![微機原理及接口技術[2011年電子工業出版社出版圖書]](/img/6/e40/nBnauM3XzYTO4ETN1QTM0YTN1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0EzLzAzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg "微機原理及接口技術[2011年電子工業出版社出版圖書]")
內容簡介
微機和接口是現代檢測和控制系統中的“大腦”和“神經”。本書緊緊抓住“計算機是核心，接口是關鍵”這一特點，按照“數字計算方法—微機組成和工作原理—軟體設計—接口體系—系統開發”的步驟組織教材，利用豐富實例，深入淺出地講解相關內容。本書內容編寫兼顧高校教學課時要求，重在加強學生工程背景，培養學生的創新能力和工程實踐能力，儘量減少理論推導和原理性論述，通過實例引導讀者對內容的理解並提高其主動創新能力。通過本書的學習，讀者可建立微機測控系統整體架構，掌握微機在測控領域的基礎理論和專門知識。為幫助讀者理解掌握各章內容，書中有針對性地設有一定量的習題。 讀者對象：本書可作為高等院校和職業技術學院自動化、測控技術與儀器、儀器儀表及機電一體化等相關專業的教材和教學參考書，並可供相關工程技術人員自學和參考。
圖書目錄
第1章 微型計算機基礎 1
1.1 微型計算機的組成體系 2
1.1.1 微型計算機的發展 2
1.1.2 微型計算機的分類及主流系列 3
1.1.3 微型計算機系統的組成原理 5
1.2 微型計算機的數制及其轉換 8
1.2.1 微型計算機的數制 8
1.2.2 微型計算機數制間的轉換 10
1.3 微型計算機的碼制和編碼 13
1.3.1 微型計算機中數的表示方法 13
1.3.2 微型計算機中的原碼、反碼和補碼 15
1.3.3 微型計算機的二進制編碼 16
1.4 微型計算機的二進制運算 19
1.4.1 算術運算 19
1.4.2 邏輯運算 20
1.5 微型計算機的套用領域 21
習題 22
第2章 微機系統結構與指令系統 23
2.1 微機系統結構 24
2.1.1 微機系統內部結構 24
2.1.2 特殊功能暫存器 28
2.1.3 微機系統的引腳功能 30
2.1.4 時鐘輸入與機器周期 31
2.1.5 定時器/計數器 33
2.1.6 中斷控制系統 36
2.1.7 串列口接口 40
2.1.8 輸入/輸出連線埠 45
2.1.9 節電運行功能及工作方式 48
2.2 微機指令系統 49
2.2.1 指令系統及指令格式 49
2.2.2 定址方式 50
2.2.3 數據傳送指令 53
2.2.4 算術運算指令 57
2.2.5 邏輯運算及移位指令 61
2.2.6 控制轉移指令 63
2.2.7 位操作指令 66
習題 67
第3章 微機原理及接口技術 69
3.1 彙編語言程式設計 70
3.1.1 彙編語言語句格式及偽指令 70
3.1.2 彙編語言程式設計步驟 73
3.1.3 程式設計結構 74
3.1.4 彙編語言開發環境及彙編過程 80
3.1.5 彙編語言設計規範 82
3.1.6 程式設計舉例 86
3.2 C語言程式設計 93
3.2.1 C51語言概述 94
3.2.2 C51關鍵字和標識符 95
3.2.3 C51語言的數據類型 97
3.2.4 常量、變數和指針 100
3.2.5 C51的基本運算 102
3.2.6 函式 106
3.2.7 C51語言與彙編語言混合編程 107
3.3 C51編程實例 111
習題 117
第4章 微機系統接口擴展 118
4.1 微機系統接口擴展概述 119
4.1.1 微機系統擴展原理 119
4.1.2 程式存儲器晶片的選擇 120
4.1.3 數據存儲器晶片的選擇 122
4.1.4 中斷系統擴展接口 123
4.1.5 系統I/O擴展接口 125
4.2 存儲器系統擴展 126
4.2.1 擴展系統程式存儲器 126
4.2.2 用SRAM擴展數據存儲器 128
4.2.3 同時擴展程式存儲器和數據存儲器 129
4.3 系統I/O擴展 132
4.3.1 利用解碼器擴展I/O接口 132
4.3.2 利用8155/8255擴展並行I/O接口 135
4.3.3 利用串轉並移位暫存器晶片擴展I/O接口 141
習題 145
第5章 微機系統通信接口 147
5.1 微機通信接口概述 148
5.2 微機系統串列通信接口 148
5.2.1 微機系統串列口和控制暫存器資源 148
5.2.2 I2C串列通信接口 149
5.2.3 SPI串列通信接口 155
5.3 微機系統並行通信接口8255A 160
5.3.1 8255並行接口 160
5.3.2 8255A並行接口的擴展設計 168
習題 170
第6章 人機互動接口 171
6.1 鍵盤及其接口 172
6.1.1 獨立式鍵盤接口 172
6.1.2 矩陣式鍵盤接口 174
6.1.3 鍵盤/顯示專用接口Intel 8279 176
6.2 LED顯示器接口 183
6.2.1 LED顯示器的結構與原理 183
6.2.2 LED顯示方式 185
6.2.3 LED顯示管理晶片MAX7219 190
6.3 LCD液晶顯示接口 195
6.3.1 LCD顯示器的基本原理 195
6.3.2 液晶顯示控制器的原理與套用實例 197
6.4 印表機接口 211
6.4.1 GP16微型印表機及接口 211
6.4.2 TPμP-40A/16A印表機及接口 214
習題 218
第7章 信號轉換接口 220
7.1 A/D轉換接口 221
7.1.1 A/D轉換原理及常用晶片 221
7.1.2 A/D轉換器的主要技術指標 223
7.1.3 A/D轉換器的分類 223
7.1.4 A/D轉換器的選擇原則 224
7.2 D/A轉換接口 225
7.2.1 D/A轉換原理 225
7.2.2 D/A轉換器的主要技術指標 226
7.2.3 D/A轉換器的分類 226
7.2.4 D/A轉換器的選擇 228
7.3 微機信號轉換設計實例 229
7.3.1 A/D轉換設計實例 229
7.3.2 D/A轉換器設計實例 233
習題 239
第8章 測控網路接口 240
8.1 串列通信網路接口 241
8.1.1 串列數據的傳輸制式 241
8.1.2 RS-232串列通信接口 243
8.2 CAN匯流排通信網路接口 248
8.2.1 CAN匯流排協定 248
8.2.2 CAN匯流排接口 252
8.2.3 CAN匯流排套用設計 254
習題 257
第9章 微型計算機套用系統設計 259
9.1 項目開發流程 260
9.1.1 項目開發概述 260
9.1.2 需求與系統功能分析 261
9.1.3 系統總體設計 262
9.2 硬體電路設計 262
9.2.1 PCB設計的一般原則 263
9.2.2 準備工作 264
9.2.3 最小系統硬體電路焊接 266
9.2.4 電路板焊接效果檢查 267
9.3 軟體開發 268
9.3.1 軟體開發過程 268
9.3.2 軟體開發環境 269
9.3.3 構建軟體項目 270
9.3.4 程式調試 273
9.4 程式存儲器編程 277
9.4.1 程式存儲器編程方法 277
9.4.2 線上編程原理 278
9.4.3 套用專業編程器的程式下載 280
9.4.4 STC系列單片機的程式下載 282
9.5 綜合調試 284
9.6 綜合設計實例 285
9.6.1 系統功能要求 285
9.6.2 功能分析及主要元器件確定 285
9.6.3 主要元器件功能介紹 286
9.6.4 硬體電路設計 292
9.6.5 軟體設計及下載 293
習題 307
參考文獻 308
前言
隨著大規模積體電路的發展，微型計算機在現代企業生產和日常生活中的套用越來越深入和廣泛，從工業生產的複雜系統到家庭的簡單勞動，從巨觀的航空航天儀器儀表到微觀的生物醫學精密儀器，微機和接口技術的套用無處不在。人們逐步形成共識：“沒有微型計算機的儀器就不能稱為先進的儀器，沒有微型計算機的控制系統就不能稱為現代控制系統。”
本書的編寫參閱了大量文獻，並結合微型計算機技術的最新發展和教學實踐，系統闡述了微型計算機的數制和運算、系統結構及工作原理、軟體設計技術、接口體系，使讀者在掌握基本知識的基礎上，達到掌握開發和設計技能的目的。
微型計算機套用系統的特點是體積小、成本低、功能強和智慧型化，其相關課程一直是機電一體化、機械設計及製造、自動化、電氣工程及計算機套用等專業的主幹課程。本書系統闡述了微型計算機系統的分類和套用特點，介紹了傳統獨立CPU微型計算機系統原理與單片微型計算機原理的區別和聯繫，並以單片微型計算機作為教材的主體內容，以適應專業培養的需要。
本書的主要特點體現在以下幾個方面：
1. 理論性和實踐性兼顧，突出套用設計。本書系統地介紹了微型計算機理論體系和接口體系，並通過完整的設計開發實例，使讀者能快速掌握套用系統設計方法。
2. 實例豐富、典型。本書在內容組織上，系統硬體構成和軟體實現同步闡述，並通過實例實現軟體設計思想、程式實現流程與硬體性能的結合。
3. 突出培養主動創新能力。本書在內容編排上，儘量避免深奧的理論分析，闡述深入淺出，通俗易懂，重點培養讀者的創新思維能力和主動創新實踐能力。
4. 結合科研和教學實踐，提供最新、最方便的系統開發過程，學習內容可直接用於實驗和套用。
5. 針對章節核心內容都附有一定量的習題，有利於讀者儘快掌握相關內容。
全書共分9章：河南理工大學的張登攀老師編寫了第1章，李長有老師編寫了第9章，河南科技大學的王笑一老師編寫了第2章，新鄉學院的郭宏亮老師編寫了第3章，河南科技學院的孔曉紅老師編寫了第4章和第8章的8.2節，李曉敏老師編寫了第5章和第8章的8.1節，張素君老師編寫了第7章，中原工學院的張雪松老師編寫了第6章。
建議本書課堂教學學時為48學時，課堂學時小於48學時的學校，教學內容可自行刪減。
在本書編寫過程中，得到了河南理工大學教務處和河南科技學院教務處等單位的大力支持，同時也得到了河南理工大學董愛華教授、李泉溪教授及其他參與編寫本書的院校老師和領導的大力支持和關心，感謝所有給予本書以關心和幫助的朋友及所參閱文獻的作者。
儘管參與編寫的全體老師都盡心竭力，但缺點和錯誤在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
2011年1月
