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第Ⅰ部分 教程2

绪论2

第1章 微型计算机硬件结构5

1.1 微型计算机的处理器5

1.2 微型计算机总线8

1.2.1 微机的内部总线、系统总线、外部总线、3GIO总线8

1.2.2 系统总线的连接方式14

1.2.3 总线结构对计算机系统性能的影响16

1.2.4 常用系统总线介绍16

1.2.5 微处理器总线的时序24

1.3 存储器25

1.3.1 存储器类型与存储体系结构25

1.3.2 随机主存储器（RAM）28

1.3.3 辅助存储器36

1.4 常用输入输出设备43

1.4.1 输入输出设备43

1.4.2 键盘44

1.4.3 显示器44

1.4.4 打印机46

思考题与习题50

第2章 微机基本软件系统51

2.1 微机基本输入输出系统（BIOS）51

2.1.1 BIOS的功能51

2.1.2 BIOS的种类52

2.1.3 BIOS设置53

2.2 中断系统61

2.3 操作系统（OS）65

2.3.1 Windows 9565

2.3.2 Windows CE66

2.3.3 Windows NT（工作站）67

2.3.4 Windows 9867

2.3.5 Windows Me70

2.3.6 Windows 200070

2.3.7 Windows XP72

2.3.8 Windows 200374

2.3.9 Windows VISTA74

2.3.10 Linux74

2.3.11 μC/OS-Ⅱ78

思考题与习题79

第3章 计算机通信技术80

3.1 USB接口80

3.1.1 USB概述80

3.1.2 USB系统82

3.1.3 总线拓朴87

3.1.4 USB通信端点与管道88

3.1.5 USB总线协议90

3.1.6 USB接口器件介绍93

3.2 RS-232C接口97

3.2.1 RS-232C传递信息的格式标准98

3.2.2 RS-232C标准的信号线定义98

3.2.3 信号线的连接和使用101

3.2.4 RS-232C电气特性103

3.2.5 机械特性106

3.3 RS-423A/422A/485接口107

3.3.1 RS-423A接口107

3.3.2 RS-422A接口108

3.3.3 RS-485接口110

3.3.4 RS-423A/422A/485接口性能比较112

3.4 CAN总线接口113

3.4.1 CAN总线特点114

3.4.2 标准CAN总线和扩展CAN总线114

3.4.3 总线仲裁116

3.4.4 出错处理116

3.4.5 CAN控制器与收发器117

3.5 计算机通信小结118

思考题与习题118

第4章 计算机数据采集技术120

4.1 集成运算放大器与信号调理120

4.1.1 运算放大器主要参数121

4.1.2 虚地概念122

4.1.3 集成运算放大器的典型应用线路123

4.2 采样保持电路130

4.3 采样过程与采样定理132

4.4 采样偏差的校正技术136

4.5 信号隔离与选通技术139

4.6 数据采集中的抗干扰技术143

4.6.1 干扰因素与抗干扰基本方法143

4.6.2 若干特殊滤波技术146

4.6.3 A/D转换过程中的抗干扰技术148

4.7 D/A转换技术与应用电路150

4.7.1 R-2RT形电阻网络型DAC的工作原理151

4.7.2 权电阻型DAC的工作原理153

4.7.3 DAC的性能指标154

4.7.4 DAC0832及其与计算机的接口155

4.7.5 8位以上DAC及其与微机的连接158

4.8 A/D转换技术与应用电路166

4.8.1 逐位逼近式ADC的结构及工作原理166

4.8.2 双积分式ADC的结构及工作原理168

4.8.3 ∑-△模数转换器结构及工作原理171

4.8.4 AD574系列A/D转换器及其与计算机的接口技术179

4.8.5 12位A/D转换器MAX186/MAX188188

4.8.6 ADC0809模数转换器197

4.8.7 使用处理器内带的A/D转换器199

思考题与习题200

第5章 控制系统应用技术202

5.1 控制系统概述202

5.2 PID控制技术203

5.2.1 常规PID控制204

5.2.2 自适应PID控制206

5.2.3 智能PID控制209

5.3 步进电机的PWM控制技术212

5.3.1 PWM控制的基本原理212

5.3.2 步进电机概述213

5.3.3 恒力矩均匀细分驱动技术218

5.3.4 全数字PWM逆变驱动技术221

5.4 变频调速技术222

5.4.1 异步电动机概述223

5.4.2 异步电动机调速224

5.4.3 异步电动机变频调速226

5.4.4 变压变频协调控制231

5.5 虚拟仪器设计234

5.5.1 虚拟仪器基本概念235

5.5.2 LabVIEW虚拟仪器开发系统237

5.5.3 虚拟仪器设计举例240

5.6 DCS在配料系统中的应用设计243

5.6.1 概述243

5.6.2 基于串行总线的配料控制系统244

5.7 设备状态监测与诊断系统设计248

5.7.1 设备状态监测的意义248

5.7.2 设备状态监测与诊断的分析方法250

5.7.3 设备状态监测与诊断系统的网络化253

思考题与习题254

第6章 单片微型计算机255

6.1 8位单片机系列产品256

6.2 8051单片机260

6.2.1 8051的基本结构与功能260

6.2.2 8051封装与引脚功能261

6.2.3 时钟电路266

6.2.4 复位和复位电路267

6.2.5 存储器结构268

6.2.6 指令部件271

6.2.7 特殊功能寄存器271

6.2.8 布尔处理器275

6.2.9 8051的机器周期与指令周期275

6.2.10 8051访问片外存储器的时序275

6.2.11 8051的系统扩展278

6.2.12 8051的中断系统282

6.2.13 8051的定时器／计数器284

6.2.14 8051的串行接口285

6.3 单片机在冲床自动控制中的应用288

6.4 多功能单片机C8051F291

6.4.1 C8051F特性简介291

6.4.2 指令集298

6.4.3 中断系统301

6.4.4 电源管理方式306

6.5 宏晶多功能单片机简介308

思考题与习题309

第Ⅱ部分 实验指导312

实验1 并行接口的存储器读写实验312

实验2 I2C串行接口的存储器读写实验316

实验3 RS-232C通信实验322

实验4 键盘输入实验328

实验5 液晶图形与字符显示实验331

实验6 开关量输入与输出实验342

实验7 定时器／计数器中断实验344

实验8 用ADC0809进行A/D转换实验347

实验9 用V/F变换方法进行A/D转换数据采集实验351

实验10 大量数据存储与保存实验353

附录 C51程序设计语言简介357

参考文献365