第一章 微型机应用系统设计概述 1
1-1 应用系统的一般构成 1
一、应用系统的硬件构成 1
二、应用系统的软件构成 3
1-2 应用系统设计的基本原则和要求 4
一、操作性能要好 4
二、通用性好,便于扩展 5
三、可靠性高 5
四、设计周期短、价格便宜 7
1-3应用系统设计的基本内容和步骤 7
一、估价控制系统引入微型机的必要性 7
二、分析被控对象的要求 7
三、选择基本微型机系统 8
四、确定整个应用系统的大体结构 8
五、硬件和软件的具体设计 9
习题 10
第二章 微型机应用系统的总线 11
2-1 总线的一般概念 11
一、总线的分类 11
二、标准总线的优点 12
2-2 系统总线 13
一、STD总线 13
二、多总线(MULTIBUS) 20
三、从PC/XT总线到EISA总线 25
2-3 外总线 34
一、IEEE-488总线 34
二、RS 232 C及RS 422(423)总线 38
三、SCSI总线标准 44
四、CENTRONIC总线 48
2-4 总线的驱动与控制 50
一、总线竞争的概念 50
二、负载的计算 50
三、介绍几种芯片 52
四、PC/XT总线驱动与控制 53
五、PC/XT接口插板(卡)的板内驱动 55
六、Z 80微型机总线的驱动及控制 58
2-5工程上应注意的一些问题 60
一、总线中的交叉串扰 60
二、总线的延时 62
三、总线上的反射与终端网络 63
习题 66
第三章 存贮系统设计 68
3-1存贮系统设计概述 68
一、常用存贮器分类及各类的应用场合 68
二、存贮系统的几个主要技术指标 69
三、存贮系统设计的主要步骤 70
3-2存贮器地址译码方式及译码电路 72
一、全地址译码选择方式 72
二、局部地址译码选择方式 72
三、存贮器的地址译码电路 73
3-3随机存贮器与CPU的连接 77
一、SRAM与系统总线的连接 77
二、DRAM与系统总线的连接 83
3-4EPROM、E2PROM与CPU的连接 86
一、EPROM的外部特性及编程步骤 86
二、E2PROM的外部特性及编程步骤 92
三、利用RAM作只读存贮器 94
3-5随机存贮器的瞬时掉电保护 96
一、概述 96
二、瞬时掉电保护电路实例 99
习题 99
第四章 微型机应用系统常用接口 101
4-1键盘接口 101
一、键盘的基本结构 101
二、键值的确定 103
三、键盘接口 104
四、键盘扫描及译码程序 105
五、专用键盘接口芯片 106
4-2打印机接口 107
一、打印机接口总线 107
二、打印机串行接口电路及驱动程序 108
三、打印机并行接口电路及驱动程序 110
4-3光电隔离输入输出接口 113
一、光电隔离器件 114
二、光电隔离输入接口电路 114
三、光电隔离输出接口电路 114
四、应注意的几个问题 115
4-4 数/模(D/A)变换器接口 116
一、D/A变换器基本原理 116
二、D/A芯片的几种典型输出连接方式 119
三、D/A变换电路连接实例 120
四、如何根据系统要求选用合适的D/A变换器 121
4-5 模/数(A/D)变换器接口 123
一、A/D变换器的基本工作原理及结构 123
二、典型A/D变换器芯片介绍 125
三、A/D变换器应用实例及其驱动程序 128
4-6 RS 232 C通信接口 134
一、概述 135
二、RS 232 C电流环接口 137
三、RS 232 C接口实例 138
四、串行异步通信接口驱动程序 138
五、多路RS 232 C控制器 142
4-7步进电机接口 144
一、步进电机的基本工作原理 145
二、脉冲分配器及驱动放大电路 146
三、步进电机接口实例 149
习题 151
第五章 用户程序开发及混合编程 155
5-1 用户程序的基本要求及开发过程 155
一、用户程序的基本要求 155
二、用户程序的主要开发步骤 156
5-2 高级语言与汇编语言的接口 163
一、汇编程序(过程)的编写 164
二、C语言对汇编程序的调用 167
三、FORTRAN语言和PASCAL语言与汇编程序的接口 172
习题 174
第六章 系统的可靠性设计 175
6-1概述 175
一、可靠性的基本概念 175
二、故障来源 177
6-2故障检测技术 178
一、微机应用系统的脱机自检 178
二、微机系统的在线故障检测 186
6-3硬件可靠性设计 198
一、硬件故障 198
二、影响硬件可靠性的因素 198
三、硬件可靠性措施 202
6-4软件可靠性设计 209
一、软件故障的特点 209
二、软件错误的来源 210
三、软件可靠性模型 211
四、提高软件可靠性的方法 213
6-5系统的抗干扰设计 216
一、抗干扰的三要素 216
二、系统的抗干扰措施 217
6-6可靠性的总体考虑 227
一、设计过程 227
二、可靠性的分配方法 228
习题 232
第七章 系统调试与维修 234
7-1 测试仪器简介 234
一、静态测试仪器 234
二、动态测试仪器 235
7-2微型机应用系统的调试 242
一、静态调试 242
二、动态调试 243
7-3 系统故障的检测与维护 250
一、故障的诊断方法概述 250
二、人工诊断 251
三、自动诊断 257
习题 261
第八章 微型机应用系统设计实例 263
8-1概述 263
一、任务的提出 263
二、系统方案的确定 264
8-2 电炉温度控制系统的硬件设计 265
一、I/O总线驱动插件板 265
二、A/D接口插件板 270
三、D/A接口插件板 274
四、开关量输入输出接口插件板 274
8-3 电炉温度控制系统的软件设计 279
一、电炉温度控制系统软件的结构 279
二、用户程序模块的划分及各模块的功能 280
三、掉电和超时检测的处理 282
参考文献 284