計算機測控系統(tǒng)設計與應用

第1章  計算機測控系統(tǒng)概論                  
 1. 1  計算機測控系統(tǒng)的發(fā)展過程                  
 1. 1. 1  基地式儀表                  
 1. 1. 2  單元組合儀表                  
 1. 1. 3  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)                  
 1. 1. 4  直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)                  
 1. 1. 5  監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC)                  
 1. 1. 6  集散控制系統(tǒng)(DCS)                  
 1. 1. 7  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)                  
 1. 1. 8  工業(yè)過程計算機集成制造系統(tǒng)(流程CIMS)                  
 1. 2  微處理器與微控制器技術                  
 1. 2. 1  INTEL公司                  
 1. 2. 2  MOTOROLA公司                  
 1. 2. 3  Zilog公司                  
 1. 2. 4  NEC公司                  
 1. 2. 5  HITACHI公司                  
 1. 2. 6  ATMEL公司                  
 1. 2. 7  Philips公司                  
 1. 2. 8  Microchip公司                  
 1. 2. 9  TOSHIBA公司                  
 1. 2. 10  Winbond公司                  
 1. 2. 11  Elan公司                  
 1. 2. 12  TI公司                  
 1. 3  數(shù)字信號處理器DSP技術                  
 1. 3. 1  C2000系列                  
 1. 3. 2  C5000系列                  
 1. 3. 3  C6000系列                  
 1. 3. 4  ADSP-218×M／N系列                  
 1. 3. 5  ADSP-219×系列                  
 1. 4  計算機測控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢                  
 1. 4. 1  可編程控制器(PLC)                  
 1. 4. 2  采用新型的控制系統(tǒng)                  
 1. 4. 3  實現(xiàn)最優(yōu)控制                  
 1. 4. 4  自適應控制                  
 1. 4. 5  人工智能                  
 1. 4. 6  模糊控制(Fuzzy Control)                  
 1. 4. 7  神經(jīng)網(wǎng)絡控制                  
 習題                  
 第2章  微處理器與微控制器總線配置                  
 2. 1  INTEL8088 CPU三總線的配置                  
 2. 1. 1  8284時鐘發(fā)生器驅動器                  
 2. 1. 2  8288總線控制器                  
 2. 1. 3  8088微處理器                  
 2. 1. 4  存儲空間的配置(Von·Noreaman結構)                  
 2. 2  MCS-51系列及其兼容單片微控制器三總線的配置                  
 2. 2. 1  幾種常用的MCS-51系列及其兼容單片微控制器                  
 2. 2. 2  三總線的構成                  
 2. 2. 3  存儲空間的配置(Harward結構)                  
 2. 3  MCS-96系列單片微控制器三總線的配置                  
 2. 3. 1  幾種常用的MCS-96系列單片微控制器                  
 2. 3. 2  三總線的構成                  
 2. 3. 3  存儲空間的配置(Preston 結構)                  
 2. 4  總線結構                  
 2. 4. 1  總線的概念及分類                  
 2. 4. 2  總線標準簡介                  
 2. 4. 3  總線組成及總線功能                  
 2. 4. 4  PCI總線                  
 2. 4. 5  LPC接口                  
 2. 4. 6  流行總線的性能比較                  
 習題                  
 第3章  譯碼與存儲器系統(tǒng)設計                  
 3. 1  簡單譯碼集成電路                  
 3. 1. 1  常用簡單譯碼集成電路                  
 3. 1. 2  應用舉例                  
 3. 2  PLD可編程邏輯器件                  
 3. 2. 1  可編程邏輯器件的發(fā)展                  
 3. 2. 2  可編程邏輯器件的分類                  
 3. 2. 3  PLD電路的表示方法                  
 3. 2. 4  Xilinx公司及其產(chǎn)品簡介                  
 3. 2. 5  Altera公司及其產(chǎn)品簡介                  
 3. 2. 6  Lattice的系列產(chǎn)品                  
 3. 2. 7  邊界掃描技術                  
 3. 2. 8  GAL器件譯碼應用舉例                  
 3. 3  程序存儲器及其擴展方法                  
 3. 3. 1  常用程序存儲器芯片EPROM                  
 3. 3. 2  地址鎖存器及其應用                  
 3. 3. 3  程序存儲器擴展實例                  
 3. 4  數(shù)據(jù)存儲器及其擴展方法                  
 3. 4. 1  常用數(shù)據(jù)存儲器芯片RAM                  
 3. 4. 2  數(shù)據(jù)存儲器擴展實例                  
 3. 4. 3  SRAM的掉電保護                  
 3. 4. 4  非易失性SRAM                  
 3. 5  Flash存儲器及其擴展方法                  
 3. 5. 1  常用Flash存儲器                  
 3. 5. 2  AT29C512及其與CPU的接口                  
 3. 6  雙端口RAM及其擴展方式                  
 3. 6. 1  常用的雙端口RAM                  
 3. 6. 2  IDT7130在雙機并行通信中的應用                  
 3. 7  串行EEPROM存儲器及其擴展方法                  
 3. 7. 1  I2C BUS簡介                  
 3. 7. 2  SPI串行外圍接口簡介                  
 3. 7. 3  MICROWIRE／PLUS串行通信接口                  
 3. 7. 4  AT24C××系列串行EEPROM及其擴展方法                  
 3. 7. 5  AT93C××系列串行EEPROM及其擴展方法                  
 3. 7. 6  FM25040鐵電NVRAM及其應用                  
 3. 7. 7  X5043／5045 WDT／串行EEPROM及其擴展方法                  
 習題                  
 第4章  基本輸入輸出系統(tǒng)設計                  
 4. 1  簡單I／O接口電路的擴展方法                  
 4. 1. 1  用鎖存器擴展簡單的輸出U                  
 4. 1. 2  用三態(tài)緩沖器擴展簡單的輸入口                  
 4. 1. 3  用移位寄存器擴展I／O接口                  
 4. 2  可編程并行接口8255A及其應用                  
 4. 2. 1  8255A芯片介紹                  
 4. 2. 2  8255A與CPU的接口電路                  
 4. 2. 3  雙機并行通信接口設計                  
 4. 3  可編程計數(shù)器／定時器8253及其應用                  
 4. 3. 1  8253芯片介紹                  
 4. 3. 2  8253與CPU的接口電路                  
 4. 3. 3  8253應用實例                  
 4. 3. 4  8254在脈沖測量數(shù)字濾波中的應用                  
 4. 4  可編程雙通道異步收發(fā)器TL16C552                  
 4. 4. 1  TL16C552芯片介紹                  
 4. 4. 2  寄存器選擇                  
 4. 4. 3  寄存器操作說明                  
 4. 4. 4  可編程波特率發(fā)生器                  
 4. 4. 5  TL16C552與CPU的接口電路                  
 4. 5  數(shù)字量與脈沖量接口技術                  
 4. 5. 1  光耦合器                  
 4. 5. 2  數(shù)字量輸入通道                  
 4. 5. 3  數(shù)字量輸出通道                  
 4. 5. 4  脈沖量輸入輸出通道                  
 習題                  
 第5章  鍵盤和打印機接口技術                  
 5. 1  獨立式鍵盤接口設計                  
 5. 1. 1  鍵盤的特點及確認                  
 5. 1. 2  獨立式按鍵擴展實例                  
 5. 2  矩陣式鍵盤接口設計                  
 5. 2. 1  矩陣鍵盤工作原理                  
 5. 2. 2  按鍵的識別方法                  
 5. 2. 3  鍵盤的編碼                  
 5. 2. 4  鍵盤工作方式                  
 5. 2. 5  矩陣鍵盤接口實例                  
 5. 2. 6  雙功能及多功能鍵的設計                  
 5. 2. 7  鍵盤處理中的特殊問題重鍵和連擊                  
 5. 3  DIP開關與撥碼盤接口設計                  
 5. 3. 1  DIP開關                  
 5. 3. 2  撥碼盤                  
 5. 3. 3  BCD碼撥盤與8255的接口                  
 5. 4  打印機接口電路設計                  
 5. 4. 1  標準Centronics接口                  
 5. 4. 2  應用實例                  
 習題                  
 第6章  測控系統(tǒng)的顯示技術                  
 6. 1  顯示技術的發(fā)展及其特點                  
 6. 1. 1  顯示技術的發(fā)展                  
 6. 1. 2  顯示器件的主要參數(shù)                  
 6. 2  LED顯示器接口設計                  
 6. 2. 1  LED顯示器的結構                  
 6. 2. 2  LED顯示器的掃描方式                  
 6. 2. 3  LED顯示器擴展實例                  
 6. 2. 4  LED顯示驅動器MAX7219及其應用                  
 6. 3  段型LCD顯示器接口設計                  
 6. 3. 1  LCD的發(fā)展過程                  
 6. 3. 2  LCD的特點                  
 6. 3. 3  LCD的基本結構及工作原理                  
 6. 3. 4  LCD的驅動方式                  
 6. 3. 5  液晶顯示驅動器                  
 6. 3. 6  LCD接口電路設計                  
 6. 4  點陣液晶顯示控制器T6963C及其應用                  
 6. 4. 1  T6963C特性                  
 6. 4. 2  T6963C與CPU的接口                  
 6. 4. 3  T6963C指令集                  
 6. 4. 4  DMF5000N系列點陣液晶顯示模塊介紹                  
 6. 4. 5  DMF5000N系列液晶顯示模塊的接口技術                  
 6. 4. 6  應用程序設計                  
 習題                  
 第7章  計算機測控系統(tǒng)的控制技術                  
 7. 1  計算機測控系統(tǒng)的被控對象及性能指標                  
 7. 1. 1  被控對象                  
 7. 1. 2  性能指標                  
 7. 1. 3  對象特性對控制性能的影響                  
 7. 2  PID控制技術                  
 7. 3  數(shù)字PID算法                  
 7. 3. 1  PID算法                  
 7. 3. 2  PID算式的改進                  
 7. 4  PID參數(shù)整定                  
 7. 4. 1  PID參數(shù)對控制性能的影響                  
 7. 4. 2  采樣周期T的選取                  
 7. 4. 3  擴充臨界比例度法                  
 7. 5  串級控制技術                  
 7. 5. 1  串級控制算法                  
 7. 5. 2  副回路微分先行串級控制算法                  
 7. 6  前饋-反饋控制技術                  
 7. 6. 1  前饋控制的結構                  
 7. 6. 2  前饋-反饋控制的結構                  
 7. 6. 3  數(shù)字前饋-反饋控制算法                  
 7. 7  數(shù)字控制器的直接設計方法                  
 7. 7. 1  基本概念                  
 7. 7. 2  最少拍無差系統(tǒng)的設計                  
 7. 7. 3  最少拍無紋波系統(tǒng)                  
 7. 8  大林算法                  
 7. 8. 1  大林算法的基本形式                  
 7. 8. 2  振鈴現(xiàn)象的消除                  
 7. 8. 3  大林算法的設計步驟                  
 7. 9  史密斯預估控制技術                  
 7. 9. 1  史密斯預估控制原理                  
 7. 9. 2  史密斯預估控制舉例                  
 7. 10  模糊控制技術                  
 7. 10. 1  模糊控制的數(shù)學基礎                  
 7. 10. 2  模糊控制系統(tǒng)組成                  
 7. 10. 3  模糊控制器設計                  
 7. 10. 4  雙輸入單輸出模糊控制器設計                  
 7. 10. 5  模糊PID控制                  
 習題                  
 第8章  模擬信號測量與控制接口技術                  
 8. 1  傳感器                  
 8. 1. 1  傳感器的定義和分類及構成                  
 8. 1. 2  傳感器的基本性能                  
 8. 1. 3  傳感器的應用領域                  
 8. 1. 4  基準電壓源和恒流源                  
 8. 1. 5  溫度傳感器                  
 8. 1. 6  濕度傳感器                  
 8. 1. 7  流量傳感器                  
 8. 1. 8  熱釋電紅外傳感器                  
 8. 1. 9  光電傳感器                  
 8. 1. 10  氣敏傳感器                  
 8. 1. 11  霍爾傳感器                  
 8. 1. 12  應變式電阻傳感器                  
 8. 1. 13  壓力傳感器                  
 8. 1. 14  CCD圖像傳感器                  
 8. 2  模擬信號放大技術                  
 8. 2. 1  放大器                  
 8. 2. 2  運算放大器及其應用                  
 8. 2. 3  測量放大器                  
 8. 2. 4  程控增益放大器                  
 8. 3  多通道模擬信號測量技術                  
 8. 3. 1  信號和采樣定理                  
 8. 3. 2  采樣／保持器                  
 8. 3. 3  模擬開關                  
 8. 3. 4  32通道模擬量輸入電路設計實例                  
 8. 4  模擬量輸入通道                  
 8. 4. 1  模擬量輸入通道的組成                  
 8. 4. 2  A／D轉換器的工作原理                  
 8. 4. 3  量化                  
 8. 4. 4  A／D轉換器的技術指標                  
 8. 5  模擬量輸出通道                  
 8. 5. 1  模擬量輸出通道的組成                  
 8. 5. 2  D／A轉換器的工作原理                  
 8. 5. 3  D／A轉換器的技術指標                  
 8. 6  12位A／D轉換器AD574A                  
 8. 6. 1  AD574A的內部結構與引腳功能                  
 8. 6. 2  AD574A的應用特性及校準                  
 8. 6. 3  AD574A與CPU的接口                  
 8. 6. 4  AD574A的應用調試說明                  
 8. 7. 6  路12位A／D轉換器ADS7864                  
 8. 7. 1  引腳描述                  
 8. 7. 2  應用說明                  
 8. 7. 3  ADS7864與CPU的接口                  
 8. 8  24位∑-△A／D轉換器AD7714                  
 8. 8. 1  引腳介紹                  
 8. 8. 2  片內寄存器                  
 8. 8. 3  模擬輸入                  
 8. 8. 4  基準輸入                  
 8. 8. 5  AD7714數(shù)字接口                  
 8. 8. 6  AD7714與CPU的接口                  
 8. 8. 7  AD7714的應用                  
 8. 9  8路24位△-∑A／D轉換器ADS1216                  
 8. 9. 1  引腳說明                  
 8. 9. 2  應用說明                  
 8. 9. 3  寄存器定義                  
 8. 9. 4  命令                  
 8. 9. 5  ADS1216與CPU的接口                  
 8. 10  12位串行A／D轉換器ADS7822                  
 8. 10. 1  引腳說明                  
 8. 10. 2  應用說明                  
 8. 10. 3  ADS7822與CPU的接口技術                  
 8. 11  12位D／A轉換器DAC1208                  
 8. 11. 1  DAC1208／1209／1210的內部結構與引腳功能                  
 8. 11. 2  DAC1208與CPU的接口                  
 8. 11. 3  DAC1230系列D／A轉換器                  
 8. 12  4路12位并行D／A轉換器OAC7624                  
 8. 12. 1  引腳介紹                  
 8. 12. 2  應用說明                  
 8. 12. 3  DAC7624／25與CPU的接口                  
 8. 13  4路12位串行D／A轉換器DAC7614                  
 8. 13. 1  引腳介紹                  
 8. 13. 2  應用說明                  
 8. 13. 3  DAC7614與CPU的接口技術                  
 8. 14  電流／電壓轉換電路                  
 8. 14. 1  電壓／0～10mA轉換                  
 8. 14. 2  電流／0～5V轉換                  
 8. 14. 3  集成電壓／電流轉換器XTR110                  
 習題                  
 第9章  數(shù)字控制與應用程序設計                  
 9. 1  數(shù)字控制基礎                  
 9. 1. 1  數(shù)字控制的基本原理                  
 9. 1. 2  數(shù)字控制方式                  
 9. 1. 3  開環(huán)數(shù)字控制                  
 9. 2  逐點比較法插補原理                  
 9. 2. 1  逐點比較法直線插補                  
 9. 2. 2  逐點比較法圓弧插補                  
 9. 3  步進電動機控制                  
 9. 3. 1  步進電動機的工作原理                  
 9. 3. 2  步進電動機控制系統(tǒng)原理圖                  
 9. 3. 3  步進電動機的驅動電路                  
 9. 3. 4  步進電動機的工作方式                  
 9. 3. 5  步進電動機控制程序設計                  
 9. 4  數(shù)字濾波程序                  
 9. 4. 1  程序判斷濾波                  
 9. 4. 2  中值濾波                  
 9. 4. 3  算術平均濾波                  
 9. 4. 4  加權平均濾波程序                  
 9. 4. 5  低通濾波                  
 9. 4. 6  滑動平均濾波                  
 9. 4. 7  各種濾波方法的比較                  
 9. 5  標度變換程序                  
 9. 5. 1  線性標度變換                  
 9. 5. 2  非線性標度變換                  
 習題                  
 第10章  特殊集成電路及其應用                  
 10. 1  DS12C887實時日歷時鐘                  
 10. 1. 1  引腳介紹                  
 10. 1. 2  DS12C887的應用說明                  
 10. 1. 3  各寄存器作用                  
 10. 1. 4  DS12C887的中斷和更新周期                  
 10. 1. 5  DS12C887與CPU的接口                  
 10. 2  X1205實時日歷時鐘                  
 10. 2. 1  引腳介紹                  
 10. 2. 2  應用說明                  
 10. 2. 3  操作說明                  
 10. 2. 4  X1205與CPU的接口                  
 10. 3  BL50462AP及其軟件解碼技術                  
 10. 3. 1  BL50462AP特點及引腳介紹                  
 10. 3. 2  指令碼組成                  
 10. 3. 3  發(fā)射與接收電路                  
 10. 3. 4  解碼電路                  
 10. 3. 5  解碼原理                  
 10. 3. 6  程序設計                  
 10. 4  微控制器監(jiān)控電路及其應用                  
 10. 4. 1  MAX703～709／813L監(jiān)控電路及其應用                  
 10. 4. 2  MB3773電源監(jiān)視器及其應用                  
 習題                  
 第11章  現(xiàn)場總線技術                  
 11. 1  現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀與發(fā)展                  
 11. 1. 1  現(xiàn)場總線的產(chǎn)生                  
 11. 1. 2  現(xiàn)場總線的特點和優(yōu)點                  
 11. 1. 3  現(xiàn)場總線標準的制定                  
 11. 1. 4  現(xiàn)場總線網(wǎng)絡的買現(xiàn)                  
 11. 1. 5  現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀                  
 11. 1. 6  現(xiàn)場總線技術的發(fā)展趨勢                  
 11. 2  數(shù)字通信基礎                  
 11. 2. 1  基本概念                  
 11. 2. 2  通信系統(tǒng)的組成                  
 11. 2. 3  數(shù)據(jù)編碼                  
 11. 2. 4  局域網(wǎng)及其拓撲結構                  
 11. 2. 5  網(wǎng)絡傳輸介質                  
 11. 2. 6  介質訪問控制方式                  
 11. 2. 7  CRC校驗                  
 11. 3  串行通信接口                  
 11. 3. 1  RS-232C串行通信接口                  
 11. 3. 2  RS-485串行通信接口                  
 11. 3. 3  串行異步通信協(xié)議                  
 11. 4  Modbus通信協(xié)議                  
 11. 4. 1  概述                  
 11. 4. 2  兩種傳輸方式                  
 11. 4. 3  Modbus消息幀                  
 11. 4. 4  錯誤檢測方法                  
 11. 5  CAN現(xiàn)場總線                  
 11. 5. 1  CAN的技術規(guī)范                  
 11. 5. 2  CAN通信控制器SJA1000                  
 11. 5. 3  CAN BUS器件                  
 11. 5. 4  CAN應用節(jié)點設計                  
 11. 6  LonWorks                  
 11. 6. 1  LonWorks節(jié)點                  
 11. 6. 2  路由器                  
 11. 6. 3  LonTalk協(xié)議                  
 11. 6. 4  通信端口與收發(fā)器                  
 11. 6. 5  面向對象的開發(fā)語言-Neuron C                  
 11. 6. 6  LonWorks開發(fā)工具                  
 11. 6. 7  LonWorks應用節(jié)點設計                  
 11. 6. 8  基于PCI總線的LON網(wǎng)絡智能適配器                  
 11. 6. 9  設備驅動程序WDM的開發(fā)                  
 11. 7  PROFIBUS現(xiàn)場總線                  
 11. 7. 1  PROFIBUS概述                  
 11. 7. 2  從站通信控制器SPC3                  
 11. 7. 3  主站通信控制器ASPC2                  
 11. 7. 4  PROFIBUS-DP開發(fā)包4                  
 11. 7. 5  PROFIBUS-DP從站的開發(fā)                  
 11. 8  M-BUS收發(fā)器TSS721A                  
 11. 8. 1  引腳介紹                  
 11. 8. 2  數(shù)據(jù)傳輸模式                  
 11. 8. 3  從機3. 3V電源                  
 11. 8. 4  防掉電功能                  
 11. 8. 5  應用電路                  
 11. 8. 6  應用領域                  
 習題                  
 第12章  測控系統(tǒng)的抗干擾與可靠性設計                  
 12. 1  干擾的分類                  
 12. 1. 1  按干擾產(chǎn)生的原因分類                  
 12. 1. 2  按干擾傳導模式分類                  
 12. 1. 3  按干擾波形及性質分類                  
 12. 2  干擾的耦合方式                  
 12. 2. 1  直接耦合方式                  
 12. 2. 2  公共阻抗耦合方式                  
 12. 2. 3  電容耦合方式                  
 12. 2. 4  電磁感應耦合方式                  
 12. 2. 5  輻射耦合方式                  
 12. 2. 6  漏電耦合方式                  
 12. 3  計算機測控系統(tǒng)可靠性設計                  
 12. 3. 1  可靠性設計任務                  
 12. 3. 2  可靠性設計技術                  
 12. 4  電磁兼容性設計                  
 12. 4. 1  電磁兼容及相關概念                  
 12. 4. 2  電磁兼容控制技術                  
 12. 5  抗干擾的硬件措施                  
 12. 5. 1  抗串模干擾的措施                  
 12. 5. 2  抗共模干擾的措施                  
 12. 5. 3  采用雙絞線                  
 12. 5. 4  反射波干擾及抑制                  
 12. 5. 5  正確連接模擬地和數(shù)字地                  
 12. 5. 6  電源的抗干擾措施                  
 12. 5. 7  壓敏電阻及其應用                  
 12. 5. 8  TVS瞬變電壓抑制器及其應用                  
 12. 6  抗干擾的軟件措施                  
 12. 6. 1  數(shù)字信號輸入輸出中的軟件抗干擾措施                  
 12. 6. 2  CPU的抗干擾技術                  
 12. 7  測控系統(tǒng)的容錯設計                  
 12. 7. 1  硬件故障的自診斷技術                  
 12. 7. 2  軟件的容錯設計                  
 習題                  
 第13章  測控系統(tǒng)設計與實例                  
 13. 1  測控系統(tǒng)設計的方法                  
 13. 1. 1  測控任務的確定                  
 13. 1. 2  選擇系統(tǒng)的主機機型                  
 13. 1. 3  確定控制算法                  
 13. 1. 4  系統(tǒng)總體方案設計                  
 13. 1. 5  硬件設計                  
 13. 1. 6  軟件設計                  
 13. 1. 7  選擇工業(yè)自動化儀表                  
 13. 1. 8  系統(tǒng)調試                  
 13. 2  計算機油井工況綜合監(jiān)測系統(tǒng)                  
 13. 2. 1  系統(tǒng)功能                  
 13. 2. 2  硬件組成                  
 13. 2. 3  軟件設計                  
 13. 3  PMM2000多功能電力監(jiān)控網(wǎng)絡儀表                  
 13. 3. 1  系統(tǒng)功能特點                  
 13. 3. 2  系統(tǒng)硬件結構                  
 13. 3. 3  軟件設計與算法                  
 13. 3. 4  應用                  
 13. 4  工業(yè)鍋爐計算機控制系統(tǒng)的設計                  
 13. 4. 1  工業(yè)鍋爐的工作過程                  
 13. 4. 2  工業(yè)鍋爐計算機控制的意義                  
 13. 4. 3    業(yè)鍋爐計算機控制系統(tǒng)的基本功能                  
 13. 4. 4  直接數(shù)字控制(DDC)系統(tǒng)的設計                  
 13. 4. 5  系統(tǒng)總體設計                  
 參考文獻