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第1章 绪论 1

1.1数据采集的发展历史和应用 1

1.1.1数据采集的发展历史 1

1.1.2数据采集的应用 6

1.2数据采集的意义和任务 15

1.3数据采集系统的基本功能 15

1.4数据采集系统的结构形式 16

1.4.1微型计算机数据采集系统 17

1.4.2集散型数据采集系统 19

1.5数据采集系统的软件 20

1.6数据处理的类型和任务 21

1.6.1数据处理的类型 21

1.6.2数据处理的任务 22

习题与思考题 23

第2章 模拟信号的数字化处理 24

2.1概述 24

2.2采样过程 25

2.3采样定理 26

2.3.1采样定理一（Shannon定理） 26

2.3.2采样定理一中两个条件的物理意义 27

2.3.3满足采样定理一两个条件的必要性的讨论 27

2.3.4采样定理一不适用的情况 29

2.3.5采样定理二（带通信号采样定理） 29

2.3.6采样定理三（重采样定理） 30

2.4频混的产生与消除频混的措施 31

2.4.1频混的产生 31

2.4.2消除频混的措施 32

2.5采样技术的讨论 34

2.6模拟信号的采样控制方式 38

2.6.1模拟信号的采样控制方式 38

2.6.2采样控制方式的选择 40

2.7量化与量化误差 41

2.7.1量化 41

2.7.2量化方法 41

2.7.3量化误差 43

2.8编码 47

2.8.1单极性编码 47

2.8.2双极性编码 51

习题与思考题 53

第3章 模拟多路开关 54

3.1概述 54

3.2多路开关的工作原理及主要技术指标 55

3.2.1多路开关工作原理 55

3.2.2多路开关的主要指标 57

3.3多路开关集成芯片 57

3.3.1无译码器的多路开关 57

3.3.2有译码器的多路开关 58

3.4多路开关的电路特性 61

3.5多路开关的配置 65

3.6模拟多路开关的应用 67

3.6.1通道的扩展方法 67

3.6.2组成增益可程控的电压运算放大器 69

习题与思考题 70

第4章测量放大器 71

4.1概述 71

4.2测量放大器的电路原理 71

4.3测量放大器的主要技术指标 73

4.4测量放大器集成芯片 74

4.4.1 AD521 74

4.4.2 AD522 75

4.5测量放大器的使用 77

4.5.1 AD521芯片的使用示例 77

4.5.2 AD522芯片的使用示例 77

4.6隔离放大器 77

4.6.1隔离放大器的结构 78

4.6.2隔离放大器的应用 79

习题与思考题 80

第5章 采样／保持器 82

5.1概述 82

5.2采样／保持器的工作原理 82

5.3采样／保持器的类型和主要性能参数 83

5.3.1采样／保持器的类型 83

5.3.2采样／保持器的主要性能参数 85

5.4系统采集速率与采样／保持器的关系 87

5.5采样／保持器集成芯片 89

5.5.1 AD582 89

5.5.2 LF198 91

5.6采样／保持器使用中应注意的问题 92

5.6.1采样／保持器选用时应注意的问题 92

5.6.2电路设计中应注意的问题 93

习题与思考题 95

第6章模／数转换器 96

6.1 A/D转换器的分类 96

6.2 A/D转换器的主要技术指标 96

6.3逐次逼近式A/D转换器 100

6.3.1工作原理 100

6.3.2工作过程 101

6.4双斜积分式A/D转换器 102

6.4.1工作原理 102

6.4.2工作过程 103

6.5单片集成A/D转换器 104

6.5.1 8位A/D转换器芯片ADC0809 104

6.5.2 12位A/D转换器芯片AD574A 107

6.5.3 12位带采样／保持的A/D转换器芯片AD678 112

6.6面对设计如何选择和使用A/D转换器 116

6.7 A/D转换器与微机接口 118

6.7.1接口设计中的问题 119

6.7.2内含三态缓冲器的A/D转换器接口电路 122

6.7.3不带三态缓冲器的A/D转换器接口电路 126

习题与思考题 128

第7章数／模转换器 130

7.1 D/A转换器的分类和组成 130

7.1.1 D/A转换器的分类 130

7.1.2 D/A转换器的基本组成 132

7.2 D/A转换器的主要技术指标 132

7.3并行D/ A转换器 135

7.3.1权电阻D/A转换器 135

7.3.2 T型电阻D/A转换器 136

7.3.3具有双极性输出的D/A转换器 138

7.4单片集成D/A转换器 140

7.4.1 DAC0832 140

7.4.2 DAC1210 142

7.4.3 AD7534 143

7.5 D/A转换器接口的隔离 145

7.6 D/A转换器与微机的接口 146

7.6.1无输入锁存器的D/A转换器与微机的接口 146

7.6.2具有输入锁存的D/A转换器与微机的接口 148

习题与思考题 151

第8章 数据的接口板卡采集 153

8.1概述 153

8.1.1 ISA总线简介 154

8.1.2 PCI总线简介 156

8.1.3数据采集板卡类型 157

8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡 158

8.2.1概述 158

8.2.2主要技术指标 159

8.2.3工作原理 159

8.2.4使用与工作方式选择 161

8.2.5模入码制以及数据与模拟量的对应关系 165

8.2.6外触发信号E.T的要求 165

8.2.7中断方式工作 166

8.2.8关于转换及中断标志使用的补充说明 166

8.2.9 PC-6319编程举例 166

8.3 PC-6311D模入模出接口卡 169

8.3.1概述 169

8.3.2主要技术参数 169

8.3.3工作原理 171

8.3.4安装及使用注意 171

8.3.5使用与工作方式选择 172

8.3.6模入模出码制以及数据与模拟量的对应关系 176

8.3.7外触发信号E、T的要求 176

8.3.8中断工作方式 177

8.3.9电流输出方式的使用与扩展 177

8.3.10调整与校准 177

8.3.11编程举例 178

8.4 Windows 98数据采集板卡编程 179

8.5 Windows XP数据采集板卡编程 183

8.5.1 Windows XP中读写I/O端口的问题 183

8.5.2用户态（Ring 3）取得Debug权限的I/O端口读写方法 185

8.5.3 Windows XP中数据采集板卡的Delphi 6语言编程 190

习题与思考题 196

第9章 数字信号的采集 197

9.1 8255A可编程外围接口芯片 197

9.1.1用途和结构 197

9.1.2工作方式 198

9.1.3初始化 199

9.2 PS-2304数字量I/O接口板简介 200

9.2.1概述 200

9.2.2使用与工作方式选择 201

9.3 BCD码并行数字信号的采集 203

9.4车速脉冲信号的采集计数 211

9.4.1车速脉冲信号的变换 211

9.4.2脉冲信号的处理 212

9.4.3脉冲信号的采集计数 212

习题与思考题 215

第10章 采样数据的预处理 216

10.1采样数据的标度变换 216

10.1.1线性参数的标度变换 217

10.1.2非线性参数的标度变换 217

10.1.3应用举例 220

10.2采样数据的数字滤波 222

10.2.1中值滤波法 222

10.2.2算术平均值法 224

10.2.3加权平均滤波法 224

10.2.4一阶滞后滤波法（惯性滤波法） 225

10.2.5防脉冲干扰复合滤波法 225

10.2.6程序判断滤波法 226

10.2.7递推平均滤波法 226

10.3剔除采样数据中的奇异项 227

10.4去除或提取采样数据的趋势项 232

10.5采样数据的平滑处理 235

10.5.1平均法 235

10.5.2五点三次平滑法 237

10.5.3数据平滑方法的实质 240

习题与思考题 240

参考文献 241