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第0章　计算入门1

0.1　数制和编码系统1

0.1.1 十进制和二进制数制系统1

0.1.2　十进制数转换成二进制数2

0.1. 3 二进制数转换成十进制数2

0.1.4 十六进制系统3

0.1.5　二进制和十六进制之间的转换3

0.1.6　十进制数转换成十六进制数4

0.1.7　十六进制数转换成十进制数4

0.1.8　十进制、二进制和十六进制计数5

0.1.9　二进制数和十六进制数加法5

0.1.10 补码6

0.1.11 十六进制数的加法和减法6

0.1.12 十六进制数的加法6

0.1.13 十六进制数的减法6

0.1.14　ASCII码7

0.1.15 复习题7

0.2　数字入门8

0.2.1　二进制逻辑8

0.2.2　逻辑门8

0.2.3　使用逻辑门设计电路10

0.2.4　译码器11

0.2.5 触发器12

0.2.6 复习题12

0.3　计算机内部12

0.3.1　一些重要术语12

0.3.2　计算机的内部组成13

0.3.3　数据总线概述13

0.3.4　地址总线概述14

0.3.5　CPU及其和RAM、ROM的关系14

0.3.6　CPU内部15

0.3.7　计算机的内部工作16

0.3.8　复习题17

小结17

习题18

复习题答案19

第1章　PIC微控制器的历史和特性21

1.1　微控制器与嵌入式处理器21

1.1.1　微控制器和通用微处理器21

1.1.2 应用于嵌入式系统的微控制器22

1.1.3　x86PC嵌入式应用23

1.1.4　微控制器的选择24

1.1.5　微控制器的选择标准24

1.1.6 机电学与微控制器25

1.1.7 复习题25

1.2　PIC18系列概述25

1.2.1　PIC微控制器的发展简史25

1.2.2　PIC18特性26

1.2.3　其他微控制器30

1.2.4　复习题31

小结31

习题32

复习题答案33

第2章　PIC体系结构与汇编语言编程34

2.1　PIC的WREG寄存器34

2.1.1 WREG寄存器35

2.1.2　MOVLW指令35

2.1.3　ADDLW指令35

2.1.4　复习题37

2.2　PIC文件寄存器37

2.2.1　PIC文件寄存器（数据RAM）空间分配37

2.2.2 PIC芯片中的GP RAM和EEPROM比较38

2.2.3　PIC18的文件寄存器与访问存储区39

2.2.4　复习题41

2.3　默认访问存储区的指令操作41

2.3.1　MOVWF指令41

2.3.2 关于WREG和访问存储区的更多指令42

2.3.3　COMF指令46

2.3.4 DECF指令47

2.3.5　MOVE指令47

2.3.6　MOVFF指令48

2.3.7 复习题49

2.4　PIC状态寄存器49

2.4.1 PIC18状态寄存器49

2.4.2 ADDLW指令和状态寄存器50

2.4.3 并非所有指令都会影响标志位50

2.4.4　标志位和判决52

2.4.5　复习题52

2.5　PIC数据格式和伪指令53

2.5.1　PIC数据类型53

2.5.2　数据格式描述53

2.5.3　汇编伪指令54

2.5.4　使用EQU做定值分配55

2.5.5 使用EQU做SFR地址分配55

2.5.6 使用EQU做RAM地址分配56

2.5.7 汇编语言的标签规则57

2.5.8　复习题57

2.6　PIC汇编语言编程58

2.6.1 汇编语言结构58

2.6.2　复习题59

2.7　汇编和连接PIC程序60

2.7.1 关于asm、err和目标文件的更多信息61

2.7.2　列表文件和映像文件62

2.7.3　复习题62

2.8 PIC的程序计数器和程序ROM空间62

2.8.1 PIC的程序计数器63

2.8.2 PIC18系列ROM的内存分配63

2.8.3 通电时PIC的启动64

2.8.4　在程序ROM里放置代码65

2.8.5　程序的逐字节执行66

2.8.6　PIC18 ROM数据宽度66

2.8.7　PIC的哈佛结构68

2.8.8　PIC18的指令大小69

2.8.9　MOVLW指令格式69

2.8.10　ADDLW指令格式69

2.8.11　MOVWF指令格式69

2.8.12　MOVFF指令格式70

2.8.13　GOTO指令格式70

2.8.14　从其他微处理器过渡到PIC1870

2.8.15　复习题71

2.9 PIC的RISC结构71

2.9.1　RISC结构72

2.9.2　RISC的特性72

2.9.3 复习题74

2.10　使用MPLAB仿真器查看寄存器和存储器74

小结74

习题76

复习题答案80

第3章　分支、调用和时延循环82

3.1　分支指令和循环82

3.1.1　PIC的循环语句82

3.1.2　循环嵌套85

3.1.3　循环100 000次87

3.1.4 其他的条件转移指令87

3.1.5 所有的条件分支指令都是短跳转89

3.1.6 短转移地址的计算89

3.1.7 无条件分支指令90

3.1.8 带有＄符号的GOTO指令91

3.1.9　复习题92

3.2　CALL（调用）指令和栈92

3.2.1　CALL指令92

3.2.2 PIC18的栈和栈指针92

3.2.3　如何访问PIC18的栈93

3.2.4　压栈93

3.2.5 出栈93

3.2.6　CALL指令和栈的作用94

3.2.7　栈的上限95

3.2.8　在主程序里调用多个子例程95

3.2.9 RCALL指令（相对调用指令）97

3.2.10 复习题98

3.3　PIC18的时延与指令流水线98

3.3.1　PIC18的时延计算98

3.3.2　流水线98

3.3.3　PIC的指令周期时间99

3.3.4　分支代价99

3.3.5　PIC18的时延计算100

3.3.6 时延的嵌套循环101

3.3.7　PIC多级执行流水线103

3.3.8　复习题104

小结105

习题105

复习题答案107

第4章　PIC I/O端口编程108

4.1　PIC18的I/O端口编程108

4.1.1 I/O端口引脚及其功能108

4.1.2　TRIS寄存器在数据输出中的作用110

4.1.3　TRIS寄存器在数据输入中的作用111

4.1.4　端口A114

4.1.5 端口A用作输入端口114

4.1.6 端口B114

4.1.7 端口B用作输入端口115

4.1.8　端口A和端口B的双重功能115

4.1.9 端口C115

4.1.10 端口C用作输入端口116

4.1.11 端口D116

4.1.12 端口D作为输入端口116

4.1.13 端口C和端口D的双重功能116

4.1.14 端口E117

4.1.15 访问8位数据的不同方法117

4.1.16 读取后紧接的写I/O操作118

4.1.17 复位时的端口状态119

4.1.18 复习题119

4.2　I/O位操作编程120

4.2.1　I/O端口与位寻址120

4.2.2　BSF（置位fileReg）121

4.2.3　BCF（清零fileReg）121

4.2.4　BTG（位翻转fileReg）123

4.2.5　检测输入引脚123

4.2.6　BTFSS（位测试fileReg，若为1则跳过）123

4.2.7 BTFSC（位测试fileReg，若为0则跳过）123

4.2.8　监测二进制位124

4.2.9　读取二进制位127

4.2.10　读输入引脚与读LATx端口127

4.2.11 读端口的LATx128

4.2.12 复习题129

小结129

习题129

复习题答案130

第5章　算术、逻辑指令和程序示例132

5.1　算术指令132

5.1.1 无符号数的加法132

5.1.2　ADDWF和单字节的加法133

5.1.3 ADDWFC和16位数的加法134

5.1.4　BCD（二进制编码的十进制数）数字系统134

5.1.5 非压缩BCD数134

5.1.6 压缩BCD数135

5.1.7　DAW指令135

5.1.8 无符号数的减法136

5.1.9 PIC减法的C标志位138

5.1.10 无符号数的乘法138

5.1.11 无符号数的除法139

5.1.12 除法的应用139

5.1.13　复习题140

5.2　有符号数的概念及其算术运算141

5.2.1　计算机中有符号数的概念141

5.2.2　有符号的8位操作数141

5.2.3 正数141

5.2.4　负数141

5.2.5　有符号数运算中的溢出问题143

5.2.6　何时设置OV标志位143

5.2.7　二进制补码运算指令144

5.2.8　复习题145

5.3　逻辑和比较指令145

5.3.1　AND指令145

5.3.2　OR指令145

5.3.3 EX-OR指令146

5.3.4　COMF指令（将fileReg取反）147

5.3.5 NEGF指令（将fileReg取补）147

5.3.6　比较指令148

5.3.7　CPFSGT指令148

5.3.8　CPFSEQ指令148

5.3.9 CPFSLT指令149

5.3.10 复习题151

5.4　移位指令和数据串行化152

5.4.1 文件寄存器的左移或右移操作152

5.4.2　带进位的移位152

5.4.3 串行化数据153

5.4.4　字节数据的串行化153

5.4.5　SWAPF fileReg,d155

5.4.6　复习题155

5.5　BCD和ASCII码转换156

5.5.1 ASCII数156

5.5.2　从压缩BCD码到ASCII码的转换157

5.5.3　从ASCII码到压缩BCD码的转换157

5.5.4　复习题158

小结158

习题158

复习题答案162

第6章　存储区转换、表处理、宏和模块163

6.1　立即寻址与直接寻址方式164

6.1.1　立即寻址方式164

6.1.2　直接寻址方式164

6.1.3 指令INCF fileReg,W与INCF fileReg,F的区别165

6.1.4　DECFSZ指令和DECF指令165

6.1.5　SFR及其地址166

6.1.6　复习题167

6.2　寄存器间接寻址方式168

6.2.1 寄存器间接寻址方式168

6.2.2　寄存器间接寻址方式的优点168

6.2.3　FSR的自动增量170

6.2.4　复习题173

6.3　查询表与表处理173

6.3.1　DB伪指令和程序ROM中的定值数据173

6.3.2　PIC18的读表操作174

6.3.3 TBLPTR的自动增量175

6.3.4　查表和RETLW指令177

6.3.5　访问RAM中的查询表179

6.3.6　PIC18的写表操作181

6.3.7　复习题181

6.4　数据RAM的位寻址181

6.4.1 可位寻址的文件寄存器数据RAM182

6.4.2　文件寄存器的位寻址182

6.4.3　状态寄存器的位寻址184

6.4.4　复习题185

6.5　PIC18的存储区转换185

6.5.1 位A和存储区转换185

6.5.2　BSR寄存器和存储区转换186

6.5.3　存储区转换和指令INCF F,D,A186

6.5.4　MOVFF指令和存储区189

6.5.5　用MPLAB仿真器检查数据RAM空间190

6.5.6 复习题192

6.6　校验和与ASCII码子例程192

6.6.1　ROM中的校验和192

6.6.2　校验和程序192

6.6.3　BCD到ASCII的转换程序194

6.6.4　二进制（十六进制）到ASCII的转换程序196

6.6.5　用存储区作为栈197

6.6.6　复习题198

6.7　宏和模块198

6.7.1 什么是宏以及怎样声明宏198

6.7.2　宏的定义198

6.7.3　LOCAL伪指令199

6.7.4　INCLUDE伪指令201

6.7.5 NOEXPAND/EXPAND伪指令201

6.7.6　宏与子例程203

6.7.7　模块204

6.7.8　编写模块204

6.7.9　EXTERN伪指令204

6.7.10　GLOBAL伪指令204

6.7.11　连接模块206

6.7.12　复习题207

小结207

习题207

复习题答案211

第7章　PIC C语言编程213

7.1　C语言中的数据类型和时延214

7.1.1　PIC18的C语言数据类型214

7.1.2　无符号字符214

7.1.3　有符号字符216

7.1.4　无符号整型216

7.1.5　有符号整型216

7.1.6　其他数据类型216

7.1.7　时延217

7.1.8　复习题219

7.2　C语言I/O编程219

7.2.1　字节I/O编程219

7.2.2　位寻址I/O编程221

7.2.3　端口位的结构222

7.2.4　复习题227

7.3　逻辑操作227

7.3.1　C语言的位操作符228

7.3.2　C语言的按位移位操作228

7.3.3　复习题231

7.4　C语言的数据转换程序231

7.4.1　ASCII数231

7.4.2　压缩BCD码到ASCII码的转换232

7.4.3 ASCII码到压缩BCD码的转换232

7.4.4　ROM的校验和234

7.4.5　PIC18二进制（十六进制）到十进制和ASCII的转换235

7.4.6　复习题236

7.5　C语言的数据串行化236

7.6　C18程序存储区配置239

7.6.1　RAM数据空间与代码数据空间239

7.6.2　为数据分配程序空间239

7.6.3　用于程序的NEAR与FAR240

7.6.4　Pragma和数据与程序的固定地址分配241

7.6.5　在指定的ROM地址放置代码242

7.6.6　在指定的ROM地址放置代码242

7.6.7 复习题243

7.7　C18的数据RAM分配243

7.7.1　C18 C编译器中RAM数据空间的用法244

7.7.2　用于数据的near与far245

7.7.3　在指定内存地址存放数据246

7.7.4　覆盖存储类248

7.7.5　复习题250

小结250

习题251

复习题答案252

第8章　PIC18F硬件连接与ROM程序载入254

8.1　PIC18F452/458的引脚连接254

8.1.1 复位后的程序计数器值256

8.1.2　端口A、B、C、D和E257

8.1.3　复习题258

8.2　PIC18配置寄存器258

8.2.1 CONFIG1H寄存器和振荡器时钟源259

8.2.2　CONFIG2L寄存器和复位电压262

8.2.3　CONFIG2H寄存器和看门狗定时器264

8.2.4　CONFIG4L寄存器和背景调试程序265

8.2.5　LIST伪指令266

8.2.6　设置所有的配置寄存器267

8.2.7　在MPLAB C18 C编译器中设置CONFIG寄存器268

8.2.8　复习题269

8.3　解释PIC18的Intel十六进制文件269

8.3.1　分析Intel十六进制（INHX8M）文件270

8.3.2　分析Intel十六进制文件（INHX32）272

8.3.3　Intel十六进制分段文件（INHX8S）275

8.3.4　复习题275

8.4　PIC18 Trainer的设计和装载276

8.4.1　基于PIC18F452/458的Trainer277

8.4.2　PIC18 Trainer的连接278

8.4.3 PIC18 Trainer程序下载278

8.4.4 汇编语言和C语言编写的PIC18测试程序278

8.4.5　故障检修的技巧281

8.4.6　复习题281

小结282

习题282

复习题答案284

第9章　PIC18定时器的汇编编程和C编程285

9.1　定时器0和定时器1编程285

9.1.1 定时器的基本寄存器285

9.1.2　定时器0寄存器和编程285

9.1.3　T0CON（定时器0控制）寄存器286

9.1.4　TMR0IF标志位287

9.1.5　16位定时器编程288

9.1.6　在16位模式下定时器0的编程步骤288

9.1.7　计算定时器的载入值291

9.1.8　使用Windows计算器寻找TH和TL293

9.1.9 预分频器和长时延的产生293

9.1.10　定时器0的8位模式编程295

9.1.11　定时器0的8位模式编程步骤296

9.1.12　编译器和负值297

9.1.13　定时器1编程298

9.1.14 复习题301

9.2　计数器编程301

9.2.1　T0CON寄存器中的T0CS位301

9.2.2　使用外部晶振作为定时器1的时钟302

9.2.3　复习题306

9.3　定时器0和定时器1的C编程306

9.3.1 用C访问定时器306

9.3.2　计算使用定时器的时延306

9.3.3　定时器0和定时器1用作计数器的C编程311

9.4　定时器2和定时器3的编程314

9.4.1　定时器2的编程314

9.4.2　定时器3的编程317

9.4.3　复习题322

小结322

习题322

复习题答案324

第10章 PIC18串行端口的汇编编程和C编程326

10.1　串行通信基础326

10.1.1　半双工和全双工传输327

10.1.2　异步串行通信和数据帧328

10.1.3　起始位和结束位328

10.1.4　数据传输率329

10.1.5　RS232标准329

10.1.6　RS232引脚329

10.1.7　数据通信的分类330

10.1.8　检查RS232的握手信号331

10.1.9　IBM PC／兼容COM端口332

10.1.10　复习题332

10.2 PIC18连接到RS232332

10.2.1　PIC18的RX和TX引脚332

10.2.2　MAX232333

10.2.3　MAX233333

10.2.4　复习题334

10.3　PIC18串行端口的汇编语言编程334

10.3.1　PIC18的SPBRG寄存器和波特率334

10.3.2　TXREG寄存器336

10.3.3　RCREG寄存器336

10.3.4　TXSTA（发送状态和控制寄存器）336

10.3.5 RCSTA（接收状态和控制寄存器）337

10.3.6　PIR1（外部中断请求寄存器1）338

10.3.7　PIC18串行数据发送编程338

10.3.8　TXIF标志位的重要性340

10.3.9　PIC18串行数据接收编程340

10.3.10　RCIF标志位的重要性341

10.3.11　PIC18的波特率翻两番342

10.3.12　波特率的误差计算344

10.3.13　发送和接收347

10.3.14　基于中断的数据传输348

10.3.15　复习题349

10.4　PIC18串行端口的C编程349

10.4.1　PIC18 C的数据发送和接收349

10.4.2　复习题350

小结352

习题352

复习题答案354

第11章　用汇编和C语言进行中断编程356

11.1　PIC18中断356

11.1.1 中断和查询356

11.1.2 中断服务程序357

11.1.3 中断执行的步骤357

11.1.4　PIC18的中断源357

11.1.5 中断的使能和禁用358

11.1.6　使能中断的步骤359

11.1.7　复习题360

11.2　定时器中断编程360

11.2.1　定时器复零标志位和中断360

11.2.2　使用C18编译器的PIC18中断C编程365

11.2.3　复习题369

11.3　外部硬件中断编程369

11.3.1 外部中断INT0、INT1和INT2369

11.3.2　下降沿触发中断371

11.3.3　边沿触发中断采样373

11.3.4 复习题374

11.4　串行通信中断编程374

11.4.1　RCIF和TXIF标志位与中断374

11.4.2　使用PIC18中的串行COM375

11.4.3 复习题378

11.5 PORTB变化中断378

11.6　PIC18的中断优先级382

11.6.1　设置中断优先级382

11.6.2　低优先级中断的C编程390

11.6.3 中断嵌套393

11.6.4　在任务转换时变量的快速保存393

11.6.5　中断延迟394

11.6.6　软件触发中断394

11.6.7 复习题394

小结394

习题395

复习题答案397

第12章　LCD和键盘接口399

12.1 LCD接口399

12.1.1　LCD操作399

12.1.2　LCD引脚描述399

12.1.3 为LCD发送带时间延迟的命令和数据401

12.1.4　使用busy标志位向LCD发送命令或数据403

12.1.5　LCD数据表405

12.1.6　使用TBLRD指令向LCD发送信息408

12.1.7　复习题412

12.2　键盘接口413

12.2.1 键盘和PIC18的接口413

12.2.2　使用扫描法进行按键检测418

12.2.3　复习题420

小结420

习题420

复习题答案421

第13章　ADC、DAC和传感器接口422

13.1　ADC特性422

13.1.1　ADC设备422

13.1.2　复习题426

13.2　PIC18的ADC编程426

13.2.1　PIC18F452/458的ADC特性编程426

13.2.2　ADCON0寄存器427

13.2.3　ADCON1寄存器429

13.2.4　计算A/D转换时间431

13.2.5　使用查询法对A/D转换器编程432

13.2.6 PIC18F458 ADC的汇编语言编程432

13.2.7 PIC18F458 A/D的C语言编程433

13.2.8　使用中断法对A/D转换器编程434

13.2.9 复习题436

13.3　DAC接口436

13.3.1　数模转换器（DAC）436

13.3.2　MC1408 DAC（或DAC0808）437

13.3.3　把DAC0808的Iout转换成电压438

13.3.4 产生正弦波438

13.3.5 DAC的C语言编程440

13.3.6 复习题441

13.4　传感器接口和信号调整441

13.4.1　温度传感器441

13.4.2　LM34和LM35温度传感器441

13.4.3　信号调整和PIC18的LM35接口442

13.4.4　温度的读取和显示443

13.4.5　复习题445

小结445

习题445

复习题答案447

第14章　用闪存与EEPROM存储数据448

14.1　半导体存储器448

14.1.1　存储容量448

14.1.2　存储区组织448

14.1.3　速度449

14.1.4　ROM450

14.1.5　PROM和OTP450

14.1.6　EPROM与UV-EPROM450

14.1.7 EEPROM451

14.1.8　闪存EPROM452

14.1.9　掩模ROM452

14.1.10　RAM（随机访问存储器）453

14.1.11 SRAM453

14.1.12　NV-RAM454

14.1.13　DRAM454

14.1.14　DRAM的封装问题455

14.1.15　DRAM存储区组织455

14.1.16 复习题456

14.2 PIC18F只读闪存的擦写457

14.2.1 使用TBLWR向闪存写入数据457

14.2.2　写闪存的步骤459

14.2.3　擦除闪存的步骤464

14.2.4　闪存擦写操作的C语言编程467

14.2.5　复习题470

14.3 PIC18 EEPROM的数据读取和写入470

14.3.1 向EEPROM写入数据470

14.3.2 写EEPROM的步骤471

14.3.3 读EEPROM的步骤472

14.3.4　使用C语言访问EEPROM475

14.3.5 复习题478

小结478

习题478

复习题答案480

第15章　CCP和ECCP编程481

15.1　标准型和增强型CCP模块481

15.1.1　CCP和计时器481

15.1.2　CCP寄存器482

15.1.3　CCP引脚483

15.1.4　复习题483

15.2　比较模式编程483

15.2.1 比较模式编程的步骤485

15.2.2　复习题488

15.3　捕捉模式编程489

15.3.1　捕捉模式编程的步骤489

15.3.2　测量脉冲周期489

15.3.3　测量脉宽491

15.3.4　复习题494

15.4　PWM编程494

15.4.1　PWM周期495

15.4.2　PWM的占空比496

15.4.3　PWM编程的步骤496

15.4.4　占空比与Fosc499

15.4.5 复习题499

15.5　ECCP编程499

15.5.1　ECCP比较模式的编程步骤501

15.5.2　ECCP捕捉模式的编程步骤503

15.5.3　ECCP的PWM特征504

15.5.4　ECCP的PWM编程步骤504

15.5.5 复习题505

小结505

习题505

复习题答案507

第16章 SPI协议和DS1306RTC接口508

16.1　SPI总线协议508

16.1.1　SPI总线508

16.1.2　SPI读写协议509

16.1.3　将数据写入SPI设备的步骤509

16.1.4　从SPI设备读数据的步骤510

16.1.5 复习题511

16.2　DS1306 RTC接口和编程511

16.2.1　控制寄存器中WP位的重要性514

16.2.2　DS1306的地址映射514

16.2.3 时间和日期地址的位置和模式515

16.2.4　使用MSSP模块来连接PIC18和DS1306516

16.2.5　使用汇编设置时间518

16.2.6　使用汇编设置日期518

16.2.7　RTC设置、读取和显示时间和日期519

16.2.8　复习题522

16.3　DS1306 RTC的C编程522

16.3.1　使用C语言设置时间和日期522

16.3.2　使用C语言读取和显示时间和日期523

16.3.3 复习题524

16.4　DS1306的警报和中断特征525

小结533

习题533

复习题答案535

第17章　电机控制：继电器、PWM、DC电机和步进电机536

17.1　继电器和光隔离器536

17.1.1 机电继电器536

17.1.2　继电器驱动538

17.1.3 固态继电器539

17.1.4　簧片开关540

17.1.5 光隔离器540

17.1.6 光隔离器的连接540

17.1.7 复习题541

17.2　步进电机的接口542

17.2.1 步进电机542

17.2.2 步进角543

17.2.3 每秒的步数和rpm的关系545

17.2.4 四步顺序和电机转子的齿数545

17.2.5 电机速度545

17.2.6　保持转矩546

17.2.7 波驱动四步顺序546

17.2.8　单极性与双极性步进电机的接口546

17.2.9　使用晶体管作为驱动器547

17.2.10　通过光隔离器来控制步进电机548

17.2.11 用PIC18 C语言来控制步进电机549

17.2.12　复习题550

17.3　DC电机的接口和PWM550

17.3.1　DC电机550

17.3.2　单方向控制551

17.3.3 双方向控制551

17.3.4　脉冲宽度调制（PWM）555

17.3.5　使用光隔离器控制DC电机556

17.3.6　DC电机的控制和PWM的C编程558

17.3.7　复习题560

17.4　使用CCP来控制PWM电机561

17.4.1 使用CCP来控制DC电机561

17.4.2　复习题562

17.5 使用ECCP来控制DC电机563

17.5.1 使用ECCP来双向控制DC电机563

17.5.2　复习题566

小结566

习题567

复习题答案568

附录A569

附录B608

附录C610

附录D626

附录E630

附录F632

附录G634

附录H636

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