《IBM PC微机应用系统设计》

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