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前言 1

第一章 绪论 1

1.1 微型计算机控制系统的组成 2

1.2 微型计算机控制系统分类 5

1.3 微型计算机控制系统的发展趋势 9

1.4 练习题 11

第二章 微型计算机接口技术 12

2.1 D/A转换器 13

2.1.1 D/A转换器的原理 13

2.1.2 D/A转换器的性能指标 15

2.1.3 典型的D/A转换器芯片DAC0832 15

2.2 MCS-51和D/A转换器的接口 17

2.2.1 DAC0832的应用 17

2.2.2 MCS-51和8位DAC的接口 19

2.2.3 MCS-51和12位DAC的接口 26

2.3 A/D转换器 28

2.3.1 逐次逼近式A/D转换器的工作原理 29

2.3.2 A/D转换器的性能指标 29

2.3.3 典型的A/D转换芯片ADC0809 30

2.4 MCS-51和A/D转换器的接口 32

2.4.1 MCS-51和ADC0809的接口 32

2.4.2 MCS-51对AD574的接口 35

2.5 数据的采样及保持 39

2.5.1 多路转换开关 39

2.5.2 数据采样定理 40

2.5.3 采样/保持器 42

2.6.2 光电隔离器 43

2.6.1 白炽灯驱动接口 43

2.6 常用输出驱动电路 43

2.7 练习题 44

第三章 常用控制程序设计 45

3.1 判断程序设计 45

3.1.1 算术判断程序 47

3.1.2 逻辑判断程序 51

3.1.3 标志判断程序 52

3.2 巡回检测程序设计 52

3.2.1 概述 52

3.2.2 巡回检测举例 53

3.3 数字滤波程序设计 61

3.3.1 概述 61

3.3.2 数字滤波的方法 61

3.4 标度变换程序设计 74

3.5 上下限报警处理程序设计 79

3.6 LED数码管显示程序设计 81

3.6.1 LED显示器件工作原理 82

3.6.2 LED显示方式 83

3.6.3 LED显示程序设计 85

3.7 定时程序设计 90

3.7.1 软件定时程序 90

3.7.2 硬件定时程序 92

3.8 键盘控制程序设计 97

3.8.1 非编码键盘的扫描程序设计 97

3.8.2 编码键盘 101

3.9 抗干扰技术 103

3.9.1 数字信号的输入输出技术 103

3.9.3 软件陷阱技术 104

3.9.2 指令冗余技术 104

3.9.4 程序运行监视系统 106

3.10 电机控制程序设计 107

3.10.1 中小功率直流电机调速原理 107

3.10.2 开环脉冲调速系统 107

3.10.3 带方向控制的脉冲调速系统 110

3.11 步进电机控制 113

3.11.1 步进电机的工作原理 113

3.11.2 步进电机控制系统 114

3.11.3 步进电机控制程序的设计 118

3.12 练习题 122

4.1 PID调节 124

4.1.1 PID调节器的优点 124

第四章 直接数字控制及其算法 124

4.1.2 PID调节器的作用 125

4.2 PID算法的数字实现 128

4.2.1 PID控制算式的数字化 129

4.2.2 PID算法程序设计 130

4.3 PID算法的几种发展 137

4.3.1 积分分离的PID控制 137

4.3.2 变速积分的PID控制 138

4.4 PID参数的整定 139

4.4.1 采样周期的确定 139

4.4.2 凑试法确定PID调节参数 140

4.4.3 优选法 141

4.5 大林算法 141

4.5.1 大林算法的D(z)基本形式 142

4.5.2 大林算法在热处理炉温控制中的应用 144

4.6 练习题 146

5.1 计算法 147

第五章 计算机控制系统的数据处理 147

5.2 查表法 151

5.2.1 顺序查表法 151

5.2.2 计算查表法 153

5.2.3 对分查表法 154

5.3 非线性补偿 156

5.3.1 线性插值法 156

5.3.2 二次抛物线插值法 162

5.4 数据极性和字长的预处理 164

5.4.1 数据极性的预处理 164

5.4.2 输入输出数据字长的预处理 167

5.5 练习题 169

6.1 微机控制系统设计的基本要求和特点 170

第六章 微型计算机控制系统的设计与实践 170

6.2 微机控制系统的设计方法及步骤 172

6.3 微机控制系统设计举例 179

6.3.1 硬件电路 179

6.3.2 数据控制器的数学模型 182

6.3.3 控制系统程序设计 182

第七章 实验 185

7.1 D/A转换实验 185

7.2 A/D转换实验 185

7.3 运算程序练习 187

7.4 综合实验 188

附录 191

附录Ⅰ 常用集成电路芯片引脚图 191

附录Ⅱ MCS-51 系列单片机指令表 195