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第1章　现代控制与驱动技术的发展1

1.1 光机电一体化相关技术1

目录1

1.2 现代控制信息处理器的发展2

1.2.1 单片机的发展2

1.2.2　DSP的发展3

1.2.3　PLC的发展5

1.3 现代驱动器的发展5

2.1 Cygnal C8051F02x系列单片机引脚功能及特点7

第2章　Cygnal C8051F02x系列单片机7

2.2 C8051F02x系列单片机的内核13

2.2.1 CIP-51TMCPU13

2.2.2 片内存储器13

2.3　C8051F02x系列单片机的中断系统15

2.3.1 MCU中断源和中断向量16

2.3.2 外部中断16

2.3.3　中断优先权16

2.3.5 中断寄存器说明17

2.3.4 中断响应时间17

2.4　C8051F02x系列单片机的定时器／计数器23

2.4.1 定时器224

2.4.2　定时器327

2.4.3　定时器428

2.5 C8051F02x系列单片机的可编程输入／输出端口和交叉开关30

2.5.1 交叉开关31

2.5.2 配置端口引脚的输出方式34

2.5.3 配置端口引脚为数字输入34

2.5.4 弱上拉34

2.5.5 配置端口1的引脚为模拟输入34

2.5.6 外部存储器接口引脚分配35

2.5.7 交叉开关引脚分配示例35

2.6　C8051F02x系列单片机的PCA阵列36

2.6.1　PCA定时器／计数器36

2.6.2　捕捉／比较模块38

2.7.1 UART041

2.7　C8051F02x系列单片机的UART串行接口41

2.7.2 UART144

2.8 C8051F02x系列单片机的A/D转换器46

2.8.1 ADC0组成及其相应的特殊功能寄存器46

2.8.2 ADC0的工作方式50

2.8.3 ADC0的可编程窗口检测器50

第3章 TMS320LF240x DSP控制器52

3.1 TMS320LF240x DSP概述52

3.1.1 TMS320LF240x DSP的特点52

3.1.2 TMS320LF240x DSP的引脚功能52

3.1.3 TMS320LF240x DSP的总体结构52

3.2　TMS320LF240x DSP内部资源59

3.2.1　CPU内部功能模块59

3.2.2 存储器结构及I/O空间60

3.2.3 系统配置63

3.2.4　中断系统64

3.3.1 寻址方式73

3.3　TMS320LF240x DSP寻址方式和指令系统73

3.3.2 程序控制75

3.3.3 指令集77

3.4　TMS320LF240x DSP数字I/O模块77

3.4.1 数字I/O端口概述77

3.4.2 I/O端口应用78

3.5.1 事件管理器模块概述80

3.5.2　事件管理器模块结构80

3.5　TMS320LF240x DSP事件管理器EV及PWM80

3.5.3　定时器82

3.5.4　PWM波形生成方法82

第4章 SIMATIC S7-200系列PLC83

4.1　PLC概述83

4.1.1　PLC特点83

4.1.2　PLC分类84

4.1.3　PLC应用领域85

4.1.4 PLC发展趋势86

4.2.1　PLC的基本组成87

4.2.2　PLC的工作原理87

4.2　PLC基本组成与工作原理87

4.2.3　PLC的编程语言89

4.3 SIMATICS7-200系列PLC性能简介91

4.3.1　S7-200 CPU91

4.3.2 扩展模块92

4.3.3 电源计算95

4.3.4　最大I/O配置95

4.3.6　S7-200编程软件STEP7-Micro/WIN3297

4.3.5 数据保持97

4.4　S7-200系列PLC数据存取方式及基本指令98

4.4.1　S7-200系列PLC的存储器数据类型与寻址方式98

4.4.2　S7-200系列PLC的位逻辑指令103

4.4.3　S7-200系列PLC的传送指令与比较指令107

4.4.4　S7-200系列PLC的定时器与计数器指令109

4.5　S7-200系列PLC的功能指令113

4.5.1　PLC的程序结构和程序控制指令113

4.5.2 中断程序与中断指令116

4.5.3　高速计数器120

4.5.4　高速脉冲输出124

4.6 在模拟量闭环控制中的应用130

4.6.1　PID功能指令130

4.6.2 回路数据的转换和标准化130

4.6.3　PID指令编程举例131

4.7　S7-200系列PLC的自由口通信132

4.7.1 自由模式设置132

4.7.2　发送指令XMT及其编程举例132

4.7.3　接收指令RCV及其编程举例135

第5章　常规驱动器及其控制139

5.1　步进电机及其控制139

5.1.1 步进电机的基本结构与工作原理139

5.1.2 步进电机的基本特性142

5.1.3 步进电机的驱动143

5.1.4 步进电机的控制147

5.1.5 步进电机的选择148

5.2.1 直流电机工作原理149

5.2.2 直流电机按励磁方式分类149

5.2　直流电机及其控制149

5.2.3 直流电机的机械特性和工作特性150

5.2.4 直流电机的启动特性155

5.2.5　直流电机调速155

5.2.6　直流电机的制动特性158

5.2.7　直流电机换向159

5.3 交流电机及其控制160

5.3.1 三相异步电机的机械特性及调速方式160

5.3.2　变极调速161

5.3.3　调压调速163

5.3.4　变频调速164

5.4 液压、气动阀及其控制165

5.4.1 液压阀的分类165

5.4.2 方向控制阀166

5.4.3　压力控制阀168

5.4.4　流量控制阀171

5.4.5 比例阀172

5.4.6 液压基本控制回路172

6.1.1　SMA材料特性175

第6章　特殊型驱动器175

6.1 形状记忆合金驱动器175

6.1.2　SMA动作特性176

6.1.3 SMA元件设计方法177

6.1.4　SMA驱动方式178

6.1.5　SMA驱动器控制方法179

6.2　磁致伸缩驱动器179

6.2.1　磁致伸缩现象179

6.2.2　磁致伸缩材料的发展179

6.2.3　磁致伸缩驱动器设计180

6.3　超声波驱动器181

6.3.1 超声波马达的发展181

6.3.2 超声波马达的驱动原理183

6.3.3　超声波马达的构成材料184

6.3.4　超声波马达的特点186

6.3.5 超声波马达的应用187

6.4 其他特殊型驱动器188

参考文献189