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1 微机控制技术概述 1

1.1 计算机控制系统的组成 1

1.4.1 常用控制系统 1

1.4.2 计算机控制系统的硬件 3

1.4.3 计算机控制系统的软件 5

1.2 工业控制计算机 5

1.3 几种典型的微型计算机控制系统 6

1.3.1 数据采集、处理系统 6

1. 3.2 直接数字控制系统 7

1.3.3 监督控制系统 7

1.3.4 集散控制系统 9

1.4 微型计算机控制系统的发展 10

1.4.1 计算机控制系统的发展过程 10

1.4.2 微型计算机控制系统的发展趋势 11

习题1 12

2 接口技术 13

2.1 微型计算机接口技术概述 13

2.5.1 微型计算机的接口电路 13

2.5.2 CPU与外部设备进行数据传送的方式 16

2.5.3 微型计算机的接口编址方式 20

2.2 微型计算机的并行接口 20

2.5.1 并行接口 20

2.5.2 可编程并行通信接口芯片Intel 8255A 22

2.5.3 可编程并行通信接口芯片Intel 8155 27

2.3 微型计算机的串行接口 35

2.3.1 串行接口 35

2.3.2 可编程串行通信接口芯片Intel 8251A 36

2.4 接口的扩展 41

2.4.1 地下译码器的扩展 41

2.4.2 负载能力的扩展 43

2.4.3 微机总线 44

2.5 接口的应用举例 47

2.5.1 电路的硬件组成 47

2.5.2 地址译码器 47

2.5.3 数据输入接口 48

2.5.4 数据输出接口 48

习题2 49

3 输入输出通道技术 50

3.1 输入输出通道 50

3.1.1 输入输出通道概述 50

3.1.2 输入通道 51

3.1.3 输出通道 56

3.2 D/A转换器 59

3.2.1 数模转换器工作原理 59

3.2.2 主要芯片介绍 60

3.2.3 DAC0832与8031接口 63

3.2.4 AD7521与8031接口 65

3.3 A/D转换器 66

3.3.1 A/D转换器工作原理 66

3.3.2 主要芯片介绍 68

3.3.3 A/D转换器与MCS-51单片机接口 70

习题3 76

4 顺序控制系统 77

4.1 顺序控制系统概述 77

4.3.1 顺序控制系统概念及类型 77

4.3.2 顺序控制系统的典型实例 77

4.3.3 顺序控制系统的特点 79

4.2 顺序控制系统的组成与设计 79

4.2.1 顺序控制系统组成 79

4.2.2 顺序控制器的设计方法 80

4.2.3 输入输出电路 81

4.3 顺序控制系统应用举例 84

4.3.1 自动剪板机动作控制 84

4.3.2 注塑机生产顺序控制 86

习题4 89

5 数字程序控制系统 91

5.1 概述 91

5.1.1 数控系统的硬件组成 91

5.1.2 数控系统软件 92

5.1.3 微型机数控系统的特点 92

5.2 插补原理 93

5.4.1 逐点比较插补法 93

5.4.2 数字积分插补法 102

5.3 步进电机控制设计 106

5.3.1 步进电机工作原理 106

5.3.2 单片机8031与步进电机的连接 106

5.3.3 步进电机的程序控制 107

5.3.4 步进电机控制程序设计 108

5.4 数控机床的微机控制 112

5.4.1 数控机床的系统配置 112

5.4.2 输入输出接口的设置 113

5.4.3 加工指令和加工程序 114

习题5 115

6 数字PID控制器设计 119

6.1 PID的控制作用 119

6.1.1 比例（P）控制品 119

6.1.2 比例、积分（PI）控制器 120

6.1.3 比例、积分、微分（PID）控制器 121

6.2 PID控制规律的离散化设计 122

6.3 数字PID控制器算法的改进 124

6.3.1 积分分离PID算式 124

6.3.2 不完全微分的PID控制算式 125

6.3.3 带有死区的PID控制 126

6.4 数字PID控制器参数的整定 126

6.4.1 采样周期的选取 127

6.4.2 PID控制参数的整定 127

6.5 直流电机双闭环调速系统实例 131

6.5.1 调速系统的硬件组成 132

6.5.2 电流环、速度环数字控制器 137

6.5.3 控制程序设计 139

习题6 141

7 微机控制系统设计 142

7.1 计算机应用系统的构成 142

7.1.1 通用计算机应用系统 142

7.1.2 专用计算机应用系统 143

7.1.3 混合型计算机应用系统 144

7.2 计算机应用系统设计的一般步骤 145

7.2.1 确定系统整体控制方案 145

7.2.2 确定控制算法 145

7.2.3 选择微型计算机 145

7.2.4 选择微型计算机 147

7.2.5 硬件设计 148

7.2.6 软件设计 149

7.2.7 系统联调 149

7.3 微型计算机控制系统的软件 149

7.3.1 软件的分类 149

7.3.2 应用程序的语言选择及设计步骤 151

7.4 单片机的应用领域与应用开发 153

7.4.1 单片机的应用领域 153

7.4.2 单片机应用系统构成方式 155

7.4.3 单片机应用系统的软、硬件开发 155

7.5 单片机应用系统设计举例 157

7.5.1 DDC系统的工作原理 157

7.5.2 DDC系统的数学模式及参数整定 158

7.5.3 单片机组成的系统硬件 158

7.5.4 软件设计 161

习题7 164

8 微机控制系统的可靠性技术 166

8.1 可靠性概述 166

8.1.1 研究可靠性的意义 166

8.1.2 与可靠性有关的几个概念 166

8.1.3 提高微机控制系统可靠性的途径 167

8.2 接地技术 168

8.2.1 接地种类 168

8.2.2 接地系统 169

8.2.3 其它接地问题 170

8.3 屏蔽技术 171

8.4 隔离技术 172

8.4.1 物理隔离 172

8.4.2 光电隔离 172

8.5 滤波技术 173

8.6 抑制反电势干扰技术 174

8.7 故障自诊断技术 175

8.8 冗余技术 176

8.9 软件可靠性技术 176

8.9.1 利用软件来提高系统的可靠性 176

8.9.2 提高软件的可靠性 177

习题8 178

参考文献 179