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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8253135

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/MC16450UART213

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 SIO228

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8237A287

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