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目 录 1

第一章 绪 论 1

§1.1 计算机测试系统的组成与典型应用 1

§1.1.1智能仪器——微型计算机与测量仪器的有机结合 1

§1.1.2计算机过程测试系统 2

§1.1.3计算机智能测试系统 4

§1.2计算机控制系统的组成 5

§1.2.1程序控制系统 5

§1.2.2实时闭环控制系统 5

§1.2.3分布式控制系统 6

§1.3计算机测控系统 7

§1.3.1 测控系统硬件组成 8

§1.3.2测控系统软件组成 9

§1.4本书内容及重点研究对象 10

第二章测控系统接口技术 11

§2.1 接口的作用与分类 11

§2.2键盘输入接口 12

§2.2.1 线性无编码键盘接口 12

§2.2.2矩阵联接无编码键盘接口 13

§2.2.3编码键盘接口 20

§2.2.4键语分析 21

§2.3显示器接口 29

§2.3.1单LED显示器 29

§2.3.2七段LED显示器 31

§2.3.3点阵字符显示器 35

§2.4模拟量输入通道 37

§2.4.1模拟量输入通道的一般组成 37

§2.4.2多路转换器 37

§2.4.3采样－保持器 38

§2.4.4模／数转换器接口 39

§2.5模拟量输出通道 42

§2.5.1 不带输入数据寄存器的D/A转换器接口 42

§2.5.2微机总线兼容型D/A转换器接口 43

§2.5.3双极性模拟量输出的实现 45

§2.6多通道A/D及D/A转换电路举例 46

§2.7.1 TTL—继电器连接 48

§2.7 电平转换 48

§2.7.2TTL—MOS电平转换 50

§2.7.3光耦合器的应用 51

§2.8执行机接口 52

§2.8.1直流伺服电动机接口 52

§2.8.2与执行机配用的接口集成电路 53

§2.8.3通用外围驱动器应用 54

§2.9应用举例——自动混液机控制 56

§2.1 0串行接口 58

§2.10.1两种串行通讯方式………………………………………………（58 ）§2.10.2数据传送工作方式 60

§2.1 0.3 串行接口的软件实现 61

§3.1.1 直接应用A/D芯片的测量电路 63

第三章微型计算机测试技术 63

§3.1采用微型计算机的直流电压测量 63

§3.1.2双积分法 64

§3.1.3 “电荷平衡”法 65

§3.2采用微型计算机的频率测量 68

§3.2.1计数测频法 68

§3.2.2周期测量法 70

§3.3采用微型计算机的转速测量 74

§3.3.1 以计数测频法为基础的转速测量 74

§3.3.2以周期测量法为基础的转速测量 78

§3.4.1利用A/D转换器的温度（湿度）测量 80

§3.4采用微型计算机的温度、湿度测量 80

§3.4.2不用A/D转换器的温度（湿度）测量 82

§3.5数据采集系统 85

§3.5.1时分多路转换 85

§3.5.2典型数据采集系统的组成………………………………………（86 ）§3.5.3数据采集系统实例 87

第四章微型计算机控制技术 93

§4.1用微型计算机实现顺序控制 93

§4.1.1微机顺序控制实例 93

§4.1.2微机顺序控制器 98

§4.1.3群控 104

§4.2用微型计算机实现数值控制 106

§4.2.1 数值控制的基本步骤 106

§4.2.2逐点比较法插补原理 107

§4.2.3微机数值控制系统组成 114

§4.3步进电机控制………………………………………………………………（115 ）§4.3.1步进电机的控制原理 115

§4.3.2步进电机与微型计算机的接口 116

§4.3.3步进电机的控制 118

§4.4计算机控制系统的模拟化设计 121

§4.4.1 模拟化设计的概念与进行步骤 121

§4.4.2模拟校正装置的离散化方法 122

§4.4.3数字校正装置举例 126

§4.4.4典型环节的离散化 128

§4.5数字PID控制器 132

§4.5.1 基本PID算法 132

§4.5.2 PID算法的程序实现 133

§4.5.3 PII控制器的参数整定 136

§4.5.4 数字PID控制系统举例 138

§4.6数字控制时采样周期的选择 145

第五章 测控系统常用算法 147

§5.1算法的概念 147

§5.2代码转换 147

§5.2.1 二进制／ASCII码转换 148

§5.2.2二进制／BC D码转换 149

§5.2.3 BCD／二进制数码转换 150

§5.2.4 BCD码／ASCII码转换 152

§5.3.2单字节无符号数乘法 154

§5.3.1乘法的算法原理 154

§5.3二进制整数乘法 154

§5.3.3双字节无符号数乘法 156

§5.3.4单字节符号二进制数乘法 157

§5.3.5双字节符号二进制数乘法 159

§5.4二进制整数除法 161

§5.4.1 单字节无符号数除法 162

§5.4.2双字节无符号数除法 165

§5.4.3单字节符号数除法 166

§5.4.4简化的除法算法 170

§5.5二进制定点数计算 171

§5.5.1数的定点表示法 171

§5.5.2定点二进制数的计算 172

§5.6二进制浮点数的计算 175

§5.6.1浮点数表示法 175

§5.6.2浮点运算原理 176

§5.6.3二进制浮点数计算程序 178

§5.6.4定点运算与浮点运算的简单比较 178

§5.7常用函数的近似计算 179

§5.7.1 平方根的计算 179

§5.7.2利用幂级数计算常用函数 180

§5.7.3利用曲线拟合法计算函数的近似值 182

§5.8延时与定时 182

§5.8.1软件延时 183

§5.8.2用定时器中断实现延时或定时 185

§5.9检索与分类 188

§5.9.1线性检索 189

§5.9.2分类方法 190

§5.9.3对分检索 192

§5.10线性化与插值算法 194

§5.10.1 用曲线拟合法实现线性化 194

§5.10.2分段线性化与线性插值 196

§5.11 数字滤波方法 197

§5.11.1 算术平均值法——平滑滤波 197

§5.11.2低通滤波器 197

§5.11.3高通滤波器 202

§5.11.5数字滤波器模拟化设计方法 206

§5.11.4带通滤波器 206

§5.12 自检方法 208

§5.12.1 硬件自检 208

§5.12.2 自检算法 210

第六章测控系统软件设计方法 213

§6.1应用软件开发的任务和步骤 213

§6.2问题定义 214

§6.3程序设计 218

§6.3.1模块化程序设计 219

§6.3.2 自顶向下的程序设计法 220

§6.5.1查错手段 221

§6.5查错与测试 221

§6.4程序编码 221

§6.5.2查错方法 222

§6.5.3测试方法 224

§6.6文件编制 225

§6.7高级语言程序与汇编语言程序的连接 225

§6.7.1 BASIC程序与汇编语言程序的连接 225

§6.7.2 FORTRAN语言程序与汇编语言程序的连接 228

§6.7.3 C语言程序与汇编语言程序的连接 230

第七章通用标准总线 232

§7.1 总线概述 232

§7.2 STD总线 233

§7.3 IBM-PC总线 235

§7.4 RS-232C串行接口标准 237

§7.4.1 EIA RS-232C接口标准 238

§7.4.2用RS—232C标准总线连接系统 240

§7.4.3 RS-232C接口的实现方法 242

§7.5GP-IB（IEEE-488）总线概述 248

§7.5.1 GP-IB系统构成 249

§7.5.2 GP-IB系统的基本特性 249

§7.5.3接口功能设置 250

§7.5.4 GP-IB接口信号线 252

§7.5.4三线挂钩联络过程 253

§7.6 GP-IB总线及接口的信息与编码 255

§7.7.1 GP-IB接口功能的软件实现 257

§7.7实现GP-IB接口功能的方法 257

§7.7.2 GP-IB接口功能的硬件实现 264

§7.8微机系统的GP-IB接口 265

§7.8.1 PC-8000的GP-IB接口 266

§7.8.2 IBM-PC的GP-IB接口 269

第八章 多微处理机系统 271

§8.1 多微处理机系统概述 271

§8.1.1多微处理机系统的特点及其促进因素 271

§8.1.2多微处理机系统的结构与分类 272

§8.2多微处理机系统的互连与通讯 277

§8.2.1并行总线互连结构 277

§8.2.2 总线仲裁 283

§8.2.3存贮器配置与互连 285

§8.2.4 串行总线结构 287

§8.3多微处理机系统的工作方式 289

§8.3.1处理机之间的数据传送 290

§8.3.2处理机间的数据传送控制 290

§8.4并行处理算法 290

§8.5分布式操作系统 292

§8.5.1 用于单处理机系统的操作系统 292

§8.5.2分布式操作系统 293

§8.6多微处理机系统的开发环境与开发过程 294

主要参考文献 298