微機接口技術實驗教程

出版者的話
專家指導委員會
譯者序
前言.
第1章數(shù)字工具
1.1概述
1.2微型計算機
1.3數(shù)字系統(tǒng)
1.3.1進制數(shù)的表示
1.3.2格雷碼
1.4數(shù)字構件
1.4.1三態(tài)緩沖器
1.4.2邊緣觸發(fā)式D型觸發(fā)器
1.4.3透明鎖存器
1.4.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
1.4.5與門.或門和異或門
1.4.6置位／復位鎖存器
1.5數(shù)字計數(shù)器／定時器
1.5.1數(shù)字計數(shù)器／定時器的應用
1.5.28253可編程定時器
1.5.3AM9513系統(tǒng)定時控制器
1.6并行和串行輸入／輸出端口
1.6.1握手
1.6.2并行輸出端口
1.6.3并行輸入端口
1.7數(shù)字數(shù)據(jù)采集過程
1.7.1軟件觸發(fā)狀態(tài)輪詢法
1.7.2硬件觸發(fā)狀態(tài)輪詢法
1.7.3硬件觸發(fā)硬件中斷法
1.7.4硬件觸發(fā)直接存儲器存取法
1.7.5嵌入式處理器方法
1.8去除開關抖動
1.8.1交叉耦合與非門
1.8.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
1.8.3軟件去抖動
1.9數(shù)字接口標準
1.9.1RS-232C
1.9.2RS-422和RS-423
1.9.3RS-485
1.9.4IEEE-488
1.9.5VME總線
1.9.6小型計算機標準接口
1.9.7通用串行總線
1.9.8IEEE-1394
1.9.9ISDN.ADSL和互聯(lián)網(wǎng)電纜連接
1.9.10各種數(shù)字接口標準的相互比較
1.10習題
1.11參考閱讀資料
實驗練習1C語言程序設計簡介
實驗練習2測量事件次數(shù)
實驗練習3數(shù)字接口：開關和燈
第2章模擬工具
2.1概述
2.2運算放大器電路
2.2.1反向放大器
2.2.2同相放大器
2.2.3差動放大器
2.2.4電壓跟隨器
2.2.5電流—電壓轉換器
2.2.6求和放大器
2.2.7全波整流器
2.2.8峰值檢波器
2.2.9曲線整形放大器
2.3運算放大器特性
2.3.1輸入偏移電壓和輸出偏移電壓
2.3.2運算放大器的動態(tài)響應
2.3.3具有負反饋的動態(tài)響應
2.3.4RC時間常數(shù).上升時間.和帶寬之間的關系
2.4測量放大器與隔離放大器
2.4.1測量放大器
2.4.2隔離放大器
2.5噪聲源
2.5.1約翰遜噪聲
2.5.2散射噪聲
2.5.3放大器噪聲
2.5.4電干擾
2.5.5不適當?shù)慕拥?br />2.6模擬濾波
2.6.1簡易無源濾波器
2.6.2計算運放濾波器的伯德圖
2.6.3單極點低通濾波器
2.6.4高通單極點濾波器
2.6.5陷波濾波器
2.6.6高階低通濾波器
2.6.7高階高通濾波器
2.7功率放大器
2.8習題
2.9參考閱讀資料
實驗練習4運算放大器
實驗練習5測量放大器
實驗練習6模擬濾波器
第3章數(shù)／模轉換.模／數(shù)轉換以及采樣
3.1概述
3.2數(shù)／模轉換電路
3.2.1D／A轉換器的特性
3.2.2使用加權加法器的D／A轉換器
3.2.3運用R-2R電阻梯形網(wǎng)絡的D／A轉換器
3.2.4分段D／A轉換器
3.3模／數(shù)轉換器電路
3.3.1A／D轉換器的特性
3.3.2A／D轉換和D／A轉換之間的關系
3.3.3比較器
3.3.4跟蹤式A／D轉換器
3.3.5積分式A／D轉換器
3.3.6逐次逼近式A／D轉換器
3.3.7快速A／D轉換器..
3.3.8分段快速A／D轉換器
3.3.91位重復采樣西格馬—德爾塔(Σ—Δ)A／D轉換器
3.3.10常用的A／D轉換器
3.4采樣／保持放大器
3.4.1采樣模式
3.4.2保持模式
3.4.3采樣／保持轉換
3.4.4保持／采樣轉換
3.4.5采樣／保持放大器的作用
3.4.6用采樣／保持放大器消除D／A轉換器的尖峰脈沖
3.5模擬波形采樣
3.5.1軟件控制的采樣
3.5.2硬件控制的DMA采樣
3.5.3使用數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的采樣
3.5.4脈沖幅度分析
3.6頻率混疊
3.7常用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.7.1HP54501A
3.7.2幾種特殊用途的外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.7.3接口軟件
3.8習題
3.9參考閱讀資料
實驗練習7A／D和D／A轉換簡介
實驗練習8D／A轉換和波形產(chǎn)生
實驗練習9A／D轉換與周期采樣
實驗練習10頻率混疊
第4章傳感器和執(zhí)行器
4.1概述
4.2位置傳感器與角度傳感器
4.2.1電位計
4.2.2數(shù)字編碼器
4.2.3步進電機
4.3溫度傳感器
4.3.1溫度標準
4.3.2鉑電阻溫度計
4.3.3雙金屬開關和表盤式溫度計
4.3.4熱電偶
4.3.5熱敏電阻器
4.3.6固態(tài)溫度傳感器
4.3.7熱電偶參考結點的自動補償(電子“冰點”)
4.3.8紅外線溫度傳感器
4.3.9溫度傳感器小結
4.4應變敏感元件
4.5力傳感器和壓力傳感器
4.5.1力傳感器
4.5.2壓力傳感器
4.5.3壓電傳感器
4.5.4真空傳感器和真空泵
4.6測量光
4.6.1硅光電二極管
4.6.2郎伯—比爾定律
4.6.3固態(tài)光電探測器小結
4.6.4真空光電倍增管
4.7產(chǎn)生可見光
4.7.1白熾光
4.7.2發(fā)光
4.7.3發(fā)光效率
4.8離子電勢
4.8.1離子電勢的產(chǎn)生
4.8.2裸金屬電極
4.8.3銀／氯化銀電極
4.9電離輻射的檢測與測量
4.9.1電磁波譜
4.9.2輻射的應用
4.9.3X射線
4.9.4γ射線
4.9.5中子
4.9.6β射線
4.9.7α射線
4.9.8放射性同位素
4.9.9輻射探測器
4.10測量時間
4.10.1傳統(tǒng)的時間測量方法
4.10.2現(xiàn)代的時間測量方法
4.11習題
4.12參考閱讀資料
實驗練習11測量角度位置
實驗練習12測量溫度
實驗練習13測量應變和力
實驗練習14用光電二極管測量光
實驗練習15熱電熱泵
實驗練習16電極與離子介質
實驗練習17人的心臟
實驗練習18肌動電流圖
實驗練習19眼動電流圖
第5章數(shù)據(jù)分析與控制
5.1概述
5.2高斯誤差分布
5.2.1相同量的重復測量
5.2.2估計樣本均值和標準差
5.2.3估計均值的標準誤差
5.2.4估計標準差的標準誤差
5.3使用“學生”t檢驗
5.3.1不配對數(shù)據(jù)
5.3.2成對數(shù)據(jù)
5.3.3“學生”t檢驗的運用
5.3.4計算超過|t|的概率
5.4最小平方擬合
5.4.1用所測量的數(shù)據(jù)擬合一條直線
5.4.2用所測量的數(shù)據(jù)擬合一條曲線
5.5X2統(tǒng)計
5.5.1數(shù)據(jù)擬合模型中／的使用
5.5.2計算超過X2的概率
5.6解非線性方程
5.6.1牛頓法解f(x)=0
5.6.2次迭代法解f(x)=0
5.6.3數(shù)值最小化
5.7蒙特卡羅模擬
5.8傅里葉變換
5.8.1積分傅里葉變換的例子
5.8.2周期波形的傅里葉變換
5.8.3周期采樣時間函數(shù)的傅里葉變換
5.8.4有效地使用混疊——采樣示波器
5.8.5截尾時間函數(shù)的傅里葉變換
5.8.6離散傅里葉變換
5.8.7快速傅里葉變換
5.8.8快速傅里葉變換函數(shù)和開窗術的應用
5.8.9采樣系統(tǒng)設計因數(shù)的總結
5.9數(shù)字濾波器
5.9.1有限沖激響應濾波器
5.9.2無限沖激響應濾波器
5.9.3用FIR和IIR濾波器進行離散傅里葉變換
5.10控制技術
5.10.1傅里葉控制
5.10.2模擬控制
5.10.3基于計算機的數(shù)字控制
5.10.4開環(huán)系統(tǒng)響應
5.10.5控制算法的性能標準
5.10.6溫度控制
5.10.7開關控制
5.10.8比例控制
5.10.9比例積分微分控制
5.11習題
5.12參考閱讀資料
實驗練習20模／數(shù)轉換器和最小平方擬合
實驗練習21樣本數(shù)據(jù)的快速傅里葉變換
實驗練習22語音的快速傅里葉變換
實驗練習23數(shù)字濾波
實驗練習24用傅里葉反卷積和數(shù)字濾波處理補償問題
實驗練習25使用電阻加熱器的模擬溫度控制
實驗練習26使用計算機和電阻加熱器的溫度控制
實驗練習27使用計算機和熱電熱泵的溫度控制
附錄A接地與屏蔽
附錄B實驗中的不定度
附錄CC語言編程技巧
附錄D數(shù)值方法與C函數(shù)
附錄E數(shù)據(jù)轉換插卡DT3010PCI簡介
附錄F用數(shù)字示波器記錄波形
附錄G電的危險與安全
附錄H電阻與電容的標準值
附錄IASCII字符碼
術語表...