计算机测控系统与数据采集卡应用PDF电子书下载

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 DSP 13

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ADC 109

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 6.0 209

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