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目录1

第一部分接口原理篇1

第一章微机接口技术概述1

1.1微机接口与接口技术1

1.2微机接口技术的发展与学习对策3

1.3微型计算机的基本结构5

1.3.1总线结构5

1.3.2总线结构类型6

1.4接口分类7

1.5接口的基本功能与结构8

1.6 I/O端口的编址方式10

1.6.1存储器映像方式10

1.6.2隔离I/O方式11

1.6.3 PC系列机的I/O端口编址方式12

1.7 I/O端口的地址译码方法14

1.7.1门电路译码法14

1.7.2译码器芯片译码法15

1.7.3比较器译码法16

1.7.4 PROM译码法17

1.8 I/O同步控制方式18

1.8.1 I/O同步控制概述18

1.8.2程序查询式控制20

1.8.3中断驱动式控制22

1.8.4直接存储器存取式控制23

1.8.5专用I/O处理器式控制24

1.9.2 FIFO数据缓存器25

1.9.1单一字节数据缓存器25

1.9 I/O接口中的数据缓存技术25

1.9.3双口SRAM数据缓存器27

思考题与习题28

第二章总线连接技术31

2.1总线分组及功能31

2.2总线握手技术32

2.2.1 同步总线协定33

2.2.2异步总线协定36

2.2.3半同步总线协定38

2.2.4周期分裂式总线协定40

2.3总线判决技术41

2.3.1 “菊花链”判决42

2.3.2轮询判决44

2.3.3并行判决45

2.3.4二维总线判决45

2.4中断判决与控制46

2.4.1 中断源的识别与判优46

2.4.2 8259A可编程中断控制器50

2.5总线中的数据传输与负载效应64

2.6总线标准67

思考题与习题70

第三章并行接口72

3.1并行接口和串行接口概述72

3.2并行接口的一般结构73

3.3并行接口的外设接口信号线特性74

3.3.1 OC输出的I/O端口线74

3.3.2三态输出的I/O端口线76

3.3.3伪双向I/O端口线77

3.3.4用作握手信号的控制线78

3.4不可编程并行接口电路78

3.5可编程并行接口电路825579

3.5.1 8255的内部结构与引脚功能79

3.5.2控制字的确定和初始化编程82

3.5.3 8255的三种工作方式和接口方法84

3.5.4 8255应用方法与应用举例92

3.6弹性并行接口98

3.7 IEEE—488通用并行接口总线99

3.7.1 IEEE—488接口总线结构100

3.7.2总线接口功能103

3.7.3总线基本工作原理104

3.7.4总线系统的基本特性109

3.7.5 IEEE—488总线接口电路109

思考题与习题110

第四章串行接口113

4.1串行通信的基本概念113

4.1.1数据传送方式113

4.1.2波特率和收/发时钟114

4.1.3信号的调制和解调114

4.1.4串行通信的基本方式117

4.1.5串行通信的实现方法118

4.1.6误码率和串行通信中的差错控制118

4.1.7信道的多路复用122

4.2.1异步串行通信协议124

4.2异步串行通信及其接口124

4.2.2异步串行通信的同步检测和正确采样125

4.2.3异步串行I/O接口的典型结构127

4.3同步串行通信及其接口127

4.3.1同步串行通信规程127

4.3.2同步串行I/O接口的典型结构137

4.4典型的串行接口电路139

4.4.1 INS 8250的主要性能139

4.4.2 INS 8250的内部结构与引脚功能140

4.4.3 INS 8250的编程148

4.5串行通信接口标准156

4.5.1 RS-232-C接口标准156

4.5.2 RS-422A/423A接口标准-160

4.5.3 20mA(60mA)电流环接口标准162

4.6 PC系列微机中的串行通信适配器164

4.6.1串行通信接口硬件逻辑166

4.6.2 BIOS的异步通信I/O功能及其调用167

思考题与习题169

第五章DMA控制器接口171

5.1概述171

5.2 DMAC占用总线的方式172

5.2.1使CPU暂时放弃总线控制权的方式172

5.2.2暂停CPU时钟脉冲的方式172

5.2.3窃取CPU空闲时间的方式172

5.3 DMAC的基本功能和结构173

5.3.1基本功能173

5.3.2典型结构173

5.5.1工作状态176

5.4 DMA传送的控制原理176

5.5 DMAC的工作方式176

5.5.2操作类型178

5.5.3操作方式179

5.6 DMAC集成芯片举例180

5.6.1常见的DMAC芯片180

5.6.2 8237A—5DMAC182

5.7 8237A—5在PC系列微机中的应用193

5.7.1硬件逻辑结构194

5.7.2 ROM—BIOS对DMA系统的编程196

5.7.3 用户如何使用PC系列机中的DMA通道202

思考题与习题203

6.1内存储器接口207

第六章存储器与存储设备接口207

第二部分实用接口篇207

6.1.1 存储芯片的选择及其与MPU的接口特性208

6.1.2静态存储器接口217

6.1.3动态存储器接口229

6.2高速缓冲存储器(Cache)接口233

6.2.1高速缓冲存储器概述233

6.2.2地址索引机构235

6.2.3置换算法238

6.2.4 Cache的读/写过程238

6.3磁盘存储器接口239

6.3.1软磁盘及其接口239

6.3.2硬磁盘及其接口247

6.4.1磁带与磁带机251

6.4磁带存储器接口251

6.4.2数据流式磁带机的接口256

6.5光盘存储器接口259

6.5.1光盘存储器及工作原理259

6.5.2光盘驱动器及接口262

思考题与习题262

第七章人机交互接口264

7.1 LED显示器接口264

7.1.1 LED显示器及显示原理264

7.1.2 一位LED显示器接口266

7.1.3 多位LED显示器接口267

7.1.4 只写存储器式LED显示电路273

7.1.5 点阵式LED显示器接口274

7.2.1键开关与键盘277

7.2键盘接口277

7.2.2键盘接口278

7.2.3 PC系列机的键盘及其接口280

7.3专用键盘显示接口芯片8279285

7.3.1 内部结构与外部引脚286

7.3.2命令格式与命令字288

7.3.3状态格式与状态字291

7.3.4 8279应用举例292

7.4 CRT显示器接口297

7.4.1 CRT显示器及显示原理298

7.4.2 CRT控制器接口299

7.4.3实用CRT显示器接口举例302

7.5.1打印机及打印控制原理306

7.5打印机接口306

7.5.2打印机接口方法307

7.5.3 PC系列微机的打印机接口适配器311

思考题与习题316

第八章模拟器件接口318

8.1 DAC及其与MPU的接口318

8.1.1 DAC原理318

8.1.2 DAC的基本参数321

8.1.3典型的DAC集成芯片323

8.1.4 DAC芯片与MPU的接口技术330

8.1.5 DAC芯片的应用举例332

8.2.1 A/D转换的四个步骤和采样定理338

8.2 ADC及其与MPU的接口338

8.2.2 ADC原理341

8.2.3 ADC的性能参数346

8.2.4典型的ADC集成芯片347

8.2.5 ADC芯片与MPU的接口技术364

8.3微机系统的模拟I/O通道376

8.3.1模拟I/O通道概述376

8.3.2模拟输入通道的结构形式376

8.3.3模拟输出通道的结构形式379

8.3.4与模拟I/O通道有关的其它部件380

8.3.5实际模拟I/O通道举例388

8.3.6模拟I/O通道的典型应用401

思考题与习题405

9.1多微机系统概述408

第九章多微机系统接口408

9.2多微机系统结构410

9.2.1 紧耦合系统TCSO411

9.2.2松耦合系统LCS(Loosely—Coupled System)411

9.3多微机系统中的机间互连机构413

9.3.1 紧耦合系统的互连结构413

9.3.2松耦合系统的互连结构415

9.4多微机系统中的常见接口逻辑416

9.4.1开关枢纽逻辑416

9.4.2 2×2交叉开关416

9.4.3总线适配器418

9.4.4一般并行/串行接口419

9.5多微机系统举例420

思考题与习题424

第十章微机系统中的抗干扰技术425

10.1电网干扰及抗干扰措施425

10.2地线干扰及抗干扰措施426

10.3 I/O通道干扰及抗干扰措施427

10.4数字滤波抗干扰430

思考题与习题432

附录434

附录1 80×86整数指令系统表434

附录2 MCS—51指令系统表442

附录3 ASC II码(American Standard Code forInformation Interchange)表445

附录4 AT总线(ISA总线)引脚定义446

附录5PC ROM—BIOS软件中断447

附录6 PC—DOS的软件中断与系统功能调用448

参考文献453

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