前言

随着微型计算机应用的日益广泛和深入，接口技术有了迅猛的发展，已逐渐成为直接影响微机系统的功能和推广的关键因素。从硬件的角度来看，微机的开发与应用，在很大程度上可视为是微机接口电路的开发与应用。同时，从外围电路的角度来看，当前应用较为广泛的FPGA、DSP和ARM，重点也在于基于内核接口电路的开发和设计方面。进入后PC时代，熟练掌握该课程不仅能够为学习、开发以及实践应用DSP、ARM与智能接口技术打下良好的基础，同时也为今后设计其他型号的CPU或微控制器接口电路描绘出切实可行的指导蓝图。

当前实验室建设的主要方向是最大限度上综合和开放实验室及实验仪器，同时其主要任务是要努力培养和提高学生的研究水准和创新能力。微型计算机接口技术正是深入学习和利用计算机、设计和开发各种微机应用系统的基础，是微机应用的关键所在，也是微机应用中最复杂困难的环节。它不仅要求设计者兼具微机软件和硬件方面的基础知识(包括系统软件和应用软件的基础、计算机原理、模拟和数字电子技术、微型计算机控制技术和传感器应用基础)，而且要求设计者具备较强的接口技术能力。基于以上要义，本书致力于为微机的应用提供接口技术的基本方法和使用技巧，让读者更容易接受微机原理的相关知识，并在实验汇编语言的基础上，使用Ｃ语言编写程序，尝试对微机接口进行开发和应用。市场需求情况： 微机原理与接口技术是电子信息类专业一门重要的专业基础课，因此该书对全国高校的电子类专业都适用。产品定位： 现在有PCI、ISA、USB3三种总线标准，该书适用这三种总线标准，并在实验箱上调试通过，可作为高校电子信息类学生和相关工程技术人员参考书,尤其能为工程设计应用系统打下良好的基础，从而使读者较为容易地掌握接口技术的基本内容和设计方法。在教学安排上，本书注重接口技术的基本原理教学，以接口芯片应用为主，适当了解部分接口卡原理，如SD卡、CF卡、USB接口、CAN接口及以太网接口等，同时介绍了当前反映微机技术前沿的最新知识，使本门课程既突出实用性，又兼备必要的前瞻性。

AEDK8688ET实验仪是集实验、开发及自诊断等功能于一体的实验系统(当然本书提供的实验也不仅仅局限于此系统)。该系统自带微处理器、键盘及数码管，提供ISA总线接口卡，具有独立运行(不需要PC)、串行监控及ISA总线三种运行方式，其中第三种方式实现简单且能更好地使读者理解接口技术，因此采用此方法。

TPC2003通用32位微机接口实验系统，综合了各学校讲课及实验老师的意见之后推出的微机硬件实验教学设备的新产品，该仪器增加了实验系统的开放能力和灵活性。它不仅使一些典型的微机接口实验方便，而且对一些计算机硬件要求较高的专业提供了锻炼学生动手能力，发挥创造才能的平台。本书中的所有程序都已经在该实验系统上调试通过，方便读者了解接口技术，为更好的开发奠定良好的基础,重点介绍实验仪的结构组成原理和使用方法，使读者能够熟练使用。理解总线的概念和常用芯片的接口原理及编程扩展方法,实验平台具有良好的开发性，系统总线及各种外围接口器件都可由学生来操作连接，从而极大地提高了学生的综合设计能力和创新能力。

基于8086的硬件实验是以PC和AEDK8688ET、TPC2003实验仪为实验平台，包括定时/计数技术、DMA技术与中断技术，以及存储器接口、并行接口、串行接口、A/D与D/A转换器接口等，涉及8253、8237、8279、8259、8255、8251、0809与0832等芯片的编程接口与控制，可在熟练掌握基本芯片的基础上灵活地进行开发。另外，接口技术还涉及I/O端口地址译码技术、人机交互设备(如键盘、CRT显示器、打印机、鼠标和多媒体设备及其接口)以及接口与总线标准等。要求读者通过以PC为平台的实验训练，掌握基本接口电路的设计和调试方法。

然而自此课程开设以来，各大院校几乎都以汇编语言作为编写工具进行教学工作，虽然汇编语言具有运行速度快与占用空间少等优点，但其作为面向机器的程序设计语言又存在着如代码的可重用较低、可读性和可维护性不强以及可移植性低等缺点。因此不利于学生的接受，导致学生在学习微机原理与接口方面缺乏应有的兴趣，这对培养嵌入式技术人才造成了不利的影响。因此，本书在汇编语言之外，加入了相应的高级语言程序，方便学生的学习和掌握。采用高级语言开发就可以提高代码的质量，用一句高级语言就可以代替好几句汇编语言，会让开发人员轻松许多，更易于使很多初学者对嵌入式系统产生浓厚的兴趣。

综合实验则将各类接口电路与实际应用相结合，由学生自行设计。其中，一类综合课题给出了设计要求和实现的大致方法； 另一类仅给出设计要求，由学生根据设计要求自行发挥。接口技术与实验除了要求学生掌握基本的设计方法和调试方法之外，同时注重培养学生的动手能力和发现解决问题的能力，通过故障原因分析、故障排除、对实验结果的分析等环节对学生进行能力培养。硬件实验采用拆卸式模板块，为学生自行设计系统提供了必要的条件。

本书是兰州大学精品课程“微机原理与接口技术”配套实验用书，本书先简要介绍了接口的相关理论。实验总体分为三部分。第一部分为软件部分，列举了几个典型的实验，一方面为了熟悉编程方法，另一方面为了熟悉系统资源的软接口； 第二部分为硬件实验，涉及一些常用的接口芯片； 第三部分为综合实验和个人开发试验。

本课程的教学主旨在于使学生掌握方法，从而起到抛砖引玉、触类旁通的作用。本书配合接口技术课程同步教学，同时自己动手练习编程，进行一些开发性实验，这样效果更好。微机原理与接口技术实验是数字电路的后续课程，建议学生在熟练掌握数字电路和微机课程之后再修习此课程。

本书由段东波、汤书森、靳天玉编写，由段东波担任主编并负责大纲拟定、编写和统稿。汤书森(编写了第1和第2章)、靳天玉(整理和校对了第4和第5章)。

书的源程序绝大部分经过调试通过。书的整个编写过程，浸透了高级工程师李柏年的心血，许多汇编程序的调试都是在他的指导下完成的。此外，还得到了马义德教授的大力支持。同时，感谢赵静同学在编排等方面所做的工作。在此再次向为本书的编写作出贡献的人士表示诚挚的感谢！

由于编写仓促，书中难免有不当或错误之处，还望读者不吝赐教。

编者

2013年9月

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