第1章 计算机基础（1）
1.1 二进制基础———数制与代码及计算机中数的表示方法（1）
1.2 计算机的组成（9）
1.3 程序控制（13）
1.4 衡量计算机性能的主要技术指标（15）
1.5 计算机的应用及其溶入技术（16）
第2章 MCS-51微处理器硬件结构（20）
2.1 MCS-51微处理器的主要功能特点（20）
2.2 MCS-51微处理器的内部结构分析（21）
2.3 MCS-51微处理器的引脚功能（22）
2.4 MCS-51的存贮器组织（28）
2.5 MCS-51CPU时序（33）
2.6 MCS-51低功耗运行方式（36）
第3章 MCS-51指令系统（38）
3.1 汇编语言程序的标准格式（38）
3.2 伪指令（39）
3.3 MCS-51指令系统及其特点（42）
3.4 MCS-51指令的寻址方式（43）
3.5 MCS-51指令系统介绍（48）
第4章 汇编语言程序设计（64）
4.1 概述（64）
4.2 顺序程序（64）
4.3 分支程序（66）
第5章 MCS-51定时/计数、串行口及中断系统（86）
5.1 MCS-51定时/计数器（86）
5.2 MCS-51串行口（94）
5.3 MCS-51单片机中断系统（105）
第6章 存贮器系统设计（113）
6.1 单片机扩展及系统结构（113）
6.2 存贮器扩展编址及映像（115）
6.3 程序存贮器的扩展（117）
6.4 数据存贮器的扩展（120）
6.5 存贮器系统扩展设计（123）
第7章 并行I/O 扩展及应用（125）
7.1 单片机I/O接口技术概述（125）
7.2 简单的I/O扩展技术（126）
7.3 可编程并行I/O口8255A（128）
第8章 现场总线技术（136）
8.1 概述（136）
8.2 现场总线的特点与优点（144）
8.3 现场总线通信协议（146）
8.4 现场总线的拓扑结构及传输介质（147）
8.5 现场总线控制系统（FCS）（148）
8.6 基于现场总线的网络体系结构（151）
第9章 Profibus总线（154）
9.1 Profibus现场总线概述（154）
9.2 Profibus的基本特性（156）
9.3 Profibus协议模型及结构（156）
9.4 Profibus传输技术（160）
9.5 Profibus总线存取协议（163）
9.6 Profibus-DP（164）
9.7 Profibus-FMS（170）
9.8 Profibus-PA（172）
9.9 Profibus技术在工厂自动化系统的应用（174）
9.10 Profibus通信接口的开发（189）
第10章 控制器局域网总线———CAN（211）
10.1 CAN的技术特点（211）
10.2 CAN控制器的网络通信协议（214）
10.3 CAN总线通信接口的开发（229）
10.4 CAN总线的应用（241）
第11章 Modbus及其扩展技术（245）
11.1 概述（245）
11.2 Modbus协议内容（246）
11.3 Modbus功能格式（253）
11.4 功能诊断（281）
11.5 意外响应（290）
11.6 Modbus协议的应用及其扩展（301）
第12章 现场总线扩展技术的展望（309）
12.1 现场总线扩展技术应用现状（309）
12.2 现场总线技术的发展趋势（309）
参考文献（318）
本书系根据高等学校《计算机、自动控制、工业电气自动化教学指导委员会的基本要求》进行编写的。它可作为高等院校自动控制、计算机应用、工业电气自动化、系统工程、机械电气、通信等专业的高年级本科生和研究生的教材，也适合于广大从事现场总线控制系统以及微处理器技术开发应用的技术人员使用。微处理器技术在国际和国内的许多领域已获得了广泛的应用，取得丰硕的成果。近年来，随着计算机技术、通讯技术、自动化技术的发展，又出现了现场总线控制技术。它是继电气仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统后的新一代控制模式。目前，在工业控制、信息处理等诸多领域被广泛应用，并形成了如基金会现场总线、LonWorks、Profibus、CAN、HART、ModbusPlus等几种有影响的现场总线技术，形成了万马齐奔之势。在一个完整的开放式的自动化体系结构中，一般包含三个网络层：设备层、控制层和信息层。设备层一般由PLC、RTU、智能传感器和各种驱动装置构成，它们大多都由微处理芯片组成，具有输入/输出端口或通讯接口，它们通过不同的网络拓扑结构和不同的现场总线与控制层相连。控制层由许多站点或节点构成，每一个站点或结点一般由PC机、工业控制机和功能极强的PLC组成，它的任务是将I/O网络的功能和对等信息传输网络结合起来，提供关键的实时控制数据和控制器之间的互锁功能，同时也向信息层提供非实时关键数据的传输。信息层提供上层的计算机系统，它们由服务器或用户计算机组成，对开放式的自动控制系统进行组态和管理，目前最常采用的是传输控制协议/网际协议（TCP/IP）。但是在应用过程中往往遇到微处理器与现场总线集成问题，这就是本书为什么把微处理器和现场总线技术放在一起写的原因。由于微处理器种类繁多，现场总线也有好几种，因此在一本书中要做到面面俱到是不可能的。本书着重以应用最广泛和最成熟的微处理器 MCS-51与Profibus现场总线、CAN 总线、ModbusPlus现场总线的集成为例加以介绍，以期给读者启迪并能举一反三，在工作中能很好地解决实际问题。全书共分为11章，由陈德池教授主持编写，其中第1、2、3章由陈德池编写，第6、7章由周欣然编写，第5、8、9、10章由廖国华编写，第4、11、12章由张航编写。全书由中南大学信息科学与工程学院自动化工程研究中心博士生导师罗大庸教授主审。由于编写时间仓促，水平有限，作者虽尽了努力，但难免仍有不足和错误之处，恳请读者批评指正。
编 者
2003.2.18
公安网备 43010402000836 湘ICP备09001153号 新出网证(湘)字005号