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目 录1

前言1

第1章微型计算机接口技术概述1

1.1概述1

1.1.1接口电路1

1.1.2接口的功能2

1.1.3接口分类3

1.2 CPU和输入／输出设备之间的信号3

1.2.3控制信息4

1.2.2状态信息4

1.2.1数据信息4

1.3输入／输出端口5

1.3.1输入／输出端口的分类5

1.3.2输入／输出端口的编址方法6

1.3.3 I/O端口地址译码7

1.3.4 CPU的输入／输出指令8

1.4 CPU和输入输出设备信息交换9

1.4.1无条件传送方式9

1.4.2查询方式9

1.4.3中断控制方式11

1.4.4直接存储器存取（DMA）方式12

1.4.5输入／输出过程中的几个问题12

1.4.6接口与系统的连接13

1.5微机接口技术的发展14

单元实验基本的输入／输出接口实验15

思考与练习16

第2章DMA控制器19

2.1 DMA方式19

2.2.1 8237A的基本功能和内部结构20

2.2 DMA控制器8237A20

2.2.2 8237A的工作过程及工作方式23

2.2.3 8237A的内部寄存器25

2.2.4 8237A的初始化30

2.3 DMA控制器8237A应用举例31

单元实验DMA实验36

思考与练习38

第3章中断技术39

3.1中断及中断处理过程39

3.1.1中断源及分类39

3.1.2中断处理过程40

3.2.1软件排优43

3.2中断优先权43

3.2.2硬件排优44

3.3 80X86/Pentium中断系统45

3.3.1中断结构45

3.3.2中断向量表47

3.3.3中断向量表的建立48

3.3.4中断响应过程50

3.3.5高档微处理器的中断52

3.4.1中断控制器8259A53

3.4 8259A中断控制器53

3.4.2 8259A的工作方式56

3.4.3 8259A的初始化编程60

3.4.4 8259A应用举例66

3.4.5高级中断控制器APIC简介71

3.5中断程序设计72

3.5.1中断程序设计方法72

3.5.2硬中断程序设计举例74

单元实验8259A中断控制实验76

思考与练习77

4.1.1总线标准的基本内容79

4.1概述79

第4章总线技术79

4.1.2总线分类80

4.1.3采用标准总线的优点81

4.1.4总线数据传输81

4.1.5总线通信方式82

4.1.6总线仲裁84

4.2局部总线86

4.2.1 PC总线86

4.2.2ISA工业标准总线86

4.2.4 EISA扩展的工业标准结构总线88

4.2.3 MCA微通道结构总线88

4.2.5 PCI局部总线89

4.2.6 PCI-X总线简介92

4.3系统总线94

4.3.1 MULTI BUS总线94

4.3.2 STD总线96

4.4通信总线99

4.4.1 IEEE 488并行通信总线99

4.4.2 VXI总线101

4.4.3 Centronics总线102

4.4.4 RS-232C串行通信总线102

总线107

4.5现场总线109

4.5.1概述109

4.4.6通用串行总线USB109

4.5.2 CAN总线110

思考与练习116

第5章并行接口技术119

5.1概述119

5.2可编程并行接口芯片8255A120

5.2.1 8255A的内部结构120

5.2.2 8255A的引脚及功能121

5.2.3 8255A的控制字122

5.2.4 8255A的工作方式124

5.3 8255A应用举例134

5.4可编程定时／计数器8253139

5.4.1 8253的内部结构139

5.4.2 8253的引脚及功能140

5.4.3 8253的控制字和初始化编程141

5.4.4 8253的工作方式142

5.5 8253应用举例147

5.5.1应用举例147

5.5.2 8254-PIT149

单元实验150

思考与练习156

第6章串行接口技术159

6.1概述159

6.1.1串行通信方式159

6.1.2串行通信中的数据传送方向161

6.1.3串行输入／输出的实现161

6.1.4信号的调制和解调163

6.1.5串行通信协议164

6.2可编程异步通信接口芯片8250164

6.2.1 8250的结构和功能164

6.2.2 8250的引脚功能170

6.2.3 8250的初始化编程172

6.3可编程串行通信接口芯片8251A173

6.3.1 8251A的编程结构173

6.3.2 8251A的工作原理175

6.3.3 8251A的引脚功能177

6.3.4 8251A的控制字181

6.3.5 8251A的初始化183

6.4串行接口应用举例184

单元实验8251A自发自收实验186

思考与练习189

第7章USB接口技术191

7.1概述191

7.2.1 USB的拓扑结构193

7.2.2 USB的物理接口193

7.2 USB的体系结构193

7 2.3 USB电源195

7.2.4 USB协议196

7.2.5 USB主机和USB设备196

7.3 USB的数据流198

7.3.1 USB构成198

7.3.2数据传输类型201

7.4 USB主机（硬件、软件）203

7.4.1主控制器功能203

7.4.2软件功能205

7.4.3主控制器驱动程序（HCD）207

7.4.4 USB驱动程序（USBD）208

7.5 USB设备212

7.5.1 USB设备状态213

7.5.2通用USB设备操作215

7.5.3 USB设备请求217

7.5.4标准设备请求218

7.5.5 USB设备描述符223

7.5.6 USB 2.0简介228

7.6.1 IEEE 1394总线的特点229

7.6.2 IEEE 1394总线的工作模式229

7.6 IEEE 1394总线229

7.6.3 IEEE 1394总线与USB的性能比较233

思考与练习233

8.1概述235

8.1.1电信号的转换235

第8章数／模、模／数转换及接口235

8.1.2常用传感器236

8.2数／模（D/A）转换及其接口238

8.2.1 D/A转换的工作原理238

8.2.2 D/A器件的性能参数和术语239

8.2.3常用D/A转换器及接口241

8.3模／数（A/D）转换及其接口252

8.3.1采样和量化252

8.3.2 A/D转换的工作原理253

8.3.3 A/D器件的性能参数和术语256

8.3.4常用A/D转换器及接口256

8.4采样保持器和多路模拟开关265

8.4.1采样保持器265

8.4.2多路模拟开关266

8.5面对课题选择数／模、模／数芯片的要点268

单元实验270

思考与练习273

第9章常用外围设备及接口275

9.1常用外围设备概述275

9.2键盘及其接口276

9.2.1键盘276

9.2.2键的识别277

9.2.3微机键盘及接口283

9.2.4 BIOS键盘缓冲区与键盘中断287

9.2.5小键盘接口设计288

9.3 LED显示及其接口290

9.3.1LED 的工作原理290

9.3.2 LED显示器显示接口292

9.4.1鼠标器的工作原理295

9.4.2鼠标器接口295

9.4鼠标器及其接口295

9.5打印机及其接口296

9.5.1打印机工作原理297

9.5.2主机与打印机的接口299

单元实验301

思考与练习305

第10章接口技术课程设计举例307

10.1双机间并行通信设计307

10.2芯片间串行通信设计309

10.3 PC间串行通信设计312

10.4 PC与单片机间的通信设计314

10.5数据采集板设计316

10.6内窥镜清洗槽温度控制设计319

附录A ASCⅡ码表323

附录B系统中断325

附录C总线信号定义339

参考文献348

4.4.5 RS-499/RS-423/RS-422/RS-485