32位微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程

第一部分 綜述 第1章 PC機(jī)的發(fā)展及基本結(jié)構(gòu) 1 1.1 微機(jī)的發(fā)展變化 1 1.2 微機(jī)的體系結(jié)構(gòu) 1
1.2.1 基于PC/XT總線的微機(jī)結(jié)構(gòu) 2
1.2.2 基于PC AT/ISA總線的微機(jī)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(jī)系統(tǒng) 3 第2章 32位微機(jī)教學(xué)的內(nèi)容及方法 5 2.1 32位微機(jī)原理的教學(xué)內(nèi)容 5 2.2 32位微機(jī)原理教學(xué)參考 6 2.3 32位微機(jī)接口技術(shù)教學(xué)內(nèi)容 6
2.3.1 學(xué)習(xí)基本接口原理及常用接口芯片的使用 6
2.3.2 PC機(jī)總線擴(kuò)展技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用 7 2.4 32位微機(jī)接口技術(shù)教學(xué)參考 8 第3章 教學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)備 9 3.1 TD-PIT實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成及特點(diǎn) 9
3.1.1 系統(tǒng)構(gòu)成 9
3.1.2 系統(tǒng)功能及特點(diǎn) 10 3.2 32位微機(jī)原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境 11 3.3 32位微機(jī)接口教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境 12 3.4 TD-PIT-B實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介 16 第二部分 32位微機(jī)原理 第4章 32位微機(jī)原理概況 17 4.1 實(shí)模式和保護(hù)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(biāo)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(cè)試寄存器 20 4.3 存儲(chǔ)器尋址 20 第5章 32位匯編語言程序設(shè)計(jì) 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(jī)實(shí)模式原理實(shí)驗(yàn) 26 6.1 顯示程序?qū)嶒?yàn) 26
6.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?26
6.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 26
6.1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明 26
6.1.4 實(shí)驗(yàn)步驟 27
6.1.5 參考程序清單 27 6.2 數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn) 28
6.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?28
6.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 28
6.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 28
6.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟 29 6.3 數(shù)碼轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) 30
6.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?30
6.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 30
6.3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明 30
6.3.4 實(shí)驗(yàn)步驟 32 6.4 運(yùn)算類程序?qū)嶒?yàn) 33
6.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?33
6.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 33
6.4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明 33
6.4.4 實(shí)驗(yàn)步驟 34 6.5 分支程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 34
6.5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?34
6.5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 34
6.5.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明 34
6.5.4 實(shí)驗(yàn)步驟 35 6.6 循環(huán)程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 36
6.6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?36
6.6.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 36
6.6.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明 36
6.6.4 實(shí)驗(yàn)步驟 36 6.7 子程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 36
6.7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?36
6.7.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 37
6.7.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 37 6.8 綜合程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 38
6.8.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?38
6.8.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 39
6.8.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 39 第7章 32位微機(jī)保護(hù)模式工作原理 40 7.1 保護(hù)模式下的分段存儲(chǔ)管理機(jī)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(jī)制的實(shí)現(xiàn)過程 45 7.2 任務(wù)管理的概念 47
7.2.1 任務(wù)狀態(tài)段TSS 47
7.2.2 門描述符 48
7.2.3 保護(hù)模式下的轉(zhuǎn)移 48 7.3 任務(wù)內(nèi)的轉(zhuǎn)移 49
7.3.1 任務(wù)內(nèi)的轉(zhuǎn)移過程 49
7.3.2 任務(wù)內(nèi)不同特權(quán)級(jí)的轉(zhuǎn)移過程 51 7.4 任務(wù)間的轉(zhuǎn)移 52
7.4.1 通過TSS進(jìn)行任務(wù)切換 52
7.4.2 通過任務(wù)門進(jìn)行切換 52
7.4.3 任務(wù)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(hù)模式程序設(shè)計(jì) 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(biāo)號(hào)定義 57
7.6.4 一個(gè)實(shí)例 58 第8章 32位微機(jī)保持模式原理實(shí)驗(yàn) 61 8.1 描述符和描述符表實(shí)驗(yàn) 61
8.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?61
8.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 61
8.1.3 全局描述符表實(shí)驗(yàn) 61
8.1.4 局部描述符表實(shí)驗(yàn) 64 8.2 任務(wù)內(nèi)及任務(wù)間的控制轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn) 66
8.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?66
8.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 66
8.2.3 任務(wù)內(nèi)無特權(quán)級(jí)變換的控制轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn) 66
8.2.4 任務(wù)內(nèi)有特權(quán)級(jí)變換的控制轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn) 70
8.2.5 任務(wù)切換實(shí)驗(yàn) 71 8.3 保護(hù)模式下的中斷/異常處理實(shí)驗(yàn) 73
8.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?73
8.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 74
8.3.3 用中斷門、陷阱門實(shí)現(xiàn)中斷/異常處理實(shí)驗(yàn)(1) 74
8.3.4 用中斷門、陷阱門實(shí)現(xiàn)中斷/異常處理實(shí)驗(yàn)(2) 75
8.3.5 調(diào)用任務(wù)門實(shí)現(xiàn)中斷/異常處理實(shí)驗(yàn) 75 8.4 進(jìn)入和離開虛擬8086環(huán)境實(shí)驗(yàn) 77
8.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?77
8.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 77
8.4.3 預(yù)備知識(shí) 77
8.4.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 77
8.4.5 實(shí)驗(yàn)步驟 78 8.5 實(shí)模式和保護(hù)模式間切換實(shí)驗(yàn) 78
8.5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?78
8.5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 78
8.5.3 預(yù)備知識(shí) 78
8.5.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 79
8.5.5 實(shí)驗(yàn)步驟 79
第三部分 32位微機(jī)接口技術(shù) 第9章 基本接口技術(shù)實(shí)驗(yàn) 81 9.1 中斷特性及8259單一中斷應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 81
9.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?81
9.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 81
9.1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 81
9.1.4 實(shí)驗(yàn)原理 82
9.1.5 實(shí)驗(yàn)步驟及說明 88 9.2 DMA特性及8237應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 88
9.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?88
9.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 88
9.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 89
9.2.4 實(shí)驗(yàn)原理及說明 89
9.2.5 實(shí)驗(yàn)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(qǐng)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(shí)驗(yàn) 97
9.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?97
9.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 97
9.4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 97
9.4.4 實(shí)驗(yàn)說明 97
9.4.5 實(shí)驗(yàn)步驟 100 9.5 PCI中斷應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 100
9.5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?100
9.5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 100
9.5.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 100
9.5.4 實(shí)驗(yàn)說明 100
9.5.5 實(shí)驗(yàn)步驟 103 9.6 8254定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 103
9.6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?103
9.6.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 103
9.6.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 103
9.6.4 實(shí)驗(yàn)原理 104
9.6.5 實(shí)驗(yàn)說明及步驟 105 9.7 8255并行接口應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 108
9.7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?108
9.7.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 108
9.7.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 108
9.7.4 實(shí)驗(yàn)原理 108
9.7.5 實(shí)驗(yàn)說明及步驟 109 9.8 16550串行接口應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 111
9.8.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?111
9.8.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 111
9.8.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 111
9.8.4 實(shí)驗(yàn)原理 111
9.8.5 實(shí)驗(yàn)說明及步驟 115 9.9 A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) 118
9.9.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?118
9.9.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 118
9.9.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 118
9.9.4 實(shí)驗(yàn)原理 118
9.9.5 實(shí)驗(yàn)步驟及說明 119 9.10 D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) 120
9.10.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?120
9.10.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 120
9.10.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 120
9.10.4 實(shí)驗(yàn)原理 120
9.10.5 實(shí)驗(yàn)步驟及說明 121 9.11 靜態(tài)存儲(chǔ)器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn) 121
9.11.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?121
9.11.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 121
9.11.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 121
9.11.4 實(shí)驗(yàn)原理 121
9.11.5 實(shí)驗(yàn)步驟 122 9.12 FLASH ROM擴(kuò)展實(shí)驗(yàn) 123
9.12.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?123
9.12.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 123
9.12.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 123
9.12.4 實(shí)驗(yàn)原理及說明 123
9.12.5 實(shí)驗(yàn)步驟 124 9.13 步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn) 125
9.13.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?125
9.13.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 125
9.13.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 125
9.13.4 實(shí)驗(yàn)原理及說明 125
9.13.5 實(shí)驗(yàn)步驟 126 9.14 計(jì)算機(jī)控制綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 127
9.14.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?127
9.14.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 127
9.14.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 127
9.14.4 直流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)原理及步驟 127
9.14.5 溫度控制實(shí)驗(yàn)原理及步驟 128 第10章 高級(jí)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn) 132 10.1 初識(shí)VxD 132
10.1.1 了解虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序(VxD)和虛擬機(jī)(VM) 132
10.1.2 Windows 9x的運(yùn)行及執(zhí)行環(huán)境 133
10.1.3 在Windows 9x中實(shí)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(shí)驗(yàn) 137
10.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?137
10.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 137
10.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 137
10.2.4 實(shí)驗(yàn)原理 137
10.2.5 實(shí)驗(yàn)步驟 141
10.2.6 參考實(shí)驗(yàn)程序清單 141 10.3 Win32應(yīng)用程序和VxD之間的通信 143
10.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?143
10.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 144
10.3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 144
10.3.4 實(shí)驗(yàn)原理 144
10.3.5 實(shí)驗(yàn)步驟 149 10.4 為PCI總線擴(kuò)展卡設(shè)計(jì)VxD實(shí)驗(yàn) 149
10.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?149
10.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 149
10.4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 150
10.4.4 實(shí)驗(yàn)說明 150
10.4.5 實(shí)驗(yàn)步驟 155 10.5 在Windows 9x下獲取PnP設(shè)備的配置資源實(shí)驗(yàn) 155
10.5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?155
10.5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 155
10.5.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 156
10.5.4 實(shí)驗(yàn)原理 156
10.5.5 實(shí)驗(yàn)說明 160
10.5.6 實(shí)驗(yàn)步驟 162 10.6 在Windows 9x下處理PCI中斷實(shí)驗(yàn) 162
10.6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?162
10.6.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 162
10.6.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 162
10.6.4 實(shí)驗(yàn)原理 162
10.6.5 實(shí)驗(yàn)步驟 165 10.7 在Windows 9x下實(shí)現(xiàn)串行通訊應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 165
10.7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?165
10.7.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 165
10.7.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 165
10.7.4 實(shí)驗(yàn)說明及步驟 165 10.8 在Windows 9x下實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn) 167
10.8.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?167
10.8.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 167
10.8.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 167
10.8.4 實(shí)驗(yàn)原理 167
10.8.5 實(shí)驗(yàn)說明及步驟 170 第11章 PCI總線擴(kuò)展應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 172 11.1 認(rèn)識(shí)S5933 172
11.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?172
11.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 172
11.1.3 實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容 172 11.2 訪問S5933操作寄存器實(shí)驗(yàn) 173
11.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?173
11.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 174
11.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 174
11.2.4 實(shí)驗(yàn)原理 174
11.2.5 實(shí)驗(yàn)說明 178
11.2.6 實(shí)驗(yàn)步驟 179 11.3 郵箱應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 179
11.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?179
11.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 180
11.3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 180
11.3.4 實(shí)驗(yàn)原理 180
11.3.5 實(shí)驗(yàn)說明 182
11.3.6 實(shí)驗(yàn)步驟 184 11.4 訪問PASS-THRU區(qū)域?qū)嶒?yàn) 184
11.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?184
11.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 185
11.4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 185
11.4.4 實(shí)驗(yàn)原理 185
11.4.5 實(shí)驗(yàn)說明 188
11.4.6 實(shí)驗(yàn)步驟 190 11.5 用FIFO實(shí)現(xiàn)總線DMA實(shí)驗(yàn) 190
11.5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?190
11.5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 190
11.5.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 190
11.5.4 實(shí)驗(yàn)原理 190
11.5.5 實(shí)驗(yàn)說明 195
11.5.6 實(shí)驗(yàn)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(xiàn) 225