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第1章　计算机控制系统概述 1

1.1　计算机控制系统的组成和特点 1

1.1.1　计算机控制系统的发展 1

目录 1

1.1.2　计算机控制系统的组成 2

1.1.3　计算机控制系统的特点 4

1.2.1　数据采集系统 5

1.2.2　监督控制系统 5

1.2　计算机控制系统的分类 5

1.2.3　直接数字控制系统 7

1.2.4　集散控制系统 7

1.2.5　分级控制 8

1.2.6　现场总线控制系统 9

习题与思考题 11

第2章　常用的工业控制计算机 12

2.1　工业控制计算机概述 12

2.2.2　工业PC机系统结构 14

2.2　工业PC机 14

2.2.1　工业PC机的特点 14

2.2.3　工业PC机的类型 16

2.2.4　工业PC机的组态软件 18

2.3　STD总线工业控制机 19

2.3.1　STD总线工业控制机的特点 19

2.3.2　STD总线工业控制机的模板介绍 20

2.4　可编程序控制器 21

2.4.1　可编程序控制器的特点 21

2.4.2　可编程序控制器的结构 22

2.4.3　可编程序控制器的类型 23

2.5　单片机 24

2.5.1　单片机的特点及分类 24

2.5.2　MCS51单片机简介 25

2.5.3　单片机的系统扩展和配置 28

2.6　DSP 29

2.6.1　DSP的主要结构特点 29

2.6.2　DSP应用系统的构成 30

2.6.3　TMS320系列概况 31

2.7　集散控制系统（DCS） 32

2.7.1　集散控制系统的发展 32

2.7.2　集散控制系统的体系结构 33

2.7.3　集散控制系统的基本组成 34

2.7.4　集散控制系统举例 35

习题与思考题 40

第3章　常用工业控制总线 41

3.1　总线概述 41

3.1.1　总线的概念 41

3.1.2　总线的分类 42

3.1.3　总线的组成 43

3.1.4　总线的主要参数 43

3.2　系统总线 44

3.2.1　ISA总线 44

3.2.2　PCI总线 49

3.2.3　PC-104总线 53

3.2.4　STD总线 54

3.3　设备总线 57

3.3.1　RS-232总线 57

3.3.2　USB总线 63

3.3.3　现场总线 71

3.3.4　典型现场总线简介 75

习题与思考题 78

4.1　接口技术概述 79

第4章　接口及地址译码技术 79

4.1.1　CPU与外设交换的信息 80

4.1.2　接口的结构 81

4.1.3　接口功能 82

4.1.4　接口电路的结构形式 82

4.2　CPU与接口交换数据的方式 84

4.2.1　基础知识 84

4.2.2　程序传送方式 92

4.2.3　中断传送方式 95

4.2.4　DMA传送方式 97

4.3　I/O端口及其编址方式 99

4.4　I/O端口地址译码 100

4.4.1　I/O端口地址译码电路工作原理及作用 101

4.4.2　I/O端口地址译码方法 101

4.4.3　I/O端口地址译码电路一般形式 101

4.4.4　I/O端口地址译码电路设计 103

4.4.5　可编程逻辑器件在I/O端口地址译码中的应用 107

习题与思考题 110

第5章　定时及中断 112

5.1　概述 112

5.1.1　定时及中断技术的概述 112

5.1.2　中断响应与中断处理程序 114

5.1.3　中断优先级 116

5.2　计数器／定时器8253 120

5.2.1　计数器／定时器的工作原理 120

5.2.2　8253的引脚与功能结构 122

5.2.3　8253的六种工作方式 123

5.2.4　8253的初始化编程及应用举例 130

5.3　中断控制器8259A 135

5.3.1　8259A的结构 135

5.3.2　8259A的引脚及功能说明 136

5.3.3　8259A的工作方式 138

5.3.4　8259A应用编程 142

5.3.5　由多片8259A组成的主从式中断系统 149

5.3.6　8259A的应用举例 151

习题与思考题 153

第6章　数字I/O接口 155

6.1　概述 155

6.1.1　并行通信和并行接口 155

6.1.2　串行通信和串行接口 156

6.2　简单并行接口 162

6.3　可编程并行通信接口8255A 164

6.3.1　8255A芯片的引脚定义与功能 164

6.3.2　8255A芯片的编程结构 165

6.3.3　8255A的控制字格式和初始化编程 167

6.3.4　8255A的三种工作方式与时序关系 168

6.3.5　8255A芯片的应用举例 177

6.4　可编程串行通信接口芯片8250 180

6.4.1　8250芯片的引脚定义与功能 180

6.4.2　8250芯片的编程结构 182

6.4.3　8250内部寄存器的功能 185

6.4.4　8250通信编程 189

6.4.5　8250芯片的应用举例 191

习题与思考题 197

第7章　模拟量I/O接口技术 198

7.1　概述 198

7.2　A/D转换器 198

7.2.1　A/D转换的原理 199

7.2.2　A/D转换的性能参数 200

7.2.3　典型A/D芯片与总线的接口技术及其应用 201

7.3　D/A转换器 215

7.3.2　D/A转换的性能参数 216

7.3.1　D/A转换的原理 216

7.3.3　典型D/A芯片与总线的接口技术及其应用 217

习题与思考题 224

第8章　人机接口 226

8.1　概述 226

8.2　键盘的基本工作原理 227

8.2.1　键开关与键盘类型 227

8.2.3　按键的识别和键码的产生 228

8.2.2　键的防抖动 228

8.3　显示设备及接口 235

8.3.1　数码管LED显示器及显示原理 235

8.3.2　一位LED显示器接口 236

8.3.3　多位LED显示器接口 237

8.3.4　CRT显示器及接口 241

8.3.5　LCD显示器 246

8.4　键盘和显示的综合应用 258

习题与思考题 263

参考文献 265