測控系統(tǒng)工程技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《普通高等學(xué)校儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)系列教材：測控系統(tǒng)工程技術(shù)》介紹測控系統(tǒng)和儀器工程中的測控應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)知識、總體設(shè)計技術(shù)、可靠性工程和實驗設(shè)計方法，內(nèi)容涉及面較廣，既具有科學(xué)性、應(yīng)用性、實踐性，又具有復(fù)雜性、創(chuàng)造性的特點。書中設(shè)計一系列應(yīng)用測控技術(shù)的實驗和實踐課題，以設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)意性和自助性實驗為主，兼顧基礎(chǔ)性實驗，選材盡量做到新穎、實用、先進、趣味和普及。通過強化實踐能力訓(xùn)練，提高學(xué)生工程素養(yǎng)和測控技能，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。　　《普通高等學(xué)校儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)系列教材：測控系統(tǒng)工程技術(shù)》可作為高等工科院校測控技術(shù)與儀器、自動化類和儀器儀表類等相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生的教學(xué)參考書或教材，也可供廣大從事自動控制、檢測技術(shù)與儀器儀表、計算機應(yīng)用等方面的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。

書籍目錄

第1章 儀器科學(xué)與測控系統(tǒng)工程技術(shù)1.1 科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系1.2 工程技術(shù)的特點及其愚維方法1.2.1 工程技術(shù)的特點1.2.2 創(chuàng)新思維1.2.3 工程技術(shù)中的邏輯思維1.3 儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科內(nèi)涵和組成1.3.1 儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的內(nèi)涵1.3.2 儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的組成1.4 測控系統(tǒng)的基本組成1.4.1 測試系統(tǒng)的構(gòu)成1.4.2 智能測控系統(tǒng)的組成1.5 測控系統(tǒng)工程技術(shù)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法第2章 測控系統(tǒng)工程技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)2.1 信號測取和放大應(yīng)用技術(shù)2.1.1 傳感器的選用2.1.2 信號調(diào)理概述2.1.3 前置放大器的低噪聲技術(shù)2.1.4 差動放大器技術(shù)的應(yīng)用2.1.5 隔離放大器的使用2.2 測控接口應(yīng)用技術(shù)2.2.1 A/D與微型機接口及程序2.2.2 VFC與微型機接口2.2.3 D/A與微型機接口2.2.4 功率接口2.2.5 通信接口2.3 信息通道轉(zhuǎn)換應(yīng)用技術(shù)2.3.1 單元電路電氣性能的相互匹配2.3.2 信號耦合與時序配合2.3.3 電平轉(zhuǎn)換接口2.4 測控系統(tǒng)數(shù)字PID控制及工程實現(xiàn)2.4.1 過程控制方法概述2.4.2 數(shù)字PID控制算法2.4.3 PID控制算法的改進2.4.4 數(shù)字PID控制器的工程實現(xiàn)第3章 測控系統(tǒng)總體設(shè)計技術(shù)3.1 測控系統(tǒng)總體設(shè)計概述3.1.1 設(shè)計方法概述3.1.2 測控系統(tǒng)設(shè)計過程的劃分3.1.3 總體設(shè)計及其內(nèi)容3.2、測控系統(tǒng)設(shè)計需求分析3.2.1 設(shè)計任務(wù)分析3.2.2 功能規(guī)劃和指標確定3.2.3 設(shè)計原則3.3 硬件總體設(shè)計原則與步驟3.3.1 單元模塊的選擇與優(yōu)化3.3.2 參數(shù)的確定與預(yù)估3.4 軟件系統(tǒng)設(shè)計方法與步驟3.4.1 軟件開發(fā)環(huán)境與編輯語言的選用3.4.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計和軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析3.4.3 軟件系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計步驟3.4.4 軟件設(shè)計實例3.5 總體設(shè)計的驗證和評審3.5.1 總體設(shè)計的驗證3.5.2 總體設(shè)計的評審第4章 儀器儀表可靠性工程和環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)4.1 基本概念與主要技術(shù)指標4.1.1 儀器可靠性技術(shù)的基本概念4.1.2 儀器環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)的基本概念4.1.3 可靠性特征參數(shù)與主要技術(shù)指標4.2、測控系統(tǒng)可靠性工程技術(shù)4.2.1 系統(tǒng)可靠性模型4.2.2 可靠性預(yù)計4.2.3 系統(tǒng)可靠性分配與設(shè)計技術(shù)……第5章 測量技術(shù)的正交實驗設(shè)計第6章 測控系統(tǒng)工程實踐第7章 實驗報告與科技論文參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.層次結(jié)構(gòu)　　一個完整的軟件系統(tǒng)是由若干個程序模塊組成的，這些程序模塊根據(jù)運行層次可分為兩類?！　。?）主動執(zhí)行的程序模塊（上層模塊）　　這類程序模塊包括主程序和各類中斷子程序。主程序在系統(tǒng)上電時自動執(zhí)行，最后必定進人一個無限循環(huán)。各類中斷子程序在滿足中斷條件時自動執(zhí)行，最后必定執(zhí)行中斷返回指令。中斷的發(fā)生是隨機的，其返回地址是被中斷打斷的地方，通常不是固定的地址?！　。?）被動執(zhí)行的程序模塊（下層模塊）　　這類程序模塊包括各類普通子程序，它們不能主動執(zhí)行，只能在被其他程序調(diào)用時執(zhí)行，最后必定執(zhí)行返回指令。由于子程序調(diào)用是顯性的，故其返回地址也是明確的。因為某個子程序可能需要調(diào)用其他子程序，故其嵌套調(diào)用的層次可以較多，最多調(diào)用層次受到堆棧資源的限制。　　從層次結(jié)構(gòu)來看，軟件系統(tǒng)的上層由主程序和若干個中斷子程序組成，體現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)；下層由若干個子程序組成，只是為上層服務(wù)的工具。因此，整個軟件系統(tǒng)的設(shè)計過程主要是主程序和若干個中斷子程序的設(shè)計過程。　　2.功能結(jié)構(gòu)　　在嵌入式系統(tǒng)中，軟件設(shè)計的內(nèi)容主要有功能性設(shè)計、可靠性設(shè)計和運行管理設(shè)計。完成功能性設(shè)計后，系統(tǒng)就可以實現(xiàn)預(yù)定的功能；完成可靠性設(shè)計后，系統(tǒng)就能夠可靠地運行。在某些系統(tǒng)中還需要進行運行管理設(shè)計，以便實現(xiàn)系統(tǒng)的電源管理和程序在線升級等特殊功能。功能性設(shè)計和運行管理設(shè)計通過各種不同的程序模塊來實現(xiàn)，可靠性設(shè)計滲透到各個模塊的設(shè)計中。因此，整個軟件系統(tǒng)也可以看成是由若干個功能模塊組成的，下面介紹常用的功能模塊。　?。?）自檢模塊　　自檢模塊完成對硬件系統(tǒng)的檢查，發(fā)現(xiàn)存在的故障，避免系統(tǒng)“帶病運行”。該模塊通常包括數(shù)據(jù)存儲器（RAM）自檢、程序存儲器（ROM）自檢、輸入通道自檢、輸出通道自檢和外部設(shè)備自檢等。在進行自檢的過程中，如果檢測到智能儀器的某一部分存在故障，智能儀器將以某種特殊的顯示方式提醒操作人員注意，并顯示當(dāng)前的故障狀態(tài)或故障代碼，從而使儀器的故障定位更加方便?！　。?）初始化模塊　　初始化模塊完成系統(tǒng)硬件的初始設(shè)置和軟件系統(tǒng)中各個變量默認值的設(shè)置。該模塊通常包括外圍芯片初始化（如液晶顯示模塊LCM和微型打印機等的初始化）、片內(nèi)特殊功能寄存器的初始化（如定時器和中斷控制寄存器等）、堆棧指針初始化、全局變量初始化、全局標志初始化、系統(tǒng)時鐘初始化和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化等。該模塊為系統(tǒng)建立一個穩(wěn)定的和可預(yù)知的初始狀態(tài)，系統(tǒng)在進入工作狀態(tài)之前都必須執(zhí)行該模塊。　　……

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