI總線 94
9.3.1 PCI配置空間 94
9.3.2 基地址寄存器 95
9.3.3 中斷請求線寄存器 96
9.3.4 PCI BIOS 96 9.4 用PCI BIOS獲取PCI設(shè)備配置資源實驗 97
9.4.1 實驗目的 97
9.4.2 實驗設(shè)備 97
9.4.3 實驗內(nèi)容 97
9.4.4 實驗說明 97
9.4.5 實驗步驟 100 9.5 PCI中斷應用實驗 100
9.5.1 實驗目的 100
9.5.2 實驗設(shè)備 100
9.5.3 實驗內(nèi)容 100
9.5.4 實驗說明 100
9.5.5 實驗步驟 103 9.6 8254定時/計數(shù)器應用實驗 103
9.6.1 實驗目的 103
9.6.2 實驗設(shè)備 103
9.6.3 實驗內(nèi)容 103
9.6.4 實驗原理 104
9.6.5 實驗說明及步驟 105 9.7 8255并行接口應用實驗 108
9.7.1 實驗目的 108
9.7.2 實驗設(shè)備 108
9.7.3 實驗內(nèi)容 108
9.7.4 實驗原理 108
9.7.5 實驗說明及步驟 109 9.8 16550串行接口應用實驗 111
9.8.1 實驗目的 111
9.8.2 實驗設(shè)備 111
9.8.3 實驗內(nèi)容 111
9.8.4 實驗原理 111
9.8.5 實驗說明及步驟 115 9.9 A/D轉(zhuǎn)換實驗 118
9.9.1 實驗目的 118
9.9.2 實驗設(shè)備 118
9.9.3 實驗內(nèi)容 118
9.9.4 實驗原理 118
9.9.5 實驗步驟及說明 119 9.10 D/A轉(zhuǎn)換實驗 120
9.10.1 實驗目的 120
9.10.2 實驗設(shè)備 120
9.10.3 實驗內(nèi)容 120
9.10.4 實驗原理 120
9.10.5 實驗步驟及說明 121 9.11 靜態(tài)存儲器擴展實驗 121
9.11.1 實驗目的 121
9.11.2 實驗設(shè)備 121
9.11.3 實驗內(nèi)容 121
9.11.4 實驗原理 121
9.11.5 實驗步驟 122 9.12 FLASH ROM擴展實驗 123
9.12.1 實驗目的 123
9.12.2 實驗設(shè)備 123
9.12.3 實驗內(nèi)容 123
9.12.4 實驗原理及說明 123
9.12.5 實驗步驟 124 9.13 步進電機實驗 125
9.13.1 實驗目的 125
9.13.2 實驗設(shè)備 125
9.13.3 實驗內(nèi)容 125
9.13.4 實驗原理及說明 125
9.13.5 實驗步驟 126 9.14 計算機控制綜合應用實驗 127
9.14.1 實驗目的 127
9.14.2 實驗設(shè)備 127
9.14.3 實驗內(nèi)容 127
9.14.4 直流電機調(diào)速實驗原理及步驟 127
9.14.5 溫度控制實驗原理及步驟 128 第10章 高級接口技術(shù)實驗 132 10.1 初識VxD 132
10.1.1 了解虛擬設(shè)備驅(qū)動程序(VxD)和虛擬機(VM) 132
10.1.2 Windows 9x的運行及執(zhí)行環(huán)境 133
10.1.3 在Windows 9x中實現(xiàn)虛擬環(huán)境 133
10.1.4 VxD簡介 134
10.1.5 VxD開發(fā)工具簡介 137 10.2 基本VxD實驗 137
10.2.1 實驗目的 137
10.2.2 實驗設(shè)備 137
10.2.3 實驗內(nèi)容 137
10.2.4 實驗原理 137
10.2.5 實驗步驟 141
10.2.6 參考實驗程序清單 141 10.3 Win32應用程序和VxD之間的通信 143
10.3.1 實驗目的 143
10.3.2 實驗設(shè)備 144
10.3.3 實驗內(nèi)容 144
10.3.4 實驗原理 144
10.3.5 實驗步驟 149 10.4 為PCI總線擴展卡設(shè)計VxD實驗 149
10.4.1 實驗目的 149
10.4.2 實驗設(shè)備 149
10.4.3 實驗內(nèi)容 150
10.4.4 實驗說明 150
10.4.5 實驗步驟 155 10.5 在Windows 9x下獲取PnP設(shè)備的配置資源實驗 155
10.5.1 實驗目的 155
10.5.2 實驗設(shè)備 155
10.5.3 實驗內(nèi)容 156
10.5.4 實驗原理 156
10.5.5 實驗說明 160
10.5.6 實驗步驟 162 10.6 在Windows 9x下處理PCI中斷實驗 162
10.6.1 實驗目的 162
10.6.2 實驗設(shè)備 162
10.6.3 實驗內(nèi)容 162
10.6.4 實驗原理 162
10.6.5 實驗步驟 165 10.7 在Windows 9x下實現(xiàn)串行通訊應用實驗 165
10.7.1 實驗目的 165
10.7.2 實驗設(shè)備 165
10.7.3 實驗內(nèi)容 165
10.7.4 實驗說明及步驟 165 10.8 在Windows 9x下實現(xiàn)存儲器擴展實驗 167
10.8.1 實驗目的 167
10.8.2 實驗設(shè)備 167
10.8.3 實驗內(nèi)容 167
10.8.4 實驗原理 167
10.8.5 實驗說明及步驟 170 第11章 PCI總線擴展應用實驗 172 11.1 認識S5933 172
11.1.1 實驗目的 172
11.1.2 實驗設(shè)備 172
11.1.3 實驗原理及內(nèi)容 172 11.2 訪問S5933操作寄存器實驗 173
11.2.1 實驗目的 173
11.2.2 實驗設(shè)備 174
11.2.3 實驗內(nèi)容 174
11.2.4 實驗原理 174
11.2.5 實驗說明 178
11.2.6 實驗步驟 179 11.3 郵箱應用實驗 179
11.3.1 實驗目的 179
11.3.2 實驗設(shè)備 180
11.3.3 實驗內(nèi)容 180
11.3.4 實驗原理 180
11.3.5 實驗說明 182
11.3.6 實驗步驟 184 11.4 訪問PASS-THRU區(qū)域?qū)嶒?184
11.4.1 實驗目的 184
11.4.2 實驗設(shè)備 185
11.4.3 實驗內(nèi)容 185
11.4.4 實驗原理 185
11.4.5 實驗說明 188
11.4.6 實驗步驟 190 11.5 用FIFO實現(xiàn)總線DMA實驗 190
11.5.1 實驗目的 190
11.5.2 實驗設(shè)備 190
11.5.3 實驗內(nèi)容 190
11.5.4 實驗原理 190
11.5.5 實驗說明 195
11.5.6 實驗步驟 198 附錄A Tddebug集成操作軟件使用說明 199 附錄B PCI BIOS功能調(diào)用參數(shù)說明 207 附錄C S5933管腳圖及管腳功能說明 211 附錄D VtoolsD的安裝及VC++ 6.0配置 216 附錄E VxD調(diào)用接口說明 219 附錄F ispLSI 1032簡介 223 參考文獻 225