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第1章　绪论1

1.1　计算机测控系统概述1

1.2　计算机测控系统的发展过程4

1.3　现代计算机测控系统技术的发展趋势6

第2章　微控制器及其总线接口技术9

2.1　微控制器9

2.1.1 Intel公司微控制器9

2.1.2 Motorola公司微控制器11

2.1.3 TI公司微控制器13

2.1.4 DSP13

2.1.5 ARM微处理器17

2.2　微控制器同步总线22

2.2.1 Intel8088CPU三总线的配置22

2.2.2 MCS-51系列及其兼容单片微控制器三总线的配置29

2.2.3 MCS-96系列单片微控制器三总线的配置34

2.3　计算机总线及其标准39

2.3.1　总线标准40

2.3.2　总线的基本操作41

2.3.3　采用总线的优点43

2.4 ISA总线接口标准44

2.4.1 ISA总线的主要特点44

2.4.2 ISA总线结构与信号44

2.5 PCI总线技术46

2.5.1 PCI总线的特点47

2.5.2 PCI总线信号的定义49

2.5.3 PCI总线的电气规范53

2.5.4 PCI总线连接器54

2.5.5 PCI总线接口54

2.6 CPCI总线技术57

2.6.1 Compact PCI标准57

2.6.2 CompactPCI特性59

2.6.3 Compact PCI系统及硬件设计61

2.6.4 Compact PCI系统热插拔功能与编程65

2.7　计算机接口及其技术67

2.7.1　接口类型68

2.7.2　功能和作用68

2.7.3　控制方式69

第3章　现场总线应用及数据采集卡71

3.1　工业现场总线的产生71

3.2　现场总线的特点和优点73

3.3　现场总线网络的实现与现状75

3.3.1　现场总线网络75

3.3.2　现场总线的现状76

3.4　现场总线技术的发展趋势81

3.5　数据采集卡概述81

3.5.1　数据采集卡选择参数浅释81

3.5.2　数据采集卡的编程使用简介82

第4章　模拟量数据采集技术85

4.1 ADC概述85

4.2　模拟多路开关87

4.2.1　模拟多路开关的种类87

4.2.2　多路开关的工作原理88

4.2.3　多路开关的主要技术指标90

4.2.4　多路开关的选用90

4.2.5　ADG333A模拟多路开关90

4.3　程控放大器92

4.3.1　程控同相放大器92

4.3.2　程控反相放大器93

4.3.3　仪用放大器93

4.3.4 AD526软件可编程增益放大器94

4.4　采样保持电路99

4.4.1　采样／保持器的基本原理100

4.4.2　采样／保持器的基本结构100

4.4.3　采样／保持器的主要性能参数102

4.5 A/D转换器103

4.5.1　A/D转换器的主要性能指标103

4.5.2 A/D转换器的分类104

4.5.3　高速A/D转换器105

4.5.4　高精度A/D转换器——∑-△型ADC109

4.5.5 A/D转换器与计算机的接口技术113

4.5.6 PC系统的中断方式系统设计115

4.5.7 ADS774 12位A/D转换器芯片116

第5章　数字／模拟转换技术120

5.1　数字／模拟转换基本原理120

5.2 D/A转换器的性能指标120

5.3　典型的D/A转换器应用121

5.3.1 DAC0832应用121

5.3.2 DAC1208 12位D/A转换器124

5.3.3 DAC7624 4路12位并行D/A转换器127

5.3.4 DAC7614 4路12位串行D/A转换器130

第6章　数据采集信号处理技术134

6.1　信号检测基础知识134

6.1.1　微弱信号检测的概念134

6.1.2　噪声及其抑制方法概述134

6.1.3　微弱信号检测方法概述136

6.1.4　采样积分器原理137

6.2　采样定理与采样方式141

6.2.1　采样过程概述141

6.2.2　采样定理142

6.2.3　采样定理的几种基本形式144

6.2.4　采样方式146

6.2.5　量化与量化误差147

6.2.6　编码150

6.3　数字滤波153

第7章　数据采集卡VC编程157

7.1　安装与调试157

7.2　应用软件开发164

7.2.1　动态连接库使用方法介绍164

7.2.2　使用Visual C＋＋创建应用程序165

7.2.3　使用Visual Basic创建应用程序168

7.2.4　使用Borland Delphi创建应用程序170

7.2.5　使用BorlandC＋＋或C＋＋ Builder创建应用程序172

7.3　应用软件触发方式进行数据采集（ADSOFT）174

7.4　应用中断方式进行数据采集（ADINT）185

7.5　应用DMA方式进行数据采集（ADDMA）197

第8章　数据采集卡VB编程209

8.1 Visual Basic的发展209

8.2　安装和运行Visual Basic 6.0209

8.3 Visual Basic 6.0的集成开发环境210

8.4　数据采集卡的测试213

8.5　数据采集卡VB例程221

8.5.1　数字输出功能221

8.5.2　数字输入功能224

8.5.3　数模转换功能226

8.5.4　模数转换功能228

8.6　应用实例231

第9章　数据采集卡MATLAB编程237

9.1 MATLAB的概况237

9.1.1 MATLAB的发展及应用237

9.1.2 MATLAB的语言特点238

9.2 MATLAB数据采集工具箱239

9.2.1　数据采集工具箱组件239

9.2.2　检查数据采集工具箱信息240

9.3　数据采集工具箱函数242

9.4　数据采集输入设备对象属性245

9.5 MATLAB数据采集步骤246

9.6　创建虚拟示波器247

9.6.1　基于MATLAB的虚拟示波器247

9.6.2　创建图形用户界面248

9.6.3　代码分析253

9.6.4　代码编辑255

9.6.5　程序测试260

第10章　数据采集卡LabVIEW编程262

10.1 LabVIEW简介262

10.1.1 LabVIEW的基本特点262

10.1.2 LabVIEW的具体功能264

10.1.3 LabVIEW在数据采集领域的应用272

10.1.4 LabVIEW面向对象编程的具体实现方法274

10.1.5 LabVIEW的调试环境277

10.2　研华LabVIEW驱动程序的安装279

10.3 LabVIEW下使用研华的数据采集卡279

10.4　显示并存储数据采集结果284

10.5　数据采集例程286

第11章　数据采集卡高级编程293

11.1 ADSOFT/ADTRIG（用软件触发方式进行数据采集的例程）293

11.2 ADDMA（用DMA方式进行数据采集的例程）293

11.3 ADINTF（用中断方式进行数据采集的例程）295

11.4 DAINT（中断方式模拟量输出）296

11.5 DADMA（DMA方式模拟量输出）297

11.6 AIEXP（使用扩展板进行模拟量输入的例程）298

11.7 MAIEXP（扩展的多通道模拟量输入例程，软件触发）299

11.8 ALARM（报警例程）300

11.9 DIGOUT（数字量输出）300

11.10 COUNTER（计数程序）301

11.11 QCOUNTER（计数程序）302

11.12 DIGIN（数字量输入例程）302

11.13 PULSE（脉冲输出例程）303

11.14 PWM（宽度可调的脉冲输出）303

11.15　PWMIN（输入脉冲宽度测量）304

11.16 MALINTF（多通道中断采集例程）304

11.17 CDADINT（看门狗中断数据传输例程）305

11.18 BDADDMA（总线控制DMA方式传输）307

11.19 WDADMA（总线控制DMA方式模拟波形输出）309

11.20 THERMO（热电偶数据采集）310

11.21 FDIGIN（中断事件数字量输入例程）311

11.22 CSYNCAO（同步／异步电流输出）311

11.23 DiginEx（使用扩展板的数字量输入例程）312

11.24 CommPort（串行口通信测试例程）314

11.25 PortIO（端口输入输出例程）315

第12章　计算机测控系统实例317

12.1　测控系统设计原则317

12.1.1　任务确定317

12.1.2　主机选型317

12.1.3　确定控制算法318

12.1.4　总体方案设计318

12.1.5　硬件设计319

12.1.6　软件设计319

12.2　数据采集与控制系统的实现320

12.2.1　总体方案320

12.2.2　采用ADμC8XX芯片进行数据采集系统设计的原理321

12.2.3　串行口通信部分的实现322

12.3　硬件实现324

12.3.1　对ADμC812芯片的概述324

12.3.2　电路的设计325

12.3.3A/D及D/A转换的实现325

12.3.4　数字量的输入326

12.3.5　计数部分的实现326

12.3.6 PWM输出部分的实现326

12.4　软件实现326

12.4.1 PID部分的实现326

12.4.2　系统计数部分的下位机程序328

12.4.3　系统中PWM部分的下位机程序329

12.4.4　采用数字滤波消除随机干扰330

12.5 系统的调试331

12.5.1　开发工具331

12.5.2　单片机开发环境333

12.5.3　系统调试334

12.5.4　系统的完整上位机程序及界面的设计336

12.5.5　下位机功能调试337

12.5.6　上位机与下位机通信功能的调试338

12.5.7　现场调试结果338

参考文献341