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出版说明 1

前言 1

第1章 绪论 1

1.1 微型计算机接口概述 1

1.1.1 接口的概念 1

1.1.2 接口的功能 2

1.1.3 接口的分类 3

1.2 微型计算机控制系统概述 4

1.2.1 微型计算机控制系统的组成 4

1.2.2 微机控制系统的典型形式和特点 5

习题一 9

第2章 微型计算机数字控制程序设计 10

2.1 数字控制程序设计语言 10

2.1.1 汇编语言程序设计 10

2.1.2 高级语言程序设计 10

2.2 常用数据处理方法 10

2.2.1 计算法 11

2.2.2 查表法 12

2.2.3 非线性补偿 14

2.2.4 数据极性 18

2.2.5 输入输出数据字长的预处理 21

2.3 常用数字控制算法程序设计 21

2.3.1 PID算法程序设计 21

2.3.2 大林算法程序设计 25

2.3.3 判断程序设计 26

2.3.4 数字滤波程序设计 27

2.3.5 标度变换程序设计 29

2.3.6 上下限报警处理程序设计 31

习题二 33

第3章 输入输出接口技术 34

3.1 接口的组成与数据交换 34

3.1.1 I/0接口的组成 34

3.1.2 CPU与I/0接口之间数据传输的控制方式 37

3.2 接口电路分析与设计的基本方法 40

3.2.1 分析接口两侧情况 40

3.2.2 实现系统总线与外设之间的信号转换 41

3.2.3 合理选用接口芯片 41

3.2.4 接口驱动程序分析与设计 41

3.3 I/O端口地址译码技术 42

3.3.1 I/O端口及其编址方式 42

3.3.2 I/O端口地址分配 44

3.3.3 独立编址方式的指令 46

3.3.4 I/O端口地址译码 47

习题三 53

第4章 并行接口 55

4.1 并行接口的特点 55

4.2 可编程并行接口8255A 55

4.2.1 8255A的内部结构 55

4.2.2 8255A的引脚功能 57

4.2.3 8255A的控制字 58

4.2.4 8255A的工作方式 60

4.3 可编程并行接口8255A的应用 64

4.3.1 8255A的应用举例 64

4.3.2 8255A在PC中的应用 69

习题四 70

第5章 定时/计数技术 72

5.1 基本概念 72

5.2 可编程定时/计数器8253-5/8254-2 72

5.2.1 8253-5/8254-2的内部结构 73

5.2.2 8253-5/8254-2的引脚 74

5.2.3 8253-5/8254-2的工作方式 75

5.2.4 8253-5/8254-2的控制字和初始化 79

5.3 8253-5/82542的应用举例 80

5.4 MC146818的应用 82

5.4.1 MC146818的引脚及工作原理 82

5.4.2 MC146818的状态寄存器 84

5.5 控制系统中定时程序设计 86

5.5.1 软件定时程序 86

5.5.2 硬件定时程序 86

习题五 88

第6章 DMA技术 89

6.1 DMA传送的特点、过程及方式 89

6.1.1 DMA传送的特点 89

6.1.2 DMA传送的过程 89

6.1.3 DMA传送的方式 90

6.2 DMA控制器8237A 91

6.2.1 8237A的引脚及内部结构 91

6.2.2 8237A的工作时序 93

6.2.3 8237A的内部寄存器 94

6.3 DMA系统及应用 98

6.3.1 DMA系统的组成 98

6.3.2 DMA系统的初始化 99

6.3.3 DMA传送的应用 100

习题六 101

第7章 中断技术 102

7.1 中断概念 102

7.1.1 中断的基本概念 102

7.1.2 中断的处理过程 102

7.1.3 中断的优先权管理 103

7.2 IBMPC系列机的中断系统 106

7.2.1 8086/8088CPU的中断结构 106

7.2.2 中断向量表 108

7.2.3 可屏蔽中断的响应过程 108

7.3 可编程中断控制器8259A 109

7.3.1 8259A的引脚及内部结构 110

7.3.2 8259A工作过程 112

7.3.3 8259A的级联方式 112

7.3.4 8259A的工作方式 113

7.3.5 8259A的命令字 115

7.4 8259A在控制系统中的应用 122

7.4.1 可屏蔽中断的程序设计 122

7.4.2 8259A在IBMPC中的应用 123

7.4.3 中断程序实例 124

习题七 126

第8章 人机交互设备接口 127

8.1 键盘接口 127

8.1.1 键盘的工作原理 127

8.1.2 PC系列键盘及接口电路 129

8.2 鼠标器接口 130

8.2.1 鼠标器分类 130

8.2.2 鼠标器接口 131

8.3 LED显示器接口 131

8.3.1 LED显示器结构 132

8.3.2 LED显示器的接口 132

8.4 显示器接口 134

8.4.1 CRT显示器工作原理 134

8.4.2 液晶显示器工作原理 135

8.4.3 显示器接口 136

8.5 打印机接口 138

8.5.1 打印机组成和工作原理 138

8.5.2 打印机接口标准 141

8.6 多媒体设备及其接口 145

8.6.1 多媒体和多媒体技术 145

8.6.2 多媒体计算机标准 146

8.6.3 多媒体音频处理技术 148

8.6.4 声卡接口 149

8.7 常见网络设备及其接口 149

8.7.1 网络接口卡 149

8.7.2 常见网络接入 151

习题八 153

第9章 串行通信接口 154

9.1 串行传送的基本概念 154

9.1.1 并行通信与串行通信 154

9.1.2 串行通信的连接方式 155

9.1.3 通信速率 155

9.1.4 信号的调制与解调 155

9.1.5 串行通信的数据格式 156

9.2 串行通信接口标准 158

9.2.1 信号电平 158

9.2.2 信号功能 159

9.2.3 连接方式 160

9.3 串行通信的接口与组成 160

9.4 可编程串行接口芯片8251A 161

9.4.1 8251A的内部结构 161

9.4.2 8251A的引脚 163

9.4.3 8251A的初始化编程 164

9.5 串行通信接口应用 168

习题九 170

第10章 A/D与D/A转换器接口 171

10.1 A/D与D/A转换器 171

10.1.1 A/D与D/A转换的基本概念 171

10.1.2 A/D与D/A在实际应用系统中的地位和作用 171

10.2 D/A转换器 173

10.2.1 D/A转换器的转换特性 173

10.2.2 D/A转换器的基本电路形式 173

10.2.3 D/A转换器的主要技术参数 174

10.3 D/A转换器接口电路 175

10.3.1 常用集成D/A转换器芯片 175

10.3.2 D/A转换器与PC的接口 177

10.3.3 D/A转换器应用举例 181

10.4 A/D转换器 183

10.4.1 A/D接口基本组成 183

10.4.2 A/D转换器的转换特性 185

10.4.3 A/D转换器的主要技术参数 185

10.5 A/D转换器接口电路 186

10.5.1 常用集成A/D转换器芯片 187

10.5.2 A/D转换器与PC的接口 190

10.5.3 A/D转换器应用举例 196

习题十 198

第十一章 总线与接口标准 199

11.1 概述 199

11.1.1 总线的分类 199

11.1.2 总线的主要性能参数 200

11.1.3 总线标准 201

11.1.4 总线操作和传送控制 201

11.2 系统总线 202

11.2.1 STD总线 202

11.2.2 IBMPC总线 204

11.2.3 ISA总线 205

11.2.4 EISA总线 206

11.3 局部总线 207

11.3.1 PCI总线 207

11.3.2 PCIExpress总线 209

11.4 设备总线 210

11.4.1 USB总线 210

11.4.2 IEEE488总线 213

11.4.3 IEEE1394总线 214

11.4.4 AGP总线 216

11.5 工业控制总线接口技术 217

11.5.1 RS-232C/RS-422/RS-423/RS-485串行通信标准 217

11.5.2 SPI总线 218

11.5.3 12C总线 218

11.5.4 SMBus总线 218

11.5.5 现场总线技术 219

习题十一 221

第12章 微型计算机控制系统设计 222

12.1 微机控制系统设计的原则和步骤 222

12.1.1 系统的设计原则 222

12.1.2 系统的设计步骤 223

12.2 步进电动机控制接口设计 225

12.2.1 功能要求 226

12.2.2 步进电动机工作原理 226

12.2.3 硬件设计 228

12.2.4 软件设计 228

12.3 指纹识别控制系统设计 231

12.3.1 系统简介 231

12.3.2 硬件设计 231

12.3.3 软件设计 233

12.4 微机温度控制系统设计 234

12.4.1 硬件设计 234

12.4.2 软件设计 237

习题十二 241

参考文献 242