接口與通信

前言

以計算機技術(shù)為代表的信息技術(shù)把人類帶人了信息時代，以80X86為CPIJ配接存儲器、各種計算機接口和外部設(shè)備組成的計算機系統(tǒng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，已成為計算機系統(tǒng)的主流。本書適應(yīng)這種潮流，全面而系統(tǒng)地介紹了以80X86為CPtJ的計算機系統(tǒng)的各種接口與通信技術(shù)。隨著計算機的廣泛應(yīng)用，外部設(shè)備的種類越來越多，各種專用設(shè)備和系統(tǒng)層出不窮，作為計算機聯(lián)系各種外部設(shè)備、專用設(shè)備與系統(tǒng)的接口與通信技術(shù)，就顯得愈加重要。接口與通信涉及的知識新穎、知識面廣、技術(shù)性與實用性強，因此，本書從接口與通信的基本概念出發(fā)，詳細(xì)地介紹了各種實用、流行接口的作用和工作原理，給出了實現(xiàn)這些接口的典型芯片，并通過實例給出了實現(xiàn)這些接口的電路和完成所需通信的程序，力求理論聯(lián)系實際，做到原理、技術(shù)和應(yīng)用并重，硬件與軟件結(jié)合，目的是為讀者在今后的應(yīng)用中打下堅實的基礎(chǔ)和有一個設(shè)計的參考，并能夠舉一反三。本書順應(yīng)了計算機的發(fā)展潮流，能夠滿足讀者今后從事計算機設(shè)計與應(yīng)用的需要，全書給出的案例都是實例，選用的是流行的Intel系列及其兼容芯片，采用的語言為。Intel 8086匯編語言。同時，為了方便學(xué)習(xí)，每章之后皆配有習(xí)題和思考題。   全書共分十二章。其主要內(nèi)容包括：微型計算機的基本結(jié)構(gòu)體系，總線、接口與通信的基本概念，IBM PC系列機系統(tǒng)，80X86微處理器（CPtJ）的外部特性、總線時序與總線形成的設(shè)計，存儲器接口設(shè)計，CPIJ與接口交換數(shù)據(jù)的方式，并行接口技術(shù)，定時／計數(shù)技術(shù)，數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，各種常用與流行的系統(tǒng)總線、并行通信總線，目前正在得到廣泛運用且勢頭發(fā)展良好的【JSB等高性能串行總線，串行接口技術(shù)，鍵盤、顯示、打印等各種人一機接口設(shè)計，語音及圖像輸入輸出等新的人一機接口設(shè)計，A／[）與D／A模擬接口技術(shù)，微型計算機系統(tǒng)調(diào)試工具。本書第一、二、九、十、十一、十二章由華北電力大學(xué)王保義教授編寫，第三、四、五、六、七、八章由西安電子科技大學(xué)博士生、華北電力大學(xué)教授張少敏編寫。兩位作者根據(jù)多年來從事計算機系統(tǒng)的研制經(jīng)驗及多年的從事“接口與通信技術(shù)”課程及相關(guān)課程的教學(xué)體會，歷經(jīng)兩年的時間，不斷進(jìn)行相互討論，相互審校書稿，共同主編了本書。華北電力大學(xué)朱永利教授、河北大學(xué)田俊峰教授仔細(xì)審閱了本書，提出了十分寶貴的意見和建議，在此，謹(jǐn)致誠摯的謝意。限于作者水平有限，本書中的疏漏和不妥之處敬請讀者不吝指正。

內(nèi)容概要

　　本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。    全書共分十二章，著重介紹了IBM PC系列機系統(tǒng)、80x86微處理器(CPU)的外部特性、總線時序與總線形成、存儲器接口、CPU與接口交換數(shù)據(jù)的方式、并行接口、定時／計數(shù)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)、總線與接口標(biāo)準(zhǔn)、串行接口、人機接口、模擬接口及微型計算機系統(tǒng)調(diào)試工具。每章之后配有習(xí)題和思考題。    本書可作為高等院校計算機、通信、電子、自動化、電氣工程等專業(yè)的本科教材，也可作為高職高專或函授教材，還可供從事計算機應(yīng)用工作的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第一章  概述　第一節(jié) 微型計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)體系　第二節(jié) 接口與通信的基本概念　第三節(jié) IBM PC系列微型計算機系統(tǒng)　習(xí)題與思考題第二章  微處理器的外部特性與總線形成　第一節(jié) Intel 8088微處理器的外部特性　第二節(jié) 微型計算機的總線形成　第三節(jié) 8088 CPU的總線時序　第四節(jié) 8086微處理器　第五節(jié) 80286微處理器　第六節(jié) 微處理器技術(shù)簡介　習(xí)題與思考題第三章  存儲器接口　第一節(jié) 半導(dǎo)體存儲器的類型　第二節(jié) 設(shè)計存儲器應(yīng)考慮的因素　第三節(jié) 主存儲器的設(shè)計　第四節(jié) 主存儲器接口設(shè)計　習(xí)題與思考題第四章  CPU與接口交換數(shù)據(jù)的方式　第一節(jié) 程序查詢傳送方式　第二節(jié) 中斷方式　第三節(jié) 8259A可編程中斷控制器　第四節(jié) DMA傳送方式　第五節(jié) I／O處理機方式　習(xí)題與思考題第五章  并行接口　第一節(jié) 并行接口原理　第二節(jié) 常用可編程并行接口8255A　習(xí)題與思考題第六章  定時／計數(shù)技術(shù)　第一節(jié) 定時／計數(shù)的基本概念　第二節(jié) 可編程定時／計數(shù)器8253　第三節(jié) 8253應(yīng)用舉例　習(xí)題與思考題第七章  數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)　第一節(jié) 基本概念　第二節(jié) 通信協(xié)議　第三節(jié) 通信中的差錯控制　習(xí)題與思考題第八章  總線與接口標(biāo)準(zhǔn)　第一節(jié) 概述　第二節(jié) 系統(tǒng)總線　第三節(jié) 通信總線　習(xí)題與思考題第九章  串行接口　第一節(jié) 物理接口標(biāo)準(zhǔn)　第二節(jié) 簡單的串行接口及UART　第三節(jié) 異步串行接口及應(yīng)用　第四節(jié) 同步接口　習(xí)題與思考題第十章  人-機接口　第一節(jié) 概述　第二節(jié) 鍵盤接口　第三節(jié) 顯示接口　第四節(jié) 打印機接口　第五節(jié) 新型人-機接口　習(xí)題與思考題第十一章  模擬接口　第一節(jié) 數(shù)／模（D／A）轉(zhuǎn)換及接口　第二節(jié) 模／數(shù)（A／D）轉(zhuǎn)換及接口　第三節(jié) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與A／D、D／A通道設(shè)計　習(xí)題與思考題第十二章  微型計算機系統(tǒng)調(diào)試工具　第一節(jié) 微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程　第二節(jié) 微機開發(fā)系統(tǒng)　第三節(jié) 邏輯分析儀　第四節(jié) 單片機開發(fā)系統(tǒng)　習(xí)題與思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

（1）單總線結(jié)構(gòu)。信息通過單總線送往運算器，運算結(jié)果通過同一總線送回寄存器。（2）雙總線結(jié)構(gòu)。各寄存器的輸出經(jīng)一條總線送往運算器，運算結(jié)果通過另一條總線送回寄存器。（3）三總線結(jié)構(gòu)。使用兩條輸入總線，一條結(jié)果總線傳送數(shù)據(jù)。2．片間總線微處理器、存儲器芯片、I／（）接口芯片等之間的連接總線，稱為片間總線。對于一般微處理器來講，片間總線通常包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。3．內(nèi)總線內(nèi)總線是微型機系統(tǒng)內(nèi)連接各插件板的總線。它除了包括片間總線外，還應(yīng)包括電源線、地線和備用線。組裝式的通用微型計算機中有一些總線插槽，它就是該計算機的內(nèi)總線。各功能板通過插到總線槽中實現(xiàn)總線連接，從而可以方便靈活地組成各種不同性能的微型計算機系統(tǒng)。但是，如果內(nèi)總線沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，人們在應(yīng)用總線構(gòu)成系統(tǒng)時就不會很方便靈活，反而會遇到困難，采用不同總線標(biāo)準(zhǔn)的功能板是無法連接在一起的，必須轉(zhuǎn)接。為此，IEEE經(jīng)過從眾多成功的總線規(guī)范中遴選，提出了適用于不同應(yīng)用場合要求的一些總線標(biāo)準(zhǔn)，目前使用較多的有STD總線（IEEE—P961建議草案）、ISA總線標(biāo)準(zhǔn)、EISA?？偩€標(biāo)準(zhǔn)和PCI總線標(biāo)準(zhǔn)等。這些標(biāo)準(zhǔn)都有詳細(xì)說明，讀者在應(yīng)用總線的時候要查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（見本書第八章），只有在搞懂總線標(biāo)準(zhǔn)的前提下才能正確應(yīng)用，以設(shè)計自己的計算機系統(tǒng)。4．外總線這些總線用于微型計算機系統(tǒng)之間或者微型計算機與外部設(shè)備的通信。外總線技術(shù)已經(jīng)很成熟，各種應(yīng)用要求皆有標(biāo)準(zhǔn)可遵循。如，并行總線有IEEE一488總線標(biāo)準(zhǔn)等；串行總線有RS一232C、RS一422、RS一423、RS一488等。大家只有遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)才能實現(xiàn)正確的通信。  一、接口（I．nterface）  接口就是兩個模塊（部件、系統(tǒng)等）之間的連接點（或邊界）。模塊間的連接點（或邊界）是由一些硬件物理電路和軟件聯(lián)合來實現(xiàn)的。這些硬件物理電路就是接口電路。

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