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第Ⅰ部分 教程 2

绪论 2

第1章 微型计算机硬件结构 5

1.1 微型计算机的处理器 5

1.2 微型计算机总线 8

1.2.1 微机的内部总线、系统总线、外部总线、3GIO总线 8

1.2.2 系统总线的连接方式 14

1.2.3 总线结构对计算机系统性能的影响 16

1.2.4 常用系统总线介绍 16

1.2.5 微处理器总线的时序 24

1.3 存储器 25

1.3.1 存储器类型与存储体系结构 25

1.3.2 随机主存储器（RAM） 28

1.3.3 辅助存储器 36

1.4 常用输入输出设备 43

1.4.1 输入输出设备 43

1.4.2 键盘 44

1.4.3 显示器 44

1.4.4 打印机 46

思考题与习题 50

第2章 微机基本软件系统 51

2.1 微机基本输入输出系统（BIOS） 51

2.1.1 BIOS的功能 51

2.1.2 BIOS的种类 52

2.1.3 BIOS设置 53

2.2 中断系统 61

2.3 操作系统（OS） 65

2.3.1 Windows 95 65

2.3.2 Windows CE 66

2.3.3 Windows NT（工作站） 67

2.3.4 Windows 98 67

2.3.5 Windows Me 70

2.3.6 Windows 2000 70

2.3.7 Windows XP 72

2.3.8 Windows 2003 74

2.3.9 Windows VISTA 74

2.3.10 Linux 74

2.3.11 μC/OS-Ⅱ 78

思考题与习题 79

第3章 计算机通信技术 80

3.1 USB接口 80

3.1.1 USB概述 80

3.1.2 USB系统 82

3.1.3 总线拓朴 87

3.1.4 USB通信端点与管道 88

3.1.5 USB总线协议 90

3.1.6 USB接口器件介绍 93

3.2 RS-232C接口 97

3.2.1 RS-232C传递信息的格式标准 98

3.2.2 RS-232C标准的信号线定义 98

3.2.3 信号线的连接和使用 101

3.2.4 RS-232C电气特性 103

3.2.5 机械特性 106

3.3 RS-423A/422A/485接口 107

3.3.1 RS-423A接口 107

3.3.2 RS-422A接口 108

3.3.3 RS-485接口 110

3.3.4 RS-423A/422A/485接口性能比较 112

3.4 CAN总线接口 113

3.4.1 CAN总线特点 114

3.4.2 标准CAN总线和扩展CAN总线 114

3.4.3 总线仲裁 116

3.4.4 出错处理 116

3.4.5 CAN控制器与收发器 117

3.5 计算机通信小结 118

思考题与习题 118

第4章 计算机数据采集技术 120

4.1 集成运算放大器与信号调理 120

4.1.1 运算放大器主要参数 121

4.1.2 虚地概念 122

4.1.3 集成运算放大器的典型应用线路 123

4.2 采样保持电路 130

4.3 采样过程与采样定理 132

4.4 采样偏差的校正技术 136

4.5 信号隔离与选通技术 139

4.6 数据采集中的抗干扰技术 143

4.6.1 干扰因素与抗干扰基本方法 143

4.6.2 若干特殊滤波技术 146

4.6.3 A/D转换过程中的抗干扰技术 148

4.7 D/A转换技术与应用电路 150

4.7.1 R-2RT形电阻网络型DAC的工作原理 151

4.7.2 权电阻型DAC的工作原理 153

4.7.3 DAC的性能指标 154

4.7.4 DAC0832及其与计算机的接口 155

4.7.5 8位以上DAC及其与微机的连接 158

4.8 A/D转换技术与应用电路 166

4.8.1 逐位逼近式ADC的结构及工作原理 166

4.8.2 双积分式ADC的结构及工作原理 168

4.8.3 ∑-△模数转换器结构及工作原理 171

4.8.4 AD574系列A/D转换器及其与计算机的接口技术 179

4.8.5 12位A/D转换器MAX186/MAX188 188

4.8.6 ADC0809模数转换器 197

4.8.7 使用处理器内带的A/D转换器 199

思考题与习题 200

第5章 控制系统应用技术 202

5.1 控制系统概述 202

5.2 PID控制技术 203

5.2.1 常规PID控制 204

5.2.2 自适应PID控制 206

5.2.3 智能PID控制 209

5.3 步进电机的PWM控制技术 212

5.3.1 PWM控制的基本原理 212

5.3.2 步进电机概述 213

5.3.3 恒力矩均匀细分驱动技术 218

5.3.4 全数字PWM逆变驱动技术 221

5.4 变频调速技术 222

5.4.1 异步电动机概述 223

5.4.2 异步电动机调速 224

5.4.3 异步电动机变频调速 226

5.4.4 变压变频协调控制 231

5.5 虚拟仪器设计 234

5.5.1 虚拟仪器基本概念 235

5.5.2 LabVIEW虚拟仪器开发系统 237

5.5.3 虚拟仪器设计举例 240

5.6 DCS在配料系统中的应用设计 243

5.6.1 概述 243

5.6.2 基于串行总线的配料控制系统 244

5.7 设备状态监测与诊断系统设计 248

5.7.1 设备状态监测的意义 248

5.7.2 设备状态监测与诊断的分析方法 250

5.7.3 设备状态监测与诊断系统的网络化 253

思考题与习题 254

第6章 单片微型计算机 255

6.1 8位单片机系列产品 256

6.2 8051单片机 260

6.2.1 8051的基本结构与功能 260

6.2.2 8051封装与引脚功能 261

6.2.3 时钟电路 266

6.2.4 复位和复位电路 267

6.2.5 存储器结构 268

6.2.6 指令部件 271

6.2.7 特殊功能寄存器 271

6.2.8 布尔处理器 275

6.2.9 8051的机器周期与指令周期 275

6.2.10 8051访问片外存储器的时序 275

6.2.11 8051的系统扩展 278

6.2.12 8051的中断系统 282

6.2.13 8051的定时器／计数器 284

6.2.14 8051的串行接口 285

6.3 单片机在冲床自动控制中的应用 288

6.4 多功能单片机C8051F 291

6.4.1 C8051F特性简介 291

6.4.2 指令集 298

6.4.3 中断系统 301

6.4.4 电源管理方式 306

6.5 宏晶多功能单片机简介 308

思考题与习题 309

第Ⅱ部分 实验指导 312

实验1 并行接口的存储器读写实验 312

实验2 I2C串行接口的存储器读写实验 316

实验3 RS-232C通信实验 322

实验4 键盘输入实验 328

实验5 液晶图形与字符显示实验 331

实验6 开关量输入与输出实验 342

实验7 定时器／计数器中断实验 344

实验8 用ADC0809进行A/D转换实验 347

实验9 用V/F变换方法进行A/D转换数据采集实验 351

实验10 大量数据存储与保存实验 353

附录 C51程序设计语言简介 357

参考文献 365