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第一章 概述1

1.1 微机接口与接口技术1

一、接口1

二、接口技术2

三、接口技术在微机应用中的作用2

1.2 接口功能2

1.3 接口的组成3

一、硬件电路3

二、软件编程4

1.4 接口电路的结构形式4

一、固定式结构4

二、半固定式结构5

三、可编程结构5

四、智能型结构5

1.5 CPU与接口交换数据的方式5

一、查询方式5

二、中断方式5

三、直接存储器存取方式6

1.6 分析与设计接口电路的基本方法6

一、两侧分析法6

二、硬软结合法7

1.7 接口技术的发展趋势7

习题一9

第二章 I/O端口地址译码技术10

2.1 I/O端口及其编址方式10

一、I/O端口和I/O操作10

二、端口地址编址方式10

三、独立编址方式的端口访问11

2.2 I/O端口地址分配12

一、I/O接口硬件分类12

二、I/O端口地址分配12

三、I/O端口地址选用的原则13

2.3 I/O端口地址译码13

一、I/O地址译码电路工作原理及作用13

二、I/O地址译码方法14

三、I/O端口地址译码电路设计14

2.4 GAL器件及其在I/O地址译码中的应用18

一、GAL器件的特点18

二、GAL器件的开发工具与开发步骤19

三、采用GAL的I/O端口地址译码电路设计22

习题二28

第三章 定时／计数技术30

3.1 基本概念30

一、定时／计数30

二、频率—声音—音乐30

三、微机系统中的定时30

四、定时方法31

3.2 可编程定时／计数器8253-5/8254-231

一、外部特性与内部逻辑31

二、计数初值34

三、编程命令34

四、工作方式及特点36

3.3 8253-5/8254-2的应用举例40

一、计时器——日时钟40

二、稳定延时42

三、发声器43

四、波特率时钟发生器45

3.4 实时钟电路MC146818及其应用49

一、MC146818的外部特性及工作原理49

二、实时钟的定时信息在CMOS-RAM中的地址分配51

三、实时钟的状态寄存器51

四、实时钟信息的读写操作52

习题三54

第四章 DMA技术55

4.1 DMA传送的特点55

4.2 DMA传送的过程55

4.3 DMA传送的方式56

一、DMA操作类型56

二、DMA操作方式56

4.4 DMA控制器57

一、DMA控制器在系统中的地位57

二、总线控制权在DMA控制器与CPU之间的转移58

三、DMA控制器8237A-558

4.5 DMA系统68

一、DMA系统组成68

二、DMA系统有效地址的生成68

三、IBM-PC微机的DMA系统71

四、DMA系统的初始化73

4.6 DMA传送的应用74

一、DMA控制器与I/O设备的连接75

二、DMA控制器的编程75

习题四77

第五章 中断技术78

5.1 中断的基本概念78

一、什么是中断78

二、中断源与中断识别79

三、中断向量与中断向量表79

四、中断类型号与中断向量指针79

五、中断向量的装入（填写）与修改81

六、中断优先级排队方式82

七、中断嵌套83

5.2 IBM-PC微机中断系统83

一、硬中断83

二、软中断85

三、硬中断与软中断的比较88

四、软中断的应用89

五、中断处理过程89

六、中断响应周期及INTA2信号的作用90

5.3 可编程中断控制器8259A91

一、8259A协助CPU处理中断事务所作的工作91

二、8259A的外部特性和内部结构91

三、8259A的工作方式95

四、8259A的中断操作功能及其命令96

5.4 8259A在微机系统中的应用107

一、8259A的编程命令的使用107

二、8259A初始化编程108

三、中断向量修改110

习题五112

第六章 存储器接口113

6.1 半导体存储器113

一、半导体存储器的分类113

二、半导体存储器的主要性能指标114

三、存储芯片的组成114

6.2 存储器接口技术115

一、存储器接口中应考虑的几个问题115

二、存储器地址译码方法117

三、存储器与控制总线、数据总线的连接122

6.3 主存储器接口123

一、EPROM与CPU的接口123

二、SRAM与CPU的接口125

三、DRAM与CPU的接口128

6.4 高速缓冲存储器接口133

一、地址映象方式134

二、地址索引机构135

三、置换控制策略135

习题六136

第七章 并行接口137

7.1 并行接口的特点137

7.2 可编程并行接口8255A137

一、8255A的外部特性和内部结构137

二、8255A的编程命令140

三、8255A的工作方式144

7.3 8255A的0方式及其应用144

一、特点144

二、并行打印机接口设计144

三、步进电机控制接口设计146

7.4 8255A的1方式及其应用151

一、特点151

二、1方式下联络信号线的定义及其时序151

三、1方式的状态字155

四、1方式的接口方法156

五、两种方式并行传送接口设计156

六、主从结构两级微机并行传送接口设计159

7.5 8255A的2方式及其应用161

一、特点161

二、2方式下联络信号线的定义及其时序162

三、2方式的状态字162

四、中断方式的双向并行接口设计163

习题七165

第八章 人机交互设备接口167

8.1 键盘接口167

一、键盘接口的功能和原理167

二、可编程键盘／LED接口芯片8279169

三、PC微机键盘及接口177

8.2 CRT显示器接口179

一、概述179

二、CRT显示器原理180

三、CRT显示器接口181

8.3 打印机接口183

一、打印机的结构及各部分功能184

二、打印机接口方法186

三、打印机接口设计189

8.4 鼠标器接口192

8.5 多媒体设备及其接口193

一、多媒体计算机概述193

二、多媒体功能卡195

三、CD-ROM202

四、几种常用的多媒体信息获取设备204

习题八205

第九章 串行通信接口207

9.1 串行传送的基本概念207

一、串行传送的特点207

二、串行数据传送方向207

三、信号的调制和解调208

四、信息的检错与纠错209

五、波特率与发送／接收时钟209

六、串行通信的基本方式211

9.2 串行通信的数据格式211

一、起止式异步通信数据格式212

二、面向字符的同步通信数据格式213

三、面向比特的同步通信数据格式214

9.3 串行通信接口标准215

一、RS-232C接口标准215

二、RS-422A接口标准222

三、RS-485接口标准223

四、几种标准的比较223

9.4 串行通信接口的任务及组成224

一、串行通信接口的基本任务224

二、串行通信接口电路的组成225

9.5 可编程串行接口芯片8251A225

一、8251A的外部特性和内部逻辑225

二、8251A的命令字和状态字228

三、8251A应用举例231

9.6 采用RS-232C标准的全双工异步串行通信接口电路设计233

一、要求233

二、分析234

三、设计234

9.7 采用RS-485标准的异步串行通信接口电路设计240

一、要求240

二、分析240

三、设计242

9.8 PC微机异步通信适配器的分析和使用243

一、UART的寄存器及其编程方法243

二、UART的外部特性249

三、采用UART的异步通信适配器的组成251

四、查询方式异步串行通信编程252

五、中断方式异步串行通信编程256

习题九257

第十章 A/D与D/A转换器接口258

10.1 D/A转换器的接口方法258

一、D/A转换器及其连接特性258

二、D/A转换器与微处理器的接口方法259

10.2 D/A转换器接口电路设计260

一、片内无三态输入缓冲器的8位D/A转换器接口设计260

二、片内有三态输入缓冲器的8位D/A转换器接口设计261

三、片内无三态输入缓冲器的12位D/A转换器接口设计264

四、片内有三态输入缓冲器的12位D/A转换器接口设计264

10.3 A/D转换器接口基本原理与方法266

一、A/D转换器及其连接特性266

二、A/D转换器与微处理器的接口方法267

10.4 查询方式的A/D转换器接口电路设计270

一、12位片内带有三态输出锁存器的A/D转换器接口设计270

二、12位片内不带三态输出锁存器的A/D转换器接口设计273

三、用电平启动转换的A/D转换器接口设计274

10.5 中断方式的A/D转换器接口设计275

一、单板机系统的中断方式数据采集系统设计276

二、PC机系统的中断方式数据采集系统设计279

10.6 DMA方式的A/D转换器接口电路设计287

一、采用DMA方式的A/D转换器接口电路分析与设计287

二、初始化编程288

10.7 在板存储器方式的数据采集系统289

一、超高速视频闪烁A/D转换器289

二、一个30MHz采样频率的数据采集系统的设计291

10.8 微型计算机系统的A/D、D/A通道293

一、模拟通道的电路组成293

二、模拟通道的结构形式294

三、A/D、D/A通道设计296

习题十299

第十一章 系统资源软接口301

11.1 系统资源软接口的层次301

一、ROM-BIOS接口301

二、PC-DOS接口302

11.2 DOS和BIOS调用303

一、DOS和BIOS服务功能的描述信息303

二、DOS和BIOS调用模型304

三、入口／出口参数305

四、调用方法举例305

11.3 字符设备的DOS和BIOS调用306

一、键盘的DOS和BIOS调用307

二、显示器的DOS和BIOS调用309

三、打印机的DOS及BIOS调用311

四、定时器和实时钟的DOS与BIOS调用312

五、串行通信接口的DOS和BIOS调用316

11.4 磁盘的DOS和BIOS调用320

一、磁盘的DOS系统功能调用320

二、磁盘的BIOS调用327

习题十一328

第十二章 总线与接口标准330

12.1 概述330

一、总线和接口标准的含义330

二、总线和接口标准的分类331

三、总线的组成332

四、总线的性能参数332

五、总线传输过程及握手技术333

六、总线的层次化结构335

12.2 系统总线337

一、ISA总线337

二、EISA总线339

三、PC-104总线340

四、STD总线341

五、PCMCIA总线343

12.3 PCI局部总线344

一、PCI总线的特点344

二、PCI总线信号定义345

三、PCI总线命令351

四、PCI总线上的数据传输过程353

五、PCI地址空间及设备选择356

六、PCI总线配置及实现技术358

七、PCI中断响应周期和中断共享367

八、仲裁369

12.4 通用外设接口标准USB370

一、USB的物理接口和电气特性371

二、USB设备及其描述器372

三、USB系统组成和拓扑结构373

四、USB传输类型374

五、USB交换的包格式376

六、USB设备状态和总线枚举378

七、USB特点及应用379

12.5 高性能串行总线标准IEEE1394380

一、IEEE 1394总线特征380

二、IEEE 1394的主要性能特点381

三、IEEE 1394拓扑结构381

四、IEEE 1394地址分配382

五、IEEE 1394协议结构383

六、IEEE 1394数据传输方式384

七、IEEE 1394电缆及连接384

八、IEEE 1394总线工作过程384

九、IEEE 1394和USB的比较384

12.6 SCSI接口标准385

一、SCSI接口标准概述385

二、SCSI接口标准的主要特性385

三、SCSI系统的结构386

四、SCSI接口信号定义与电气特性387

五、SCSI的操作阶段388

12.7 IDE接口标准390

一、IDE接口标准390

二、EIDE接口标准390

12.8 AGP图形加速端口391

一、AGP产生的背景391

二、AGP的特点391

三、AGP的工作模式392

四、AGP与PCI的关系393

12.9 传统的接口标准393

一、串行接口标准393

二、并行接口标准IEEE 1284393

三、I2C串行总线396

12.10 IEEE 488总线及VXI卡式仪器总线397

一、IEEE 488总线397

二、VXI总线398

习题十二402

参考文献404