計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用

前言

本書為鐵路職業(yè)教育鐵道部規(guī)劃教材，是根據(jù)鐵路職業(yè)教育鐵道信號(hào)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃“計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)大綱編寫的。本教材可作為高等職業(yè)學(xué)院的中等職業(yè)學(xué)校鐵路信號(hào)專業(yè)《計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》課程的通用教材，也可以作為其他計(jì)算機(jī)應(yīng)用培訓(xùn)教材或參考書使用。本教材在編寫過程中始終注意體現(xiàn)職業(yè)教育的特點(diǎn)，注重計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)的介紹，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用淡化原理的深入討論，內(nèi)容安排上努力降低理論深度，知識(shí)表述時(shí)盡量避免繁瑣的原理闡述和理論鋪墊，力求做到深入淺出，降低教學(xué)的難度，使讀者易于閱讀和理解，滿足本課程教學(xué)需要，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。本書主要有以下特點(diǎn)：1.編寫特點(diǎn)：根據(jù)信號(hào)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃及本課程大綱對(duì)教材編寫要求和授課對(duì)象的實(shí)際情況，教材編寫中對(duì)基礎(chǔ)理論部分力求知識(shí)準(zhǔn)確、表達(dá)簡(jiǎn)明、通俗易懂；對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，編排時(shí)通常用圖示和例題輔助理論和原理的闡述，盡量做到深入淺出。為了利于學(xué)生的課后復(fù)習(xí)閱讀，教材各章之前有學(xué)習(xí)目標(biāo)，之后有本章小結(jié)和復(fù)習(xí)思考題。2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)合職業(yè)教育特點(diǎn)，在知識(shí)結(jié)構(gòu)上注意其體系的完整性，同時(shí)突出基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用方面的介紹。在結(jié)構(gòu)安排上，各章節(jié)內(nèi)容既相互獨(dú)立，各知識(shí)點(diǎn)之間又盡量做到由易到難、由淺入深地循序漸進(jìn)，構(gòu)成了一個(gè)較為完整的計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。3.內(nèi)容特點(diǎn)：本著職業(yè)培訓(xùn)教育“必需、夠用”的原則，在各章內(nèi)容安排時(shí)注意有針對(duì)性地選擇。例如，對(duì)單片機(jī)機(jī)型的選擇，本教材選擇了鐵路信號(hào)系統(tǒng)中使用的MCS～96型單片機(jī)。另外，本教材還安排了單片機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)中的運(yùn)用實(shí)例一章，實(shí)現(xiàn)了將理論知識(shí)應(yīng)用于專業(yè)實(shí)踐的教學(xué)目的。4.作為高職和中職的通用教材，高職和中職課程內(nèi)容的主要區(qū)別為：帶*號(hào)的內(nèi)容為中職課程選修的內(nèi)容，在本書中用楷體編排。本書由華東交通大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院徐貞如擔(dān)任主編，西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院的王新民擔(dān)任副主編，華東交通大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的盧毓俊和涂序躍、西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院的張瑋、湖南交通工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院的陳貽品參編，具體分工如下：第1章和第9章由徐貞如編寫；第2章和第5章由盧毓俊編寫；第3章由徐貞如和盧毓俊共同編寫；第4章由涂序躍編寫；第7章和第8章由張瑋編寫；第6章由陳貽品編寫；第10章由王新民編寫；附錄由盧毓俊編寫；全書由徐貞如統(tǒng)稿。

內(nèi)容概要

　　本書共分10章。主要包括：計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，MCS-96型單片機(jī)的硬件知識(shí)，MCS-96指令系統(tǒng)，匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，中斷技術(shù)與定時(shí)器的應(yīng)用，串行通信，微機(jī)接口技術(shù)，DSP技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)以及單片機(jī)使用方法應(yīng)用舉例。
　　本書可作為高等職業(yè)學(xué)院和中專學(xué)校鐵路信號(hào)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課教材，也可以作為高職高專及中專電子信息、電氣自動(dòng)化、通信工程、機(jī)電一體化、汽車電子等的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課教材，還可供從事計(jì)算機(jī)技術(shù)的工程技術(shù)人員自學(xué)與參考使用。（帶。號(hào)的內(nèi)容為中專學(xué)生的選學(xué)內(nèi)容，在書中用楷體編排）

書籍目錄

第1章 計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)
　1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用
　1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成
　1.3 微型計(jì)算機(jī)
　本章小結(jié)
　復(fù)習(xí)思考題
　
第2章MCS-96型單片機(jī)的硬件知識(shí)
　2.1 概述
　2.2 MCS-96單片機(jī)芯片的基本構(gòu)成及特點(diǎn)
　2.3 CPU及其操作
　2.4 MCS-96的存儲(chǔ)器空間
　2.5 I／O口及I／O控制、狀態(tài)寄存器
　2.6 芯片配置寄存器
　2.7 時(shí)鐘信號(hào)
　2.8 復(fù)位
　本章小結(jié)
　復(fù)習(xí)思考題
　
第3章 MCS-96指令系統(tǒng)
　3.1 指令系統(tǒng)概述
　3.2 尋址方式
　3.3 數(shù)據(jù)傳送指令
　3.4 算術(shù)與邏輯運(yùn)算類指令
　3.5 跳轉(zhuǎn)和調(diào)用指令
　3.6 單寄存器指令
　3.7 移位指令
　3.8 專用控制指令
　3.9 偽指令
　本章小結(jié)
　復(fù)習(xí)思考題
　
第4章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
　4.1 概述
　4.2 順序程序設(shè)計(jì)
　4.3 分支程序設(shè)計(jì)
　4.4 循環(huán)程序設(shè)計(jì)
　4.5 子程序設(shè)計(jì)
　4.6 查表程序設(shè)計(jì)
　4.7 匯編及匯編過程
　本章小結(jié)
　復(fù)習(xí)思考題
　
第5章 中斷技術(shù)與定時(shí)器的應(yīng)用
　5.1 中斷技術(shù)概述
　5.2 MCS-96單片機(jī)的中斷系統(tǒng)
　5.3 MCS-96單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)控制
　5.4 中斷系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
　5.5 中斷系統(tǒng)編程舉例
　5.6 MCS-96單片機(jī)的定時(shí)器
　5.7 定時(shí)器的應(yīng)用
　1.5.8 監(jiān)視定時(shí)器WDT
　本章小結(jié)
　復(fù)習(xí)思考題
　
第6章 串行通信
　6.1 串行接口
　6.2 MCS-96串行口的工作方式
　6.3 串行口應(yīng)用
　本章小結(jié)
　復(fù)習(xí)思考題
　
第7章 微機(jī)接口技術(shù)
　7.1 顯示器接口
　7.2 鍵盤接口
　7.3 模／數(shù)和數(shù)／模轉(zhuǎn)換接口
　本章小結(jié)
　復(fù)習(xí)思考題
　
第8章 DSP技術(shù)
　8.1 DSP的組成和特點(diǎn)
　8.2 DSP應(yīng)用
　本章小結(jié)
　復(fù)習(xí)思考題
　
第9章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)
　9.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其組成
　9.2 局域網(wǎng)技術(shù)
　9.3 廣域網(wǎng)技術(shù)
　本章小結(jié)
　復(fù)習(xí)思考題
　
第10章 單片機(jī)使用方法應(yīng)用舉例
　10.1 ZPW-2000A自動(dòng)閉塞發(fā)送器簡(jiǎn)介
　10.2 載頻編碼條件和低頻編碼條件信息采集
　10.3 信息碼生成
　10.4 載頻、低頻頻率查驗(yàn)
　10.5 功放輸出信號(hào)校驗(yàn)
　10.6 連續(xù)脈沖的產(chǎn)生
　本章小結(jié)
　復(fù)習(xí)思考題
附錄1 MCS-96系列指令系統(tǒng)簡(jiǎn)表
附錄2 MCS-96系列指令操作碼及狀態(tài)周期表
附錄3 ASCH字符表（美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼）
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1）基帶傳輸所謂基帶是指調(diào)制前的原始信號(hào)所占用的頻帶，是原始信號(hào)所固有的基本頻帶。在信道中直接傳送基帶信號(hào)時(shí)，稱為基帶傳輸?；鶐鬏斁哂幸韵绿攸c(diǎn)：數(shù)據(jù)采用數(shù)字信號(hào)傳輸；整個(gè)介質(zhì)帶寬都被信號(hào)所占用，同一時(shí)刻只有一個(gè)信號(hào)在線路上傳送，不能使用多路復(fù)用技術(shù)，傳輸方向?yàn)殡p向；傳輸距離可達(dá)幾千米。使用基帶傳輸時(shí)，關(guān)鍵是如何把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用物理信號(hào)的波形表示，即采用何種編碼技術(shù)。常用的數(shù)字編碼技術(shù)有，歸零碼、不歸零碼、曼徹斯特碼、差分曼徹斯特碼和4B／5B編碼等。2）寬帶傳輸寬帶傳輸是指把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制后變換成能在公共電話線上傳輸?shù)哪M信號(hào)，模擬信號(hào)經(jīng)模擬傳輸介質(zhì)傳送至接收端，再經(jīng)解調(diào)后還原成原來的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸。寬帶傳輸屬模擬傳輸，當(dāng)使用模擬通信系統(tǒng)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)必須使用調(diào)制解調(diào)器。數(shù)字信號(hào)的模擬調(diào)制有三種基本的調(diào)制技術(shù)，即移幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和移相鍵控（PSK）。寬帶傳輸系統(tǒng)中，信號(hào)一般是單向傳輸?shù)模瑐鬏斁嚯x可達(dá)幾十公里。寬帶傳輸可以在一個(gè)介質(zhì)上使用多路復(fù)用技術(shù)。  2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展  20世紀(jì)60年代，美國(guó)國(guó)防部為了在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中保持信息上的優(yōu)勢(shì)，為提高信息處理能力并提高信息的利用率（信息能為多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享使用），開始研制開發(fā)了著名的AR：PAnet。而70年代玻璃光纖的發(fā)明，使得網(wǎng)絡(luò)通信速度變得更快，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得以迅速擴(kuò)展。回顧自第一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（ARPAnet）誕生至今，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了以下四個(gè)階段：（1）第一階段：以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心、面向終端設(shè)備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)中除中心計(jì)算機(jī)（Host）具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理能力外，其他所連接的均為無(wú)獨(dú)立處理數(shù)據(jù)功能的終端設(shè)備。（2）第二階段：以分組交換網(wǎng)為中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中的通信雙方都是具有自主處理能力的計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)功能以資源共享為主。

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