測控系統(tǒng)工程技術

內(nèi)容概要

　　《普通高等學校儀器科學與技術專業(yè)系列教材：測控系統(tǒng)工程技術》介紹測控系統(tǒng)和儀器工程中的測控應用技術基礎知識、總體設計技術、可靠性工程和實驗設計方法，內(nèi)容涉及面較廣，既具有科學性、應用性、實踐性，又具有復雜性、創(chuàng)造性的特點。書中設計一系列應用測控技術的實驗和實踐課題，以設計性、綜合性、創(chuàng)意性和自助性實驗為主，兼顧基礎性實驗，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練，提高學生工程素養(yǎng)和測控技能，提升學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力?！　　镀胀ǜ叩葘W校儀器科學與技術專業(yè)系列教材：測控系統(tǒng)工程技術》可作為高等工科院校測控技術與儀器、自動化類和儀器儀表類等相關專業(yè)的本科生和研究生的教學參考書或教材，也可供廣大從事自動控制、檢測技術與儀器儀表、計算機應用等方面的工程技術人員學習和參考。

書籍目錄

第1章 儀器科學與測控系統(tǒng)工程技術1.1 科學與技術的關系1.2 工程技術的特點及其愚維方法1.2.1 工程技術的特點1.2.2 創(chuàng)新思維1.2.3 工程技術中的邏輯思維1.3 儀器科學與技術學科內(nèi)涵和組成1.3.1 儀器科學與技術學科的內(nèi)涵1.3.2 儀器科學與技術學科的組成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)工程技術的內(nèi)容和學習方法第2章 測控系統(tǒng)工程技術應用基礎2.1 信號測取和放大應用技術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2.1.4 差動放大器技術的應用2.1.5 隔離放大器的使用2.2 測控接口應用技術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 信息通道轉換應用技術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)總體設計技術3.1 測控系統(tǒng)總體設計概述3.1.1 設計方法概述3.1.2 測控系統(tǒng)設計過程的劃分3.1.3 總體設計及其內(nèi)容3.2、測控系統(tǒng)設計需求分析3.2.1 設計任務分析3.2.2 功能規(guī)劃和指標確定3.2.3 設計原則3.3 硬件總體設計原則與步驟3.3.1 單元模塊的選擇與優(yōu)化3.3.2 參數(shù)的確定與預估3.4 軟件系統(tǒng)設計方法與步驟3.4.1 軟件開發(fā)環(huán)境與編輯語言的選用3.4.2 結構化程序設計和軟件系統(tǒng)結構分析3.4.3 軟件系統(tǒng)的規(guī)劃和設計步驟3.4.4 軟件設計實例3.5 總體設計的驗證和評審3.5.1 總體設計的驗證3.5.2 總體設計的評審第4章 儀器儀表可靠性工程和環(huán)境適應性技術4.1 基本概念與主要技術指標4.1.1 儀器可靠性技術的基本概念4.1.2 儀器環(huán)境適應性技術的基本概念4.1.3 可靠性特征參數(shù)與主要技術指標4.2、測控系統(tǒng)可靠性工程技術4.2.1 系統(tǒng)可靠性模型4.2.2 可靠性預計4.2.3 系統(tǒng)可靠性分配與設計技術……第5章 測量技術的正交實驗設計第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.層次結構　　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。　　從層次結構來看，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)的邏輯結構；下層由若干個子程序組成，只是為上層服務的工具。因此，整個軟件系統(tǒng)的設計過程主要是主程序和若干個中斷子程序的設計過程?！　?.功能結構　　在嵌入式系統(tǒng)中，軟件設計的內(nèi)容主要有功能性設計、可靠性設計和運行管理設計。完成功能性設計后，系統(tǒng)就可以實現(xiàn)預定的功能；完成可靠性設計后，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。功能性設計和運行管理設計通過各種不同的程序模塊來實現(xiàn)，可靠性設計滲透到各個模塊的設計中。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)硬件的初始設置和軟件系統(tǒng)中各個變量默認值的設置。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?！　　?/pre>








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