本書著重在8051之系統架構及實作技巧，從8051之內部系統及指令詳加介紹，進而介紹至實習模組之電路及各種介面電路與控制方法，讀者可依本書實作，親身體驗8051的強大功能，極適合做為大專電子科「專題製作」之課程用書。

1. 1-1
1.0 本章教學大綱 1-2
1.1 微處理機發展史 1-2
1.2 背景基礎摘要 1-10
1.2.1 設計法淺說 1-10
1.2.2 邏輯電路的基礎 1-13
1.2.3 資料結構的基礎 1-20
1.2.4 循序電路基礎 1-32
1.3 微處理機的基本分類 1-35
1.3.1 易混淆名詞釋義 1-35
1.3.2 電腦的分類 1-36
1.3.3 微處理機的分類 1-39

2. 2-1
2.0 本章教學大綱 2-2
2.1 典型中央處理機的基本架構方塊圖 2-2
2.1.1 基本架構 2-2
2.1.2 資料的轉移和運算 2-6
2.2 80x86族系處理機的發展 2-8
2.3 8088/8086系列 2-13
2.3.1 8088的訊號線 2-16
2.3.2 8086的訊號線 2-20
2.4 80286 2-27
2.4.1 80286的結構特徵 2-28
2.5 80386 2-36
2.5.1 80386 簡介 2-36
2.5.2 80386的結構及主要功能 2-39
2.6 80486 2-42
2.7 Pentium 2-47
2.8 其他 INTEL 相容產品 2-53
2.9 680X0 2-54
2.10 其它 RISC CPU 2-57
2.10.1 Power PC 2-58
2.10.2 SPARC 2-59
2.10.3 Alpha 2-60
2.11 數位訊號處理器(DSP) 2-62
2.11.1 TMS320C1X 2-63
2.11.2 TMSC3205X 2-65
2.12 8051 單晶片 2-67

3. 3-1
3.0 本章教學大綱 3-2
3.1 算術邏輯單元的功能 3-2
3.2 加/減/乘/除法器 3-4
3.3 比較器 3-9
3.4 編碼器與多工器 3-12
3.5 計數器 3-16
3.6 移位暫存器 3-21
3.6.1 暫存器的基本觀念 3-21
3.6.2 移位暫存器的設計 3-21
3.6.3 桶狀移位暫存器 (Barrel Shifter) 3-24
3.7 TMS320C1X/5X 之算數邏輯單元 3-26
3.8 位元片段觀念 3-30
3.9 提高CPU效能的幾個方法 3-32
3.9.1 浮點運算處理器 3-33
3.9.2 倍頻技術與Overdrive 3-48

4. 4-1
4.0 本章教學大綱 4-2
4.1 控制單元簡介 4-2
4.2 循序電路設計法 4-2
4.3 暫存器轉移語言 4-8
4.3.1 暫存器間轉移 4-9
4.3.2 算術邏輯指令 4-10
4.4 多相時脈解碼設計法 4-11
4.5 微程式設計法 4-16
4.5.1 一個指令的分解動作 4-16
4.5.2 微程式控制 4-18
4.5.3 微程式設計 4-18
4.6 80x86的控制暫存器 4-23
4.7 Pentium的分支預測 4-26

5. 5-1
5.0 本章教學大綱 5-2
5.1 微處理機的記憶體裝置 5-2
5.2 記憶體階層 5-5
5.3 記憶體的配置技術 5-19
5.3.1 程式的參考區域性 5-19
5.3.2 虛擬記憶體的概念 5-20
5.3.3 主記憶體的定址技術 5-23
5.3.4 典型的分頁記憶體系統 5-27
5.3.5 典型的分段記憶體系統 5-28
5.3.6 80X86的記憶體配置 5-30
5.3.7 Pentium內部的暫存器組 5-40
5.3.8 680x0 之內部暫存器介紹 5-41
5.4 快取 (Cache)組織 5-42
5.5 Pentium CPU的記憶體應用 5-50
5.5.1 Pentium內的快取記憶體 5-50
5.5.2 快取記憶體的組織 5-50
5.5.3 快取記憶體操作模式 5-50
5.5.4 頁階層快取記憶體管理 5-51
5.6 記憶裝置的時序考慮 5-52
5.7 輔助記憶體 5-57
5.7.1 硬碟(Hard Disk) 5-57
5.7.2 磁帶(Magnetic tape) 5-57
5.7.3 光碟機 5-59

6. 6-1
6.0 本章教學大綱 6-2
6.1 匯流排基本概念 6-2
6.2 匯流排的標準及設計考慮 6-9
6.2.1 匯流排的標準 6-9
6.2.2 驅動/三態能力 6-10
6.2.3 抗雜訊 6-11
6.3 Bus協調 6-12
6.3.1 同步Bus (Synchronous Bus) 6-13
6.3.2 異步Bus (Asynchronous Bus) 6-19
6.3.3 半同步Bus (Semisynchronous Bus) 6-21
6.4 裁決協定 6-25
6.4.1 中斷要求裁決 6-25
6.5 匯流排週期 6-27
6.5.1 8086匯流排週期定義 6-28
6.5.2 記憶體空間與匯流排週期之關係 6-31
6.5.3 8086執行單元與匯流排介面單元 6-35
6.5.4 80486 的匯流排週期 6-37
6.5.5 Pentium的匯流排週期 6-39
6.6 其它著名匯流排 6-41
6.6.1 IEEE488匯流排 6-41
6.6.2 ISA匯流排 6-42
6.6.3 MCA BUS 6-44
6.6.4 EISA BUS 6-48
6.6.5 區域匯流排 6-51
6.6.6 其它 6-57

7. 7-1
7.0 本章教學大綱 7-2
7.1 廣義中斷的概念與型態 7-2
7.1.1 軟體中斷(Software Interrupt) 7-3
7.1.2 硬體中斷(Hardware Interrupt) 7-3
7.2 8259A 可程式化中斷控制器 7-14
7.2.1 8259A 的操作 7-16
7.2.2 8259A 的初始化流程及命令格式 7-19
7.3 80X86的中斷系統 7-22
7.3.1 中斷向量表 7-23
7.3.2 中斷指令 7-25
7.3.3 8086的基本外部硬體中斷介面 7-29
7.3.4 外部硬體中斷時序 7-32
7.4 保護模式與實際模式的中斷 7-33
7.5 Pentium 的中斷系統 7-37
7.6 8051 的中斷系統 7-38
7.7 TMS320C14/C5X 的中斷系統 7-42

8. 8-1
8.0 本章教學大綱 8-2
8.1 軟體與程式規畫 8-2
8.2 80X86 軟體模式 8-6
8.3 組譯器的演進 8-6
8.3.1 組譯的簡例 8-6
8.3.2 組譯器的演進 8-8
8.4 指令集結構 8-10
8.4.1 典型指令的分類 8-10
8.4.2 指令集規模 8-14
8.5 80X86微處理器的定址模式 8-16
8.6 680X0 微處理器的定址方式 8-20
8.7 TSM320 微處理器的定址方式 8-20
8.7.1 環形定址法(Circular addressing mode) 8-21
8.7.2 位元反轉定址法(Bit-reversed addressing Mode) 8-23
8.8 組譯 8-26
8.8.1 典型組譯流程 8-26
8.8.2 原始程式結構 8-28

9. 9-1
9.0 本章教學大綱 9-2
9.1 微處理機系統的輸出入結構 9-2
9.2 輸出入裝置的驅動方式 9-8
9.3 直接記憶體存取(DMA) 9-12
9.3.1 8237A DMA 控制器 9-16
9.4 串列傳輸 9-17
9.4.1 通訊傳輸的基礎概念 9-17
9.4.2 串列埠基本結構 9-21
9.4.3 RS-232-C 介面 9-23
9.5 並列傳輸 9-36
9.5.1 並列傳輸控制 9-37
9.5.2 可程式周邊介面 8255 9-39
9.6 可程式計時/計數器 8253/8254 9-52
9.6.1 控制的定義 9-55