دانلود کتاب The Intel microprocessors: 8086/8088, 80186/80188, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro processor, Pentium II, Pentium III, Pentium 4, and Core2 with 64-bit extensions: architecture, programming, and interfacing

فهرست مطالب :

Cover......Page 1
CONTENTS......Page 12
Introduction/Chapter Objectives......Page 20
The Electrical Age......Page 21
Programming Advancements......Page 23
The Microprocessor Age......Page 24
The Modern Microprocessor......Page 26
The Memory and I/O System......Page 36
The Microprocessor......Page 44
Digits......Page 48
Positional Notation......Page 49
Conversion to Decimal......Page 50
Conversion from Decimal......Page 51
Binary-Coded Hexadecimal......Page 52
ASCII and Unicode Data......Page 54
BCD (Binary-Coded Decimal) Data......Page 56
Byte-Sized Data......Page 57
Word-Sized Data......Page 59
Doubleword-Sized Data......Page 60
Real Numbers......Page 62
1–5 Summary......Page 64
1–6 Questions and Problems......Page 65
2–1 Internal Microprocessor Architecture......Page 70
The Programming Model......Page 71
Multipurpose Registers......Page 73
Segments and Offsets......Page 77
Segment and Offset Addressing Scheme Allows Relocation......Page 79
Selectors and Descriptors......Page 82
Program-Invisible Registers......Page 86
2–4 Memory Paging......Page 87
Paging Registers......Page 88
The Page Directory and Page Table......Page 89
2–5 Flat Mode Memory......Page 91
2–6 Summary......Page 92
2–7 Questions and Problems......Page 93
Introduction/Chapter Objectives......Page 96
3–1 Data-Addressing Modes......Page 97
Register Addressing......Page 100
Immediate Addressing......Page 102
Direct Data Addressing......Page 105
Register Indirect Addressing......Page 107
Base-Plus-Index Addressing......Page 110
Register Relative Addressing......Page 112
Base Relative-Plus-Index Addressing......Page 115
Scaled-Index Addressing......Page 117
Data Structures......Page 118
Direct Program Memory Addressing......Page 119
Indirect Program Memory Addressing......Page 120
3–3 Stack Memory-Addressing Modes......Page 121
3–4 Summary......Page 124
3–5 Questions and Problems......Page 126
Introduction/Chapter Objectives......Page 130
Machine Language......Page 131
The 64-Bit Mode for the Pentium 4 and Core2......Page 139
PUSH......Page 141
Initializing the Stack......Page 143
LEA......Page 146
LDS, LES, LFS, LGS, and LSS......Page 147
LODS......Page 149
STOS......Page 150
MOVS......Page 152
INS......Page 154
OUTS......Page 155
LANF and SAHF......Page 156
IN and OUT......Page 157
BSWAP......Page 159
CMOV......Page 160
4–7 Assembler Detail......Page 161
Directives......Page 162
Memory Organization......Page 166
A Sample Program......Page 169
4–8 Summary......Page 170
4–9 Questions and Problems......Page 173
5–1 Addition, Subtraction, and Comparison......Page 175
Addition......Page 176
Subtraction......Page 181
Comparison......Page 184
Multiplication......Page 185
Division......Page 188
BCD Arithmetic......Page 191
ASCII Arithmetic......Page 192
AND......Page 194
OR......Page 195
Test and Bit Test Instructions......Page 199
NOT and NEG......Page 200
Shift......Page 201
Rotate......Page 203
Bit Scan Instructions......Page 204
SCAS......Page 205
5–7 Summary......Page 206
5–8 Questions and Problems......Page 208
6–1 The Jump Group......Page 211
Unconditional Jump (JMP)......Page 212
Conditional Jumps and Conditional Sets......Page 217
LOOP......Page 220
6–2 Controlling the Flow of the Program......Page 221
WHILE Loops......Page 224
REPEAT-UNTIL Loops......Page 225
6–3 Procedures......Page 227
CALL......Page 228
RET......Page 230
Interrupt Vectors......Page 232
Interrupt Instructions......Page 233
Interrupt Control......Page 234
64-Bit Mode Interrupts......Page 235
NOP......Page 236
ENTER and LEAVE......Page 237
6–6 Summary......Page 238
6–7 Questions and Problems......Page 240
Introduction/Chapter Objectives......Page 242
Basic Rules and Simple Programs......Page 243
Using Character Strings......Page 245
Using Data Structures......Page 246
An Example of a Mixed-Language Program......Page 248
An Example that Uses Console I/O to Access the Keyboard and Display......Page 250
Directly Addressing I/O Ports......Page 252
Developing a Visual C++ Application for Windows......Page 253
Linking Assembly Language with Visual C++......Page 261
7–4 Summary......Page 266
7–5 Questions and Problems......Page 267
Introduction/Chapter Objectives......Page 269
The Assembler and Linker......Page 270
PUBLIC and EXTRN......Page 272
Libraries......Page 273
Macros......Page 276
Reading the Keyboard......Page 278
Using the Video Display......Page 284
Using a Timer in a Program......Page 286
The Mouse......Page 288
8–3 Data Conversions......Page 290
Converting from Binary to ASCII......Page 291
Displaying and Reading Hexadecimal Data......Page 293
Using Lookup Tables for Data Conversions......Page 295
An Example Program Using a Lookup Table......Page 297
Disk Organization......Page 299
File Names......Page 300
Sequential Access Files......Page 301
Random Access Files......Page 310
Time/Date Display Program......Page 313
Numeric Sort Program......Page 314
Data Encryption......Page 316
8–6 Summary......Page 318
8–7 Questions and Problems......Page 319
9–1 Pin-Outs and the Pin Functions......Page 321
DC Characteristics......Page 322
Pin Connections......Page 323
The 8284A Clock Generator......Page 326
Operation of the 8284A......Page 328
Demultiplexing the Buses......Page 329
The Buffered System......Page 331
Timing in General......Page 334
Read Timing......Page 335
Write Timing......Page 338
RDY and the 8284A......Page 339
Maximum Mode Operation......Page 342
The 8288 Bus Controller......Page 343
9–7 Summary......Page 344
9–8 Questions and Problems......Page 345
10–1 Memory Devices......Page 347
Memory Pin Connections......Page 348
ROM Memory......Page 349
Static RAM (SRAM) Devices......Page 351
Dynamic RAM (DRAM) Memory......Page 352
Why Decode Memory?......Page 359
Simple NAND Gate Decoder......Page 360
The 3-to-8 Line Decoder (74LS138)......Page 361
PLD Programmable Decoders......Page 363
Basic 8088/80188 Memory Interface......Page 368
Interfacing Flash Memory......Page 370
Error Correction......Page 372
16-Bit Bus Control......Page 375
Memory Banks......Page 382
32-Bit Memory Interface......Page 383
64-Bit Memory Interface......Page 385
DRAM Revisited......Page 389
SDRAM......Page 390
10–8 Summary......Page 392
10–9 Questions and Problems......Page 394
11–1 Introduction to I/O Interface......Page 396
The I/O Instructions......Page 397
Isolated and Memory-Mapped I/O......Page 398
Basic Input and Output Interfaces......Page 399
Handshaking......Page 401
Notes about Interfacing Circuitry......Page 402
Decoding 8-Bit I/O Port Addresses......Page 406
Decoding 16-Bit I/O Port Addresses......Page 407
8- and 16-Bit-Wide I/O Ports......Page 408
32-Bit-Wide I/O Ports......Page 411
Basic Description of the 82C55......Page 414
Programming the 82C55......Page 416
Mode 0 Operation......Page 417
An LCD Display, Interfaced to the 82C55......Page 422
Signal Definitions for Mode 1 Strobed Input......Page 433
Signal Definitions for Mode 1 Strobed Output......Page 435
Signal Definitions for Bidirectional Mode 2......Page 437
82C55 Mode Summary......Page 439
The Serial EEPROM Interface......Page 440
8254 Functional Description......Page 442
Programming the 8254......Page 443
DC Motor Speed and Direction Control......Page 448
16550 Functional Description......Page 452
16550 Pin Functions......Page 453
Programming the 16550......Page 454
The DAC0830 Digital-to-Analog Converter......Page 459
The ADC080X Analog-to-Digital Converter......Page 461
Using the ADC0804 and the DAC0830......Page 464
11–7 Summary......Page 465
11–8 Questions and Problems......Page 467
The Purpose of Interrupts......Page 470
Interrupts......Page 471
The Operation of a Real Mode Interrupt......Page 474
Operation of a Protected Mode Interrupt......Page 475
Interrupt Flag Bits......Page 476
Storing an Interrupt Vector in the Vector Table......Page 477
12–2 Hardware Interrupts......Page 478
INTR and INTA......Page 480
The 82C55 Keyboard Interrupt......Page 481
Using the 74ALS244 to Expand Interrupts......Page 484
Daisy-Chained Interrupt......Page 485
General Description of the 8259A......Page 487
Programming the 8259A......Page 488
8259A Programming Example......Page 494
12–5 Interrupt Examples......Page 500
Real-Time Clock......Page 501
Interrupt-Processed Keyboard......Page 503
12–6 Summary......Page 506
12–7 Questions and Problems......Page 507
13–1 Basic DMA Operation......Page 509
Basic DMA Definitions......Page 510
Pin Definitions......Page 511
Internal Registers......Page 513
Software Commands......Page 516
The 8237 Connected to the 80X86 Microprocessor......Page 517
Memory-to-Memory Transfer with the 8237......Page 518
DMA-Processed Printer Interface......Page 523
13–3 Shared-Bus Operation......Page 525
Types of Buses Defined......Page 526
Pin Definitions......Page 528
Floppy Disk Memory......Page 532
Pen Drives......Page 536
Hard Disk Memory......Page 537
Optical Disk Memory......Page 540
Video Signals......Page 541
The TTL RGB Monitor......Page 542
The Analog RGB Monitor......Page 543
13–7 Questions and Problems......Page 548
Introduction/Chapter Objectives......Page 550
Signed Integers......Page 551
Floating-Point......Page 552
Internal Structure of the 80X87......Page 555
Data Transfer Instructions......Page 560
Arithmetic Instructions......Page 562
Comparison Instructions......Page 563
Transcendental Operations......Page 564
Coprocessor Control Instructions......Page 565
Coprocessor Instructions......Page 567
Calculating the Area of a Circle......Page 584
Finding the Roots Using the Quadratic Equation......Page 585
Using a Memory Array to Store Results......Page 586
Converting a Single-Precision Floating-Point Number to a String......Page 587
Data Types......Page 589
Instruction Set......Page 590
14–6 Introduction to SSE Technology......Page 600
Floating-Point Data......Page 601
The Instruction Set......Page 602
Programming Examples......Page 603
14–7 Summary......Page 606
14–8 Questions and Problems......Page 608
15–1 The ISA Bus......Page 611
The 8-Bit ISA Bus Output Interface......Page 612
The 8-Bit ISA Bus Input Interface......Page 617
The 16-Bit ISA Bus......Page 620
15–2 The Peripheral Component Interconnect (PCI) Bus......Page 621
The PCI Address/Data Connections......Page 622
Configuration Space......Page 624
BIOS for PCI......Page 626
PCI Express Bus......Page 629
Port Details......Page 631
15–4 The Serial COM Ports......Page 633
Communication Control......Page 634
USB Data......Page 636
USB Commands......Page 637
The USB Bus Node......Page 639
Software for the USBN9604/3......Page 640
15–6 Accelerated Graphics Port (AGP)......Page 642
15–7 Summary......Page 643
15–8 Questions and Problems......Page 644
16–1 80186/80188 Architecture......Page 646
80186 Basic Block Diagram......Page 647
80186/80188 Basic Features......Page 648
Pin-Out......Page 650
80186/80188 Timing......Page 653
Peripheral Control Block......Page 656
Interrupt Controller......Page 657
Timers......Page 662
DMA Controller......Page 668
Chip Selection Unit......Page 670
16–3 80C188EB Example Interface......Page 674
What Is a Real-Time Operating System (RTOS)?......Page 681
An Example System......Page 682
A Threaded System......Page 685
Hardware Features......Page 689
Additional Instructions......Page 691
16–6 Summary......Page 693
16–7 Questions and Problems......Page 694
Introduction/Chapter Objectives......Page 696
17–1 Introduction to the 80386 Microprocessor......Page 697
The Memory System......Page 700
The Input/Output System......Page 706
Memory and I/O Control Signals......Page 707
Timing......Page 708
Wait States......Page 710
Control Registers......Page 711
Debug and Test Registers......Page 712
Descriptors and Selectors......Page 714
Descriptor Tables......Page 717
The Task State Segment (TSS)......Page 719
17–4 Moving to Protected Mode......Page 721
17–5 Virtual 8086 Mode......Page 731
17–6 The Memory Paging Mechanism......Page 732
The Page Directory......Page 733
The Page Table......Page 734
Pin Definitions......Page 737
Basic 80486 Architecture......Page 741
80486 Memory System......Page 742
17–8 Summary......Page 745
17–9 Questions and Problems......Page 746
Introduction/Chapter Objectives......Page 748
18–1 Introduction to the Pentium Microprocessor......Page 749
The Memory System......Page 753
System Timing......Page 754
Control Registers......Page 757
EFLAG Register......Page 758
Memory-Management Mode......Page 759
18–4 New Pentium Instructions......Page 761
18–5 Introduction to the Pentium Pro Microprocessor......Page 766
Internal Structure of the Pentium Pro......Page 767
Pin Connections......Page 769
The Memory System......Page 773
System Timing......Page 774
Control Register......Page 775
18–7 Summary......Page 776
18–8 Questions and Problems......Page 777
Introduction/Chapter Objectives......Page 778
19–1 Introduction to the Pentium II Microprocessor......Page 779
The Memory System......Page 784
Input/Output System......Page 786
CPUID Instruction......Page 787
SYSENTER and SYSEXIT Instructions......Page 788
Chip Sets......Page 789
19–4 The Pentium 4 and Core2......Page 790
Memory Interface......Page 791
Register Set......Page 792
Hyper-Threading Technology......Page 794
CPUID......Page 795
Model-Specific Registers......Page 798
64-Bit Extension Technology......Page 799
19–5 Summary......Page 801
19–6 Questions and Problems......Page 802
The Assembler......Page 804
Assembler Memory Models......Page 805
Selected DOS Function Calls......Page 806
Using Visual C++......Page 809
Create a Dialog Application......Page 810
APPENDIX B: INSTRUCTION SET SUMMARY......Page 813
Instruction Set Summary......Page 817
SIMD Instruction Set Summary......Page 900
Data Movement Instructions......Page 902
Arithmetic Instructions......Page 904
Logic Instructions......Page 910
Comparison Instructions......Page 911
Data Conversion Instructions......Page 913
APPENDIX C: FLAG-BIT CHANGES......Page 914
APPENDIX D: ANSWERS TO SELECTED EVEN-NUMBERED QUESTIONS AND PROBLEMS......Page 916
INDEX......Page 934
A......Page 935
C......Page 936
D......Page 937
G......Page 938
L......Page 939
M......Page 940
P......Page 941
R......Page 942
T......Page 943
Z......Page 944