微型计算机应用技术 上 数据采集与控制技术PDF电子书下载

第1篇 微型计算机数据采集技术 2

第1章 计算机输入输出技术基础 2

1.1 I/O接口 2

1.1.1 基本接口电路 2

1.1.2 典型接口 6

1.2 I/O端口的编址 7

1.2.1 存储器映象编址 7

1.2.2 I/O单独编址 7

1.3 I/O过程的控制 7

1.3.1 同步传送方式 8

1.3.2 查询传送方式 9

1.3.3 中断传送方式 11

1.3.4 DMA传送方式 11

第2章 数据采集系统的构成 13

2.1 数据采集系统的硬件 13

2.2 数据采集系统的软件 14

第3章 模数转换技术 17

3.1 信号的获取及调理 17

3.1.1 传感器的选择 17

3.1.2 信号调理 18

3.2 多路开关 20

3.2.1 多路开关集成电路 20

3.2.2 多路开关集成电路的主要性能参数 23

3.3 信号采样 23

3.3.1 采样频率 23

3.3.2 孔径时间 24

3.3.3 采样保持器 24

3.4 模数转换电路 26

3.4.1 A/D转换类型 26

3.4.2 A/D转换器的主要性能参数 28

3.4.3 典型的A/D转换电路 28

3.4.4 A/D转换电路和系统总线的接口 33

第4章 数据预处理 38

4.1 数据预处理的必要性 38

4.2 常用数字滤波算法 38

参考文献 40

第2篇 微型计算机控制技术 42

第5章 计算机控制系统的组成及特点 42

5.1 概述 42

5.2 微型机控制系统的组成及特点 43

5.3 微型机控制系统的分类 44

第6章 数字PID控制器的设计与实现 48

6.1 数字PID控制算法 48

6.1.1 模拟PID调节规律的离散化 49

6.1.2 数字PID控制器算法的改进 51

6.1.3 带一阶延迟滤波器的数字PID控制器算法 55

6.2 数字PID控制器的程序实现 57

6.2.1 程序编制 58

6.2.2 数据运算 58

6.2.3 数字滤波器 59

6.3 数字PID控制器参数整定 60

6.3.1 阶跃响应曲线法 60

6.3.2 临界比例法 62

6.3.3 扩充临界比例法 63

6.3.4 采样周期的选择 63

6.4 对象具有纯滞后的数字控制器的设计 64

第7章 微型机控制系统的设计与实现 67

7.1 微型机控制系统的设计步骤 67

7.1.1 确定控制系统的总体方案 67

7.1.2 确定控制算法 68

7.1.3 选择总线标准及微型机系统 68

7.1.4 系统硬件及软件设计 71

7.1.5 控制系统的调试 72

7.2 微型机控制系统应用实例 72

7.2.1 温度控制系统 73

7.2.2 数字随动系统 80

第8章 单片机原理及应用 83

8.1 概述 83

8.1.1 单片机的产生 83

8.1.2 单片机的发展 83

8.1.3 单片机的新发展和设想 86

8.2 MCS-51单片机性能及结构 87

8.2.1 MCS-51单片机的主要性能 87

8.2.2 MCS-51单片机内部及总体结构 88

8.2.3 MCS-51单片机引脚功能 90

8.3 MCS-51单片机内部各部件原理及功能 92

8.3.1 存储器的配置和特点 92

8.3.2 输入输出通道 100

8.3.3 定时器/计数器 104

8.3.4 串行通信与接口 108

8.3.5 中断和复位系统 124

8.4 MCS-51指令系统 127

8.4.1 MCS-51的寻址方式 128

8.4.2 MCS-51的指令类型 128

8.5 MCS-51单片机外部功能的扩展 131

8.5.1 MCS-51单片机外部电路的扩展 131

8.5.2 MCS-51单片机与模数及数模转换器的扩展接口 131

8.6 微型机-单片机两级控制系统 137

8.6.1 系统的总体结构 138

8.6.2 STD总线模板 138

8.6.3 微型机-STD总线单片机两级炉温控制系统 140

8.7 MCS-96系列单片机 146

8.7.1 MCS-96系列单片机功能概述 146

8.7.2 单片机80C196简介 147

第9章 可编程序控制器原理及应用 150

9.1 PLC技术发展特点 150

9.2 PLC系统组成及结构 152

9.2.1 PLC系统硬件 152

9.2.2 PLC系统软件 158

9.2.3 PLC系统配置与扩展 159

9.3 PLC编程语言 163

9.3.1 梯形图LD 164

9.3.2 指令清单IL 167

9.3.3 顺序功能图SFC 168

9.3.4 功能块图FBD 171

9.3.5 结构化文本ST 172

9.4 PLC基本工作原理 172

9.4.1 中央处理器工作原理 173

9.4.2 基本I/O工作原理 183

9.4.3 PLC存储器组织 187

9.5 PLC指令系统简介 196

9.5.1 基本指令 196

9.5.2 特殊指令 197

9.6 PLC应用系统设计 204

9.6.1 设计步骤及原则 204

9.6.2 PLC应用系统举例 208

9.7 OMRON PLC网络系统 225

9.7.1 上位机链接 225

9.7.2 控制器链接 231

9.7.3 网络链接实验 236

第10章 分布式计算机控制系统概述 243

10.1 计算机控制系统的体系结构 243

10.2 分布式计算机控制系统的特点与递阶层次 244

10.3 分布式计算机控制系统产品简介 246

10.3.1 TDC-3000集散控制系统 247

10.3.2 CENTUM-XL，μXL集散控制系统 248

10.3.3 INI-90集散控制系统 249

10.3.4 I/A Series集散控制系统 249

10.3.5 MOD 300集散控制系统 250

10.3.6 HS 2000及HS 2000μCS集散控制系统 250

10.4 分布控制系统的发展趋势 252

参考文献 253