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目 录 1

第一章微处理器及其在工业生产中的应用综述 1

1.1引言 1

1.2微处理器系统 1

1.2.1硬件和软件 2

1.2.2微处理器的进化过程 2

1.2.3微处理器系统的操作方法 3

1.2.4数字逻辑 3

1.2.5 微处理器的内部信息交换 5

1.3微处理器和现场设备的连接方法 6

1.3.1 传感器和执行机构 8

1.3.2微处理器和外部设备连接时的若干问题 9

1.4微处理器系统的程序设计 10

1.5微处理器或微型计算机在工业生产领域的应用 11

1.6微处理器或微型计算机的分类 14

1.6.1单片微处理器 14

1.6.2 单板微型计算机 15

1.6.3装入机箱的微型计算机系统 15

1.7微处理器的选择 16

1.6.5评价系统 16

1.6.4最佳化芯片配置系统 16

1.8微处理器或计算机化控制系统的开发 17

参考文献 18

第一部分微型计算机化的系统 19

第二章微处理器或微型计算机及有关的外部设备 19

2.1 引言 19

2.2存储器 21

2.2.1 只读式存储器（ROM） 22

2.2.3 可改写的可编程序只读式存储器（EPROM） 23

2.2.2 可编程序只读式存储器（PROM） 23

2.2.4 随机存取存储器（RAM） 24

2.3 寻址方式 24

2.4指令系统 25

2 5微型计算机化的系统各部件之间的通信 26

2.5.1 S100总线 27

2.5.2 Intel多总线 27

2.5.3标准总线 28

2.6微型计算机系统与外部设备的接口 28

2.6.1 IEEE 488总线 28

2.6.2 EIA RS 232标准 29

2.7外部设备 30

2.6.3 20mA电流环标准 30

2.7.2直观显示装置 31

2.7.1字符－数字键盘 31

2.7.3发光二极管 33

2.7.4电传打字机 33

2.7.5打印机 33

2.8大容量存储器 34

2.8.1 卡型盒式磁带机与盒式磁带机 34

2.8.2软磁盘 35

2.8.3温彻斯特（Winches？er）工艺磁盘驱动机构 36

2.9小结 36

参考文献 37

第三章微处理器或微型计算机系统的软件 38

3.1 引言 38

3.2微处理器或微型计算机系统的软件 38

3.3应用程序 39

3.3.1机器代码 39

3.3.2用16进制代码进行程序设计 40

3.3.3用汇编语言进行程序设计 41

3.3.4高级语言 43

3.4微型计算机系统的开发 45

3.4.1 使用微型计算机装置或微型计算机系统 46

3.4.2专用微处理器开发系统 46

3.4.3通用微处理器开发系统 48

3.4.4 仿真器 49

3.5软件开发工具 50

3.5.1 装入程序 50

3.5.2 编辑程序 50

3.5.3连接程序 51

3.5.4调试程序 51

3.5.5 监控程序 51

3.5.6 文件处理／管理 52

3.5.7微型计算机的操作系统 53

3.6小结 54

参考文献 54

4.2.1压力传感器 55

4.1 引言 55

4.2传感器 55

第四章传感器、执行机构及辅助装置 55

4.2.2温度传感器 56

4.2.3流量测量 58

4.2.4 液面测量 59

4.2.5位移测量 60

4.2.6速度、振动及加速度的测量 61

4.2.7力、重量及力矩的测量 62

4.3执行机构 62

4.4辅助装置 64

4.5 小结 65

参考文献 65

第五章分布控制系统 65

5.1引言 66

5.2分布处理 67

5.2.1 分布处理系统的要素 67

5.3 水平分布处理系统 67

5.4垂直（多级）分布处理系统 68

5.5分布处理系统的优点 70

5.6多处理器系统 71

5.7微处理器之间的互连 72

5.7.1紧密耦合系统 73

5.7.2松散耦合系统 74

5.7.3耦合技术 74

5.8 多处理器系统的优点 80

5.9网络计算机系统中的通讯 80

5.10小结 83

参考文献…………………………………………………………………………………？？第六章接口………………………………………………………………………………？？6.1 引言 85

6.2微处理器的输入／输出 86

6.2.1 并行输入／输出 87

6.2.2 串行输入／输出 87

6.3数据传送技术 88

6.3.1查询 89

6.3.2中断输入／输出 89

6.3.3直接存储器存取 90

6.4接口外部设备 91

6.4.1模／数转换器（ADC） 92

6.4.2数／模转换器（DAC） 95

6.4.3气压—电流（P/I）和电流—气压（I/P）转换器 97

6.4.4多路转换器和多路分配器 98

6.4.5采样与保持电路 100

6.4.6差动放大器和仪器用放大器 101

6.7小结 103

6.5防噪声措施 103

6.6数据采集系统组件 103

参考文献 104

第七章数据的记录和检测仪表的应用 105

第二部分 微型计算机在工业生产中的应用 105

7.1引言 105

7.2数据记录器的基本功能 105

7.2.1数据收集 106

7.2.3数据的记录 107

7.2.2数据处理和数据变换 107

7.3 可编程序数据记录器的结构 108

7.4数据记录器的软件 111

7.5过程与数据记录系统的连接 113

7.6数据记录器的操作功能 115

7.7分布处理情况下使用的数据记录器 116

7.8数据记录系统的应用 117

7.9数据记录器的选择 118

7.10微处理器化的检测仪表 119

7.10.1检测仪表系统的性能指标 120

7.10.2检测仪表系统的常用计算方法 122

7.10.3微处理器化检测仪表系统的实现 123

7.11小结 125

参考文献 125

8.2状态监测 127

8.1 引言 127

第八章微型计算机化的在线状态监测 127

8.3设备及零件的故障 128

8.4微型计算机在设备监测和维修系统中的作用 129

8.5振动监测 130

8.5.1图象分析方法 131

8.5.2均方根值分析 134

8.5.3尖峰数计算 134

8.6噪声监测 135

8.7温度的测量 136

8.8红外线监测 136

8.9超声波状态监测 137

8.10腐蚀监测 138

8.11逻辑故障诊断 139

8.12维修保养记录 140

8.13小结 141

参考文献 141

9.2控制概念 143

第九章微型计算机化的过程控制系统 143

9.1 引言 143

9.2.2闭环控制系统 144

9.2.1开环控制系统 144

9.3.1开关控制 146

9.3应用计算机实现的控制作用 146

9.3.2比例控制 147

9.3.3积分控制 148

9.3.4 微分控制 149

9.3.5三作用控制 150

9.4监督控制 151

9.4.1比值控制 152

9.4.2程序控制 153

9.4.3顺序控制 154

9.4.4串级控制 154

9.4.5前馈控制 156

9.4.6最佳控制 158

9.4.7 自适应过程控制 159

9.5实际应用中应考虑的问题 160

9.6过程控制软件 161

9.7微处理器化的可编程序控制器 162

9.8小结 163

参考文献 164

10.2机器人的基本结构 165

10.1 引言 165

第十章机器人系统 165

10.3机器人的知觉要求和能力 166

10.4机器人的设计和微处理器控制系统的应用 167

10.4.1气动系统 168

10.4.2液压系统 169

10.4.3 直流马达和步进马达 170

10.5对机器人控制系统的要求 172

10.6机器人教学系统 173

10.7自适应机器人系统 174

10.7.1超声波检测 175

10.7.2图象检测 176

10.7.3压力检测 177

10.7.4位置检测 178

10.7.5腕力检测 179

10.8机器人系统的多级计算机控制结构 179

10.9机器人系统的软件 180

10.10机器人系统的故障诊断 181

10.11机器人的应用 182

10.12小结 183

参考文献 184

第十一章微型计算机化的数字控制系统 185

11.1引言 185

11.2数字控制机床 185

11.2.2轮廓控制 186

11.2.1 点位控制 186

11.3.1 零件加工程序的设计 187

11.3控制程序 187

11.4控制装置 188

11.5计算机数字控制机床 189

11.6计算机在数字控制系统中的应用 190

11.6.3多处理？系统结构 191

11.6.2位片式微处理器 191

11.6.1普通微型计算机及辅助硬件 191

11.7 直接数字控制（DNC）系统 192

11.8多工序数字控制机床 194

11.9柔性制造系统FMS 194

11.11微型计算机化的数字控制系统 197

11.10 自适应机床控制 198

11.12 微型计算机化的数控纸带编制系统 199

11.13 专用机械设备的微型计算机控制 199

参考文献 200

11.14小结 200

第十二章微型计算机化的自动检验和质量控制系统 202

12.1 引言 202

12 2产品检验 203

12.3产品设计、检验和质量控制 203

12.4检验方法 204

12.4.1量规检验方法 204

12.5 自动检验设备（ATE） 205

12.5.1 ATE系统的操作 206

12.5.2 自动检验设备的结构 207

12.5.3 ATE系统结构的改造 208

12.5.4 ATE系统的自检和诊断设备 210

12.5.5 ATE系统软件 210

12.5.6 自动检验的程序设计语言 211

12.6 自动检验结果数据库的研制和应用 212

12.7 自动检验系统的优点 214

12.8小结 214

参考文献 215

词汇表 217