計算機(jī)接口編程技術(shù)

前言

在當(dāng)前計算機(jī)技術(shù)發(fā)展日新月異、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)滲透到各行各業(yè)的形勢下，接口技術(shù)在計算機(jī)技術(shù)中所占有的地位較以前有明顯下降，但對于將要從事單片機(jī)、ARM嵌入式系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)工作的技術(shù)人員而言，接口技術(shù)仍然是非常重要的。“計算機(jī)接口編程技術(shù)”是在原“計算機(jī)組成原理和接口技術(shù)”課程基礎(chǔ)上演變、發(fā)展的一門課程。產(chǎn)生這種變化的主要原因在于，“計算機(jī)組成原理和接口技術(shù)”課程中有比較多的原理性內(nèi)容（如二進(jìn)制運(yùn)算、高速存儲器等），還有一些比較傳統(tǒng)、目前幾乎不可能在實(shí)際項(xiàng)目中再使用的內(nèi)容（如匯編語言等）。考慮高職學(xué)生的知識基礎(chǔ)和課時限制等因素，本課程選擇了與接口編程相關(guān)程度比較緊密的內(nèi)容作為主要的教學(xué)內(nèi)容。在適當(dāng)弱化理論和較傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化了面向編程實(shí)戰(zhàn)的實(shí)踐性內(nèi)容。本教材采用C語言而不是匯編語言作為編程語言，降低了課程的難度，同時，又能夠比較好地與前后續(xù)課程銜接。1.本書的服務(wù)對象和教學(xué)目標(biāo)本書主要供高職高專計算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生使用，學(xué)習(xí)目標(biāo)主要有如下三個。第一，使讀者建立較完整的計算機(jī)結(jié)構(gòu)、工作過程等方面的知識和概念。這是學(xué)習(xí)計算機(jī)軟件和硬件技術(shù)必備的基礎(chǔ)，掌握這些知識，將有助于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高和長遠(yuǎn)發(fā)展。第二，掌握與硬件相關(guān)的程序設(shè)計的基本技能。第三，為后續(xù)的單片機(jī)、ARM嵌入式系統(tǒng)課程打下良好基礎(chǔ)。從過去幾屆學(xué)生的學(xué)習(xí)情況看，學(xué)好本課程將使學(xué)習(xí)后續(xù)課程的難度明顯降低。2.本書的重點(diǎn)內(nèi)容本書的重點(diǎn)內(nèi)容為與接口相關(guān)的程序設(shè)計技術(shù)，鑒于高職院校計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生模擬電路的基礎(chǔ)相對不足，所以課程中的相關(guān)電路技術(shù)均采用數(shù)字電路，沒有考慮讓學(xué)生自己設(shè)計和制作電路，而是以使用已經(jīng)調(diào)試好的接口電路為主（這對于電子、通信類專業(yè)的學(xué)生來講就顯得知識不足）。從這個角度上看，本書主要適用于計算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生使用。

內(nèi)容概要

　　計算機(jī)接口編程是掌握與計算機(jī)底層硬件相關(guān)的程序開發(fā)所必備的技術(shù)。《計算機(jī)接口編程技術(shù)》將以清華大學(xué)開發(fā)的TPC-2003A+通用微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為基礎(chǔ)設(shè)計的實(shí)踐環(huán)節(jié)作為主線，理論和實(shí)踐相結(jié)合，由淺入深、全面透徹地介紹計算機(jī)接口編程的相關(guān)技術(shù)和開發(fā)方法。　　《計算機(jī)接口編程技術(shù)》共分為7章，分別講述了微型計算機(jī)接口尋址、中斷計數(shù)、可調(diào)寬脈沖生成、數(shù)據(jù)通信、模擬信號檢測和數(shù)字控制信號輸出、綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)平臺等知識和編程技能，既有計算機(jī)硬件的基礎(chǔ)知識，又有豐富的編程實(shí)例?！　　队嬎銠C(jī)接口編程技術(shù)》可作為高職高專院校和相關(guān)培訓(xùn)學(xué)校的教材，也可作為廣大計算機(jī)硬件相關(guān)程序設(shè)計愛好者的參考用書。

書籍目錄

出版說明前言第1章 微型計算機(jī)接口尋址1.1 微型計算機(jī)概述1.1.1 微型計算機(jī)組成1.1.2 微型計算機(jī)的主要性能指標(biāo)1.1.3 微型計算機(jī)的分類和用途1.1.4 數(shù)制和數(shù)據(jù)編碼1.2 微處理器1.2.1 運(yùn)算器和控制器1.2.2 8086／8088微處理器1.2.3 指令系統(tǒng)1.3 存儲器1.3.1 內(nèi)存和外存1.3.2 半導(dǎo)體存儲器1.3.3 存儲器芯片的基本組成和工作原理1.3.4 存儲器與系統(tǒng)的連接1.3.5 存儲系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1.4 微機(jī)接口1.4.1 微機(jī)接口定義1.4.2 微機(jī)接口分類1.4.3 接口功能1.4.4 FO接口基本結(jié)構(gòu)1.4.5 接口數(shù)據(jù)傳送的控制方式1.5 C語言與接口操作相關(guān)的運(yùn)算符和函數(shù)1.5.1 C語言與接口操作相關(guān)的運(yùn)算符1.5.2 C語言中的接口輸入／輸出函數(shù)1.6 I/O地址譯碼和接口尋址操作1.6.1 總線概念1.6.2 片選地址l.6.3 D觸發(fā)器1.6.I/O接口尋址編程本章小結(jié)習(xí)題和課后任務(wù)第2章 中斷計數(shù)2.1 8259A中斷控制器簡介2.1.1 8259A中斷控制器引腳和內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.1.2 8259A中斷控制器功能及原理2.2 8259A中斷控制器的應(yīng)用2.2.1 8259A在PC電的應(yīng)用2.2.2 8259A編程舉例2.3 中斷系統(tǒng)擴(kuò)展2.3.1 中斷系統(tǒng)功能2.3.2 BIOS功能調(diào)用和DOS功能調(diào)用2.3.3 在c語言環(huán)境下使用BIOS調(diào)用和DOS調(diào)用2.4 單脈沖觸發(fā)中斷計數(shù)本章小結(jié)習(xí)題和課后任務(wù)第3章 可調(diào)寬脈沖生成3.1 8253定時／計數(shù)器3.1.1 8253定時／計數(shù)器功能3.1.2 8253／8254定時／計數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳3.1.3 8253／8254定時／計數(shù)器工作原理3.1.4 利用8253／8254定時／計數(shù)器進(jìn)行單脈沖計數(shù)3.2 定時／計數(shù)器8253擴(kuò)展應(yīng)用3.2.1 定時閃爍燈3.2.2 8253在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中的應(yīng)用本章小結(jié)習(xí)題與課外任務(wù)第4章 數(shù)據(jù)通信4.1 并行通信接口芯片8255A4.1.1 并行通信概述4.1.2 可編程并行通信接口8255A4.1.3 利用8255A進(jìn)行開關(guān)量檢測4.2 LED數(shù)碼管顯示4.2.1 LED顯示器4.2.2 靜態(tài)顯示編程4.2.3 動態(tài)顯示編程4.3 LED點(diǎn)陣顯示4.3.1 LED點(diǎn)陣顯示原理4.3.2 74LS273簡介4.3.3 LED點(diǎn)陣顯示編程4.4 繼電器控制4.4.1 繼電器概述4.4.2 繼電器分類4.4.3 直流電磁繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理4.4.4 繼電器控制系統(tǒng)編程4.5 串行通信和串行通信接口4.5.1 串行通信4.5.2 串行通信傳送方式4.5.3 串行通信原理4.5.4 串行通信傳送速率4.5.5 串行接口標(biāo)準(zhǔn)4.5.6 可編程串行通信接口8251A4.5.7 串口通信編程4.6 并行通信和串行通信的比較本章小結(jié)習(xí)題與課后任務(wù)第5章 模擬信號檢測和數(shù)字控制信號輸出5.1 A／D和D／A的用途5.2 A／D轉(zhuǎn)換器原理和編程5.2.1 A／D轉(zhuǎn)換原理5.2.2 A／D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)參數(shù)5.2.3 ADC0809功能、結(jié)構(gòu)5.2.4.ADC0809線路連接相關(guān)問題5.2.5 ADC0809與微機(jī)的接口方式5.2.6 ADC0809編程5.3 D／A轉(zhuǎn)換器原理和編程5.3.1 D／A轉(zhuǎn)換原理5.3.2 DAC0832功能和結(jié)構(gòu)5.3.3 DAC0832線路連接5.3.4 DAC0832編程本章小結(jié)習(xí)題與課后任務(wù)第6章 綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)6.1 項(xiàng)目一競賽搶答器6.2 項(xiàng)目二交通燈控制6.3 項(xiàng)目三數(shù)字錄音機(jī)6.4 項(xiàng)目四電子琴本章小結(jié)習(xí)題與課后任務(wù)第7章 微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)平臺7.1 微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)平臺概述7.2 系統(tǒng)組成和安裝方法7.2.1 系統(tǒng)基本組成7.2.2 安裝步驟7.3 系統(tǒng)提供的主要實(shí)驗(yàn)電路7.3.1 I／O地址譯碼電路7.3.2 總線插孔7.3.3 時鐘電路7.3.4 邏輯電平開關(guān)電路7.3.5 LED顯示電路7.3.6 七段數(shù)碼管顯示電路7.3.7 單脈沖電路7.3.8 邏輯筆，7.3.9 繼電器及驅(qū)動電路7.3.10 復(fù)位電路7.3.11 接口集成電路7.3.12 跳線開關(guān)(JP)7.3.13 +5v電源插針7.3.14 通用集成電路插座7.3.15 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)區(qū)7.3.16 接線端子7.3.17 50線總線插座信號7.3.18 直流電源開關(guān)和存儲器地址選擇開關(guān)7.3.19 使用外加直流電源注意事項(xiàng)7.3.20 高位地址選擇電路本章小結(jié)課后習(xí)題和任務(wù)附錄1DOS功能調(diào)用(JNT21H)附錄2BIOS功能調(diào)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：為了普及計算機(jī)的應(yīng)用，人們逐步開發(fā)了匯編語言和高級語言等編程工具，使得計算機(jī)的應(yīng)用過程得到逐步簡化，。尤其在使用可視化編程技術(shù)以后，編程工作得到了顯著的簡化。匯編語言是在指令系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的助記符語言。在匯編語言中，可以直接使用具體的指令，同時又增加了偽指令、宏指令，有一定的語法要求和格式要求。匯編語言直接與硬件相關(guān)，程序執(zhí)行效率高，對于硬件調(diào)試比較方便，曾經(jīng)在計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用過程中發(fā)揮了重要作用。但是，匯編語言也存在一些缺點(diǎn)：缺少對硬件平臺的可移植性，一個系列的CPU采用一種匯編語言，跨硬件平臺則不可用；比較繁瑣，不適合開發(fā)大型程序。所以，目前在許多涉及實(shí)時系統(tǒng)應(yīng)用的場合，人們普遍采用高級語言（如C語言）開發(fā)程序。高級語言是面向問題的，高級語言所提供的命令、函數(shù)、控件等在功能上需要考慮指令系統(tǒng)的支持，但高級語言與計算機(jī)的CPU無關(guān)，容易書寫，容易閱讀理解。目前，高級語言主要分成以下兩大類。第一類是支持實(shí)時應(yīng)用的語言，如C語言，在系統(tǒng)微機(jī)、單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)中，仍然大量使用C語言開發(fā)項(xiàng)目。C語言既能實(shí)現(xiàn)許多低層的涉及硬件的實(shí)時操作，又能進(jìn)行各種復(fù)雜的數(shù)學(xué)處理，是目前實(shí)時系統(tǒng)開發(fā)中使用最廣泛的編程語言。

編輯推薦

《計算機(jī)接口編程技術(shù)》：與清華大學(xué)科教儀器廠主流產(chǎn)品TPC—2003A+配套使用編程語言采用C語言，簡單易學(xué)，符合企業(yè)潮流教材內(nèi)容以實(shí)踐教學(xué)為主線。著重接口編程能力培養(yǎng)

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