微型計算機控制技術(shù)

第1章 微型計算機控制系統(tǒng)的概述 
1.1 微型計算機控制系統(tǒng)的組成 
1.1.1 微型機控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 
1.1.2 微型機控制系統(tǒng)的軟件 
1.2 微型機控制系統(tǒng)的分類 
1.2.1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 
1.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC） 
1.2.3 計算機監(jiān)督系統(tǒng)（SCC） 
1.2.4 分布控制系統(tǒng)（DCS） 
1.2.5 計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS） 
1.2.6 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS） 
1.3 微型計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢 
1.3.1 單片微型計算機 
1.3.2 可編程邏輯控制器 
1.3.3 STD總線工業(yè)控制機 
1.3.4 工業(yè)PC 
1.3.5 微型計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 
習題一 
第2章 模擬量輸入/輸出通道的接口技術(shù) 
2.1 多路開關(guān)及采樣-保持器 
2.1.1 采樣定理 
2.1.2 多路開關(guān) 
2.1.3 采樣-保持器 
2.2 模擬量輸出通道的接口技術(shù) 
2.2.1 D/A轉(zhuǎn)換原理 
2.2.2 8位D/A轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù) 
2.2.3 高于8位的D/A轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù)
2.3 模擬量輸入通道接口技術(shù) 
2.3.1 A/D轉(zhuǎn)換原理 
2.3.2 8位A/D轉(zhuǎn)換器 
2.3.3 8位A/D轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)
2.3.4 8位A/D轉(zhuǎn)換器的程序設(shè)計 
2.3.5 高于8位的A/D轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù) 
習題二 
第3章 人機交互接口技術(shù) 
3.1 鍵盤接口技術(shù) 
3.1.1 鍵盤設(shè)計需解決的幾個問題 
3.1.2 少量功能鍵的接口技術(shù) 
3.1.3 矩陣鍵盤的接口技術(shù)
3.1.4 鍵盤特殊功能的處理 
3.2 LED顯示接口技術(shù)
3.2.1 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及顯示原理
3.2.2 LED動態(tài)顯示接口技術(shù) 
3.2.3 LED靜態(tài)顯示接口技術(shù) 
3.2.4 硬件譯碼顯示電路
3.2.5 LED的光柱模擬顯示器件
3.3 LCD的顯示接口技術(shù) 
3.3.1 LCD的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 
3.3.2 LCD的驅(qū)動方式 
3.3.3 4位LCD靜態(tài)驅(qū)動芯片ICM7211
3.3.4 點陣式LCD的接口技術(shù)
習題三 
第4章 常用控制程序的設(shè)計
4.1 報警程序的設(shè)計
4.1.1 常用的報警方式
4.1.2 簡單報警程序的設(shè)計
4.1.3 越限報警程序的設(shè)計 
4.2 開關(guān)量的輸出接口技術(shù) 
4.2.1 光電隔離技術(shù) 
4.2.2 繼電器輸出接口技術(shù) 
4.2.3 固態(tài)繼電器輸出接口技術(shù) 
4.2.4 大功率場效應(yīng)管開關(guān)接口技術(shù) 
4.2.5 可控硅接口技術(shù) 
4.2.6 電磁閥接口技術(shù) 
4.3 電機的控制接口技術(shù) 
4.3.1 小功率直流電機調(diào)速原理 
4.3.2 開環(huán)脈沖寬度調(diào)速系統(tǒng) 
4.3.3 PWM調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 
4.3.4 閉環(huán)脈沖寬度調(diào)速系統(tǒng) 
4.3.5 交流電機的控制接口技術(shù) 
4.4 步進電機的控制接口技術(shù) 
4.4.1 步進電機的工作原理 
4.4.2 步進電機控制系統(tǒng)的原理 
4.4.3 步進電機與微型機的接口及程序設(shè)計 
4.4.4 步進電機步數(shù)及速度的確定方法 
4.4.5 步進電機的變速控制 
習題四 
第5章 總線接口技術(shù)
5.1 串行通信基本概念
5.1.1 數(shù)據(jù)傳送方式
5.1.2 波特率和接收/發(fā)送時鐘 
5.1.3 異步通信和同步通信 
5.1.4 信號的調(diào)制和解調(diào) 
5.1.5 差錯控制技術(shù) 
5.2 串行通信標準總線（RS-232-C）
5.2.1 RS-232-C
5.2.2 RS-423/RS-422/RS-485 
5.3 SPI總線
5.3.1 SPI的工作原理
5.3.2 多機SPI系統(tǒng)
5.3.3 串行時鐘的極性和相位 
5.3.4 SPI錯誤條件 
5.3.5 SPI中斷 
5.3.6 SPI I/O寄存器 
5.3.7 SPI的應(yīng)用 
5.4 I2C總線
5.4.1 I2C總線概述
5.4.2 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送
5.4.3 尋址
5.4.4 仲裁和時鐘同步化 
5.4.5 I2C總線的電氣特性
5.4.6 I2C時序規(guī)范
5.4.7 I2C總線的應(yīng)用
5.5 SMBus
5.5.1 SMBus的特點
5.5.2 位傳送
5.5.3 數(shù)據(jù)在SMBus上的傳送
5.5.4 裁決和時鐘的產(chǎn)生
5.5.5 SMBus與I2C的主要區(qū)別 
5.5.6 SMBus的應(yīng)用
5.6 現(xiàn)場總線技術(shù)
5.6.1 現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展概況
5.6.2 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點
5.6.3 5種典型的現(xiàn)場總線
5.6.4 LonWorks 技術(shù)
5.6.5 現(xiàn)場總線的應(yīng)用
習題五 
第6章 過程控制數(shù)據(jù)處理的方法 
6.1 查表技術(shù) 
6.1.1 順序查表法 
6.1.2 計算查表法 
6.1.3 對分查表法 
6.2 數(shù)字濾波技術(shù) 
6.2.1 程序判斷濾波 
6.2.2 中值濾波
6.2.3 算術(shù)平均值濾波 
6.2.4 加權(quán)平均值濾波 
6.2.5 滑動平均值濾波 
6.2.6 RC低通數(shù)字濾波 
6.2.7 復(fù)合數(shù)字濾波 
6.2.8 各種數(shù)字濾波性能的比較 
6.3 量程自動轉(zhuǎn)換和標度變換 
6.3.1 量程自動轉(zhuǎn)換 
6.3.2 線性參數(shù)標度變換 
6.3.3 非線性參數(shù)標度變換 
6.4 測量數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù) 
6.4.1 線性插值算法 
6.4.2 分段插值算法程序的設(shè)計方法 
6.4.3 插值法在流量測量中的應(yīng)用 
6.4.4 系統(tǒng)誤差的自動校正 
6.5 DSP在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用 
6.5.1 DSP簡介 
6.5.2 DSPS芯片 
6.5.3 DSP在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用 
習題六 
第7章 數(shù)字PID及其算法
7.1 PID算法的數(shù)字實現(xiàn) 
7.1.1 PID算法的數(shù)字化 
7.1.2 PID算法的程序設(shè)計 
7.2 數(shù)字PID調(diào)節(jié)中的幾個實際問題 
7.2.1 正、反作用問題 
7.2.2 飽和作用的抑制 
7.2.3 手動/自動跟蹤及手動后援問題
7.3 PID算法的發(fā)展
7.3.1 不完全微分的PID算式
7.3.2 積分分離的PID算式 
7.3.3 變速積分的PID算式 
7.3.4 帶死區(qū)的PID算式 
7.3.5 PID比率控制 
7.4 PID參數(shù)的整定方法
7.4.1 采樣周期T的確定
7.4.2 擴充臨界比例度法
7.4.3 擴充響應(yīng)曲線法
7.4.4 歸一參數(shù)整定法
7.4.5 優(yōu)選法
習題七
第8章 直接數(shù)字控制及其算法 
8.1 最少拍隨動系統(tǒng)的設(shè)計 
8.1.1 最少拍隨動系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù) 
8.1.2 最少拍隨動系統(tǒng)數(shù)字控制器的設(shè)計 
8.2 最少拍無波紋隨動系統(tǒng)的設(shè)計
8.2.1 單位階躍輸入最少拍無波紋隨動系統(tǒng)的設(shè)計
8.2.2 單位速度輸入最少拍無波紋隨動系統(tǒng)的設(shè)計
8.2.3 最少拍無波紋隨動系統(tǒng)設(shè)計舉例
8.3 大林（Dahlin）算法 
8.3.1 大林算法的D(z)基本形式 
8.3.2 振鈴現(xiàn)象及其消除方法
8.4 數(shù)字控制器D(z)在微型機系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法
8.4.1 直接程序設(shè)計法
8.4.2 串行程序設(shè)計法
8.4.3 并行程序設(shè)計法
8.4.4 數(shù)字控制器的設(shè)計
習題八 
第9章 模糊控制技術(shù)
9.1 模糊控制概述
9.1.1 模糊控制的發(fā)展概況
9.1.2 模糊控制的特點
9.1.3 模糊控制的應(yīng)用
9.1.4 模糊控制的發(fā)展
9.2 模糊控制算法的設(shè)計
9.2.1 常見的模糊控制規(guī)則
9.2.2 反映控制規(guī)則的模糊關(guān)系
9.3 基本模糊控制器
9.3.1 查詢表的建立
9.3.2 基本模糊控制器實例
9.4 模糊數(shù)模型的建立
9.4.1 模糊控制器語言變量值的選取
9.4.2 雙輸入單輸出模糊控制器的模糊控制規(guī)則
9.4.3 建立模糊數(shù)模型
9.5 模糊 - PID復(fù)合控制器 
9.5.1 比例 - 模糊 - PI控制器 
9.5.2 參數(shù)模糊自整定PID控制器 
習題九 
第10章 微型機控制系統(tǒng)的設(shè)計 
10.1 微型機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟 
10.1.1 控制系統(tǒng)總體方案的確定 
10.1.2 微型計算機及接口的選擇 
10.1.3 控制算法的選擇 
10.1.4 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 
10.1.5 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 
10.1.6 微型計算機控制系統(tǒng)的調(diào)試 
10.2 微型計算機控制的自動裝箱系統(tǒng) 
10.2.1 自動裝箱控制系統(tǒng)的原理 
10.2.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 
10.2.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
10.3 加熱爐溫度控制系統(tǒng) 
10.3.1 溫度控制系統(tǒng)的組成 
10.3.2 溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 
10.3.3 數(shù)字控制器的數(shù)學模型
10.3.4 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 
10.3.5 手動后援問題 
習題十 
附錄 MCS-51系列單片機指令及位地址速查表 
參考文獻