本书是一本全面阐述计算机接口技术的专著。本书紧跟技术的发展，已是第二次修订。全书共分9章：第1章介绍计算机基本接口原理，讲述计算机接口的基本共性问题。第2 章介绍微处理器系统和微计算机系统总线，重点讲述PC和MCS51的系统总线，为以后各章结合这两种系统做准备。第3章介绍一般并行口及其应用。第4章介绍标准并行口，涉及打印机接口、IEEE1284和GPIB接口。第5章介绍串行口，特别讨论了传输查错及其算法。第6章重点介绍定时器接口。第7章介绍模拟器件接口及其应用。第8章重点介绍USB接口，从协议到设计深入浅出地做了讲述。第9章介绍接口软件设计。
本书理论联系实际，突出原理，且应用实例多，适应面广，适合计算机应用、通信与系统、控制与监测、仪表与测量等学科的本科生与研究生以及科技工作者参考或自学使用。
第1章 计算机基本接口原理
1.1 计算机的总线结构
1.2 总线的概念
1.2.1 集电极开路电路
1.2.2 三态电路
1.2.3 总线冲突
1.3 输入口和输出口
1.4 输入和输出时序
1.5 状态口和控制口
1.6 中断向量输入口和中断响应时序
1.7 存储器读/写时序和存储器接口
1.7.1 ROM接口
1.7.2 EPROM及E2PROM接口
1.7.3 SRAM接口
1.7.4 FIFO存储器接口和DRAM接口
1.8 地址译码器和地址空间
1.9 总线的负载效应及克服方法
1.9.1 总线直流负载
1.9.2 总线电容负载
1.9.3 总线驱动-缓冲器应用
1.9.4 双向总线驱动-缓冲器
1.9.5 双向驱动器方向控制逻辑
1.10 总线的传输线效应及克服方法
1.10.1 传输线的传输特性
1.10.2 总线传输线效应的克服方法
1.11 输入/输出控制和中断技术
1.11.1 输入/输出控制方法
1.11.2 中断技术
1.12 系统定时和并-串行转换
1.12.1 系统定时
1.12.2 并-串行转换
思考题和练习题
第2章 微处理器系统和微型计算机系统总线
2.1 MCS51单片机系统
2.1.1 MCS51单片机系统及其扩充总线
2.1.2 MCS51存储器结构、访问和地址空间
2.1.3 特殊功能寄存器SFR(Special Function Registers)
2.1.4 MCS51 扩充应用实例
2.1.5 MCS51 的中断系统
2.2 MCS51 汇编语言简介
2.2.1 寻址方式
2.2.2 MCS51指令系统
2.2.3 程序举例
2.3 PC机和PC机的总线结构简介
2.3.1 IBM PC/AT的系统结构
2.3.2 Pentium机的系统结构
2.4 IBM PC 汇编语言简介
2.4.1 寄存器和存储器分段
2.4.2 寻址方式
2.4.3 标志位和转移指令
2.4.4 一些常用指令简介
2.4.5 汇编语言语句
2.4.6 汇编语言源程序结构
2.5 ISA总线及其接口技术
2.5.1 ISA总线信号及ISA插座
2.5.2 ISA总线周期时序研究
2.5.3 ISA I/O端口地址分配
2.5.4 PC I/O端口地址译码
2.5.5 PC I/O端口读/写及控制的综合例子
2.5.6 PC 16位I/O端口的读/写控制
2.6 PCI总线及其接口技术
2.6.1 PCI总线概述
2.6.2 PCI总线信号
2.6.3 PCI总线协议
2.6.4 配置寄存器
2.6.5 PCI接口芯片例
2.7 PC中断技术
2.7.1 PC的中断结构
2.7.2 中断接口技术
思考题和练习题
第3章 并行接口
3.1 握手联络线
3.1.1 无握手联络线
3.1.2 一条线握手联络
3.1.3 二线握手联络及三线握手联络
3.2 并行接口集成电路
3.2.1 无握手联络并行接口
3.2.2 单线握手联络并行接口
3.2.3 可编程（通用）并行接口
3.3 可编程并行接口82C55
3.3.1 82C55的端口结构和引脚连接
3.3.2 82C55编程
3.3.3 82C55方式0操作
3.3.4 82C55方式1输入操作
3.3.5 82C55方式1输出操作
3.3.6 82C55方式2操作
3.3.7 82C55方式总结
3.4 并行接口应用
3.4.1 LED显示器接口
3.4.2 键盘接口
3.4.3 打印机接口
3.3.4 A/D 接口电路
思考题和练习题
第4章 标准并行接口
4.1 打印机接口
4.1.1 打印机接口的Centronics“标准”
4.1.2 IBM PC打印机接口
4.1.3 IBM PC打印机接口编程和系统子程序调用
4.2 PC机IEEE 1284并行接口
4.2.1 半字节模式及模式协商过程简介
4.2.2 ECP模式
4.2.3 IEEE 1284的总结
4.3 GPIB 接口
4.3.1 GPIB 系统描述
4.3.2 GPIB 数据字节的传送控制
4.3.3 GPIB消息规定和接口管理
4.3.4 GPIB接口功能
4.3.5 接口功能状态图和接口功能子集
4.3.6 GPIB接口实现和GPIB集成电路
4.3.7 GPIB系统的远控工作和GPIB控制机编程语言
思考题和练习题
第5章 串行接口
5.1 串行通信基本概念
5.2 调制解调器
5.3 串行通信接口连接标准
5.3.1 EIA RS232C标准
5.3.2 终端/计算机通信互连方式
5.3.3 20mA电流环接口
5.3.4 RS422、RS423、RS449和RS485标准
5.4 异步串行通信接口原理
5.5 异步串行通信的可靠性
5.5.1 接口设计考虑
5.5.2 字符块检验法
5.5.3 循环冗余码(CRC)校验
5.6 异步串行通信接口和编程举例
5.6.1 PC 异步通信接口的UART 16550/8250
5.6.2 PC异步通信编程
5.6.3 PC BIOS的异步串行通信功能调用
5.6.4 MCS51单片机串行通信接口
5.7 同步通信
5.7.1 串行同步通信接口与连结
5.7.2 面向字符的同步通信规程
5.7.3 面向数据位的同步通信规程
思考题和练习题
第6章 定时器接口及CRT显示器接口
6.1 8254的内部结构、引脚信号和功能
6.2 8254的工作方式及其定时图
6.3 8254的编程
6.4 8254在PC机中的应用
6.5 MCS51的定时器／计数器
6.5.1 定时器中的控制与状态寄存器
6.5.2 定时／计数器的工作方式
6.5.3 定时／计数器编程举例
6.5.4 MCS51串行通信波特率的设定和计算
6.6 MCS51串行口通信应用举例
6.7 CRT显示器接口
6.7.1 CRT显示器接口原理
6.7.2 8275可编程CRT控制器
6.8 软磁盘驱动器接口
思考题与练习题
第7章 模拟器件接口
7.1 D／A 转换器
7.1.1 D／A转换器的工作原理
7.1.2 D／A转换器的主要参数
7.1.3 D／A集成电路与CPU接口
7.1.4 DAC的选择
7.2 A／D 转换器
7.2.1 逐次逼近A／D转换原理
7.2.2 A／D转换器的主要参数
7.2.3 其他A／D转换方法
7.2.4 A／D转换器接口和A／D的选择
7.3 采样-保持器和多路转接器
7.3.1 采样-保持器简介
7.3.2 采样-保持器的使用
7.3.3 多路转接器
7.4 隔离和接地技术
7.5 模拟器件接口实例
7.5.1 数字波形存储器
7.5.2 简易4 1／2位数字电压表
7.5.3 数据采集系统
思考题和练习题
第8章 USB 接口及IEEE 1394接口
8．１ ＵＳＢ接口概况
8.2 USB系统描述
8.3 USB电气特性和机械特性
8.4 USB的信号特性
8.5 USB总线传输协议
8.5.1 USB系统的通信原理
8.5.2 包的组成
8.5.3 包的类型
8.5.4 USB的事物处理
8.5.5 输出/入要求封包IRP
8.6 USB的传输类型
8.7 USB总线设备请求和描述符
8.7.1 USB总线设备请求
8.7.2 USB描述符
8．8 USB总线检测与配置
8.9 USB设备设计开发概述
8.10 IEEE 1394与USB的比较
思考题和练习题
第9章 接口软件设计
9.1 软件开发环境及开发工具
9.1.1 软件开发环境
9.1.2 软件开发工具
9.2 接口软件设计技术
9.2.1 接口软件设计方法及编程注意事项
9.2.2 采用合适的编程语言
9.2.3 高级语言与汇编语言的连接方法
9.2.4 实现接口软件的实用技术
9.3 Ｃ语言接口软件技术
9.3.1 Ｃ语言基础
9.3.2 Ｃ语言接口编程
9.3.3 Ｃ语言和汇编语言的混合编程
9.3.4 Ｃ语言的进程调用
附录A MCS51 指令表
附录B MCS51 汇编语言伪指令(PseudoInstruction)
附录C 8086／8088指令系统一览表
附录D ASCII码表
附录E 接口技术常用网址
参考文献
本书的第1版名为《接口技术》，是按电子工业部工科电子类专业教材1986～1990年编审出版规划，由无线电技术与信息系统教材编审委员会仪表与测量编审小组征稿、评选、推荐出版的。本书的对象是宽口径的，适合计算机应用、通信与系统、仪表与测量、信号与电路、监测与控制的研究生和本科生。本书的取材主要来自我们的教学和科研工作，所以，内容结合实际也考虑学科发展的需要，对正在从事接口技术的科技人员也是一本有益的科技参考书。
经过几年的应用，普遍反映较好。1992年还荣获电子工业部电子类专业优秀教材二等奖。因为第1版作为教材发行，发行数量有限，未能满足社会的需求。另一方面，因为计算机技术飞速发展，虽然才经历了短短几年时间，第1版已不完全符合发展的要求。为了满足广大读者需要，进行修编，作为科技书出版，并改名为《计算机接口技术》。修编版虽是科技书，也不失作为教材的特色，也是一本好教材。本书有如下特点：
1．全面阐述计算机中的接口技术
本书内容比较全面，包含了接口技术的各个环节，共有10章：
（1）计算机基本接口原理;
（2）微处理器系统和微计算机系统总线;
（3）并行接口;
（4）标准并行接口(打印机接口和GPIB接口);
（5）串行接口(异步通信接口、通信差错检验和同步通信);
（6）定时器接口及CRT显示器接口;
（7）模拟器件接口;
（8）信号处理器接口和多微处理器系统;
（9）底板总线;
（10）接口软件设计。
2．结合实际，具有实用性
当前计算机接口技术主要要解决的问题有两类：一是以单片微机为核心的专用小系统设计，另一则是以商品机PC/XT/AT为基础的系统扩充。本次修编的重点就是要解决这两类问题。为此，在修编版中增加了“微处理器系统和微计算机系统总线”，作为第2章，介绍单片微机和PC/XT/AT微机的扩充总线、总线时序及其系统特性，起
承上启下的作用。在以后的章节中又以单片机和PC/XT/AT机为对象进行举例和设计等。
3．突出原理，兼顾硬软件
计算机技术高度发展的今天，普遍认为，要开发一个系统，接口技术是重要的。但是，接口技术方面的新著作越来越少见。原因有二：一是原来以介绍硬件接口电路设计为主的接口技术已不能满足当前的需要，因为软件的比重加强了；二是系统机扩展的工作增多了，虽有多种PC 级的硬件组成介绍，但缺少在系统机上进行接口的原理方面的参考资料。本书第1版编写时曾拟定了“突出计算机接口原理、兼顾硬软件”的原则，当我们写修订版时更感此原则的重要性。在这一原则的指导下，结合我们的科研和教学，完成了本次修订版。本修订版，第1章以总线为中心讲述计算机的基本接口原理；第2章讲述单片微机和系统机PC/XT/AT机的总线、时序和特性等；第3章～第7章讲述各类接口的原理、编程和设计举例；第10章又专门讲述接口软件设计，特别是较全面地介绍了新发展起来的C语言接口软件技术。
4．适应面广
本书内容全面、丰富，应用面广。作为一般微机接口技术教学，可选用1～7章的基本内容。考虑这一应用，每章后面附有思考题和习题。当作为科技工作者的参考书时，1～10章都是需要的，特别是8～10章，因为同类书中这方面的内容很少。考虑使用方便和自学的需要，本次修编又在相应章节中增加了基础部分，并在书后安排了多种附录。
电子科技大学张世箕教授和北方交通大学蒋焕文教授领导的编
审小组对本书修编提出了方向性的意见，并对具体工作也给予很大帮助；承蒙蒋焕文教授和王化深副教授主审，提出许多极宝贵的意见，在此表示衷心地感谢。
由于作者水平所限，书中错误和疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。
作 者
2004年7月
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