微机过程控制系统接口技术PDF电子书下载

第1章 微机过程控制系统接口与系统总线 1

1.1微机系统与微机过程控制系统的组成 1

1.1.1微机系统的组成 1

1.1.2微机过程控制系统的组成 1

1.2微机过程控制系统的接口 3

1.2.1接口功能 3

1.2.2接口类型 3

1.2.3接口的硬件与软件 4

1.3微机系统总线与扩展槽 5

1.3.1总线概述 5

1.3.2模板级系统总线（微机扩充槽总线标准） 6

1.4通用标准总线 16

1.4.1STD总线 16

1.4.2S-100（IEEE-696）总线 21

1.4.3IEEE-488并行总线 25

1.4.4RS-232C串行总线 28

第2章 I/O端口与地址译码 32

2.1I/O端口资源与编址方式 32

2.1.1常用微机I/O端口资源 32

2.1.2I/O端口的编址方式 34

2.2常用微机I/O端口的分配 35

2.2.1TP-801单板机I/O端口地址分配 36

2.2.2IBM-PC/XT/AT机的端口分配 37

2.3端口地址的译码与读写控制 39

2.3.1门电路组合译码 39

2.3.2用译码器实现口地址译码 41

2.3.3局部译码 43

2.3.4用数字比较器译码 47

2.3.5用PAL及GAL器件实现地址译码及读／写控制 48

第3章 微机的中断系统与接口 56

3.1微机的输入／输出方式与中断 56

3.1.1无条件传送方式 56

3.1.2查询传送方式 56

3.1.3DMA传送方式 57

3.1.4中断传送方式 57

3.2微机的中断类型概述 58

3.2.1IBM-PC系列机的软中断与硬中断 58

3.2.2Z-80的三种中断模式 62

3.2.3MCS-51单片机的中断模式 64

3.3中断响应过程与优先权的排队 64

3.3.1外设中断申请与CPU响应中断的条件 65

3.3.2中断服务与优先权的排队 66

3.4中断接口设计 69

3.4.1中断源的接口设计 70

3.4.2中断控制逻辑的初始化 71

3.4.3中断服务程序的编写 71

3.4.4中断服务子程序的装载 72

3.4.5IBM-PC系列机的软中断应用 74

3.5中断控制器8259A及其编程 77

3.5.18259A的基本结构和逻辑功能 78

3.5.28259A的编程 79

3.5.38259A使用实例——MCS-51系列单片机与8259A的接口与编程 87

第4章 并行接口 90

4.1并行接口概述 90

4.1.1并行接口的功能与分类 90

4.1.2常用并行接口芯片简介 92

4.28255A并行接口芯片 93

4.2.18255A的逻辑结构与功能 94

4.2.28255A的初始化编程 95

4.2.38255A-5在IBM-PC/XT主机板上的应用 100

4.2.4应用8255A扩展MCS-51系列单片机的并行接口 101

4.3Z-80 PIO并行接口芯片 103

4.3.1Z-80 PIO的逻辑结构与功能 103

4.3.2Z-80 PIO的初始化编程 107

4.3.3Z-80 PIO在过程控制系统中的应用举例 113

4.3.4应用Z-80 PIO作MCS-51单片机的并行接口 116

4.4打印机接口 119

4.4.1针式打印机与CENTRONICS标准 119

4.4.2IBM-PC/XT的打印接口适配器 122

第5章 可编程计数／定时器及其在系统中的应用 127

5.1可编程计数器／定时器概述 127

5.2可编程计数／定时器8253及其应用 127

5.2.18253的逻辑结构与信号引脚 129

5.2.28253的初始化编程 130

5.2.38253的工作方式及其操作时序 131

5.2.4IBM-PC/XT机上的8253 135

5.2.58253在过程控制系统中的应用 139

5.2.68253应用于MCS-51的计数／定时扩展 143

5.3Z-80 CTC及其应用 144

5.3.1Z-80 CTC的逻辑结构与信号引脚 144

5.3.2Z-80 CTC的工作方式与初始化编程 147

5.3.3Z-80 CTC在过程控制系统中的应用举例 152

5.3.4Z-80 CTC应用于MCS-51定时／计数扩展 156

第6章 键盘与显示器接口 157

6.1开关接口 157

6.1.1开关量输入／输出的基本方法 157

6.1.2开关接口应注意的问题 158

6.2键盘及一般非编码键盘的接口 158

6.2.1编码键盘和非编码键盘 159

6.2.2一般非编码键盘的接口举例——TP-801A键盘接口 160

6.3IBM-PC系列机用智能键盘终端及其接口简介 166

6.3.1键盘结构及其功能 166

6.3.2IBM-PC系列机键盘接口 170

6.4数码显示接口 174

6.4.1LED数码显示器的结构 175

6.4.2LED数码显示器的接口 176

6.5应用芯片8279实现键盘／显示器的接口 179

6.5.18279简介 179

6.5.28279的接口电路 182

6.5.38279的初始化编程与应用举例 183

6.6CRT显示器接口 187

6.6.1CRT结构与显示原理 187

6.6.2CRT显示接口的基本原理与编程举例 190

6.6.3MC6845与CGA简介 196

6.6.4IBM-PC系列机视频显示标准与编程 200

第7章 串行接口 206

7.1串行接口概述 206

7.1.1串行通信的分类 206

7.1.2串行通信信号传输通道的结构 209

7.1.3串行接口标准与接口卡 211

7.2IBM-PC系列机异步通信接口适配器及其应用 213

7.2.1IBM-PC系列机的异步通信接口适配器与8250/MC16450UART 213

7.2.28250的初始化编程 214

7.2.3查询式收发通信编程 218

7.2.4BIOS与DOS的功能调用 222

7.2.58250UART的中断功能 224

7.3Z-80 SIO 228

7.3.1Z-80 SIO的功能与逻辑结构 228

7.3.2Z-80 SIO的初始化编程规约 232

7.3.3Z-80 SIO的初始化编程及应用 243

7.4MCS-51系列单片机的串行接口 250

7.4.18051串行口简介 250

7.4.2串行接口编程方法举例 254

7.5微机间的串行通信 260

7.5.1微机间串行通信的一般问题 260

7.5.2不同机型间的串行通信举例 260

第8章 内存扩展及DMA接口 267

8.1微机常用的存储器芯片 267

8.2常用微机内存及其扩展接口 273

8.2.1内存扩展需要考虑的几个问题 273

8.2.2以Z-80 CPU为核心的单板机与小型工业控制机 274

8.2.3MCS-51系列单片机的存储器与扩展接口 276

8.2.4IBM-PC系列机的内存及其地址分配 283

8.3DMA接口 285

8.3.1DMA概述 286

8.3.2DMA控制器8237A 287

8.3.3IBM-PC系列机的DMA系统 295

第9章 过程控制系统的输入／输出信号通道 301

9.1输入信号通道 301

9.1.1输入信号的几种形式 301

9.1.2输入信号通道的主要环节 301

9.1.3多路模拟开关 302

9.1.4采样／保持器 303

9.1.5数据放大器 305

9.1.6开关量输入通道 311

9.2输出信号通道 311

9.2.1继电器控制电路的接口 312

9.2.2步进电机控制电路的接口 313

第10章 D/A与A/D转换接口 320

10.1D/A转换接口 320

10.1.1D/A转换 320

10.1.2常用D/A转换芯片 323

10.1.3D/A转换器与微机的接口与编程 329

10.2模／数转换器及其接口技术 332

10.2.1A/D转换器的工作原理 332

10.2.2A/D转换器的性能指标 336

10.2.3A/D转换常用芯片 337

10.2.4A/D转换芯片应用中应注意的问题 343

10.2.5A/D转换器与微机的接口及编程 343

10.3A/D、D/A模块 352

10.3.1单板机的7A+D通道板 352

10.3.2STD-8402高抗干扰8位32路A/D转换模板 354

10.3.3D/A转换STD-8401模板 359

第11章 接口的干扰与抗干扰 364

11.1硬件接口的结构与干扰 364

11.1.1硬件接口的一般结构 364

11.1.2主要的几种干扰源 364

11.2硬件抗干扰的几种方法 367

11.2.1屏蔽与浮空 367

11.2.2隔离 368

11.2.3主机死机后的自动恢复 371

11.3数字滤波 375

第12章 微机过程控制系统接口实例 378

12.1单板机温度控制系统接口设计 378

12.2STD总线工业控制机接口实例 381

附录 385

ⅠASCII码表 385

ⅡZ-80指令系统表 386

ⅢIBM PC8088指令系统表 397

ⅣIBM-PC/XT机ROM BIOS中断 403

ⅤIBM-PC/XT机DOS的软中断与系统功能 405

ⅥMCS-51系列单片机指令系统表 410

参考文献 417