數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)

第1章計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)概述1
1.1數(shù)據(jù)采集與分析的基本概念1
1.1.1信息和信號1
1.1.2數(shù)據(jù)采集2
1.1.3系統(tǒng)2
1.2計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成2
1.3數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)4
第2章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)6
2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成6
2.1.1硬件系統(tǒng)6
2.1.2軟件系統(tǒng)9
2.2計(jì)算機(jī)編碼基礎(chǔ)9
2.2.1進(jìn)位制數(shù)及其相互轉(zhuǎn)換9
2.2.2計(jì)算機(jī)中整數(shù)的表示12
2.2.3計(jì)算機(jī)中浮點(diǎn)數(shù)的表示14
2.2.4計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的編碼16
第3章數(shù)據(jù)采集信號處理基礎(chǔ)21
3.1信號的分類21
3.1.1確定性信號21
3.1.2隨機(jī)信號22
3.1.3連續(xù)信號和離散信號27
3.1.4能量信號與功率信號28
3.1.5時(shí)域信號與頻域信號28
3.2傅立葉變換28
3.2.1信號的傅立葉分解28
3.2.2傅立葉變換30
3.3采樣定理33
3.3.1正弦信號的采樣33
3.3.2采樣定理34
3.3.3混頻37
第4章輸入/輸出接口技術(shù)38
4.1概述38
4.1.1接口的結(jié)構(gòu)和功能38
4.1.2端口的編址39
4.1.3數(shù)據(jù)傳送方式39
4.2串行接口42
4.2.1串行傳輸概念43
4.2.2RS-232接口45
4.2.3可編程串行接口芯片8251A47
4.2.4計(jì)算機(jī)中的串行接口49
4.3并行接口50
4.3.18255A簡介50
4.3.28255A的工作方式52
4.3.38255A的編程55
4.3.48255A應(yīng)用舉例57
4.4中斷58
4.4.1基本概念58
4.4.2計(jì)算機(jī)中的中斷系統(tǒng)60
4.4.3中斷控制器8259A61
4.5DMA69
4.5.1DMA控制器8237簡介69
4.5.28237的引腳定義70
4.5.38237的工作模式72
4.5.48237的編程73
4.6定時(shí)/計(jì)數(shù)77
4.6.18253的結(jié)構(gòu)與功能77
4.6.28253的工作方式79
4.6.38253的編程81
4.6.48253應(yīng)用舉例83
第5章數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)常用電路85
5.1多路模擬開關(guān)85
5.1.1AD750185
5.1.2CD405187
5.2采樣/保持電路88
5.2.1概念介紹88
5.2.2AD58590
5.2.3LF39891
5.3信號調(diào)理電路93
5.3.1概述93
5.3.2可編程放大器93
5.4存儲(chǔ)電路95
5.4.1存儲(chǔ)器概述95
5.4.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器97
5.4.3常用存儲(chǔ)器99
5.4.4存儲(chǔ)器與CPU的連接103
5.5顯示電路104
5.5.1發(fā)光二極管104
5.5.2液晶顯示器106
5.6鍵盤108
5.6.1電路原理108
5.6.2消抖動(dòng)109
第6章D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換110
6.1D/A轉(zhuǎn)換110
6.1.1D/A轉(zhuǎn)換的基本原理110
6.1.2D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)111
6.1.3典型的D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832112
6.1.4D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用實(shí)例114
6.2A/D轉(zhuǎn)換115
6.2.1A/D轉(zhuǎn)換原理115
6.2.2A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)116
6.2.3典型的A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809117
6.2.4ADC0809的應(yīng)用119
第7章傳感器技術(shù)123
7.1概述123
7.1.1傳感器的組成123
7.1.2傳感器的分類123
7.1.3傳感器的特征描述124
7.2位移傳感器127
7.2.1電容式傳感器127
7.2.2電感式傳感器130
7.2.3光電式傳感器132
7.3力傳感器136
7.3.1電阻應(yīng)變式傳感器136
7.3.2壓電式傳感器138
7.4溫度傳感器139
7.4.1熱敏電阻139
7.4.2熱敏二極管140
7.4.3熱電偶140
第8章數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)抗干擾技術(shù)142
8.1干擾的形成與抗干擾設(shè)計(jì)142
8.1.1干擾的形成142
8.1.2抗干擾設(shè)計(jì)144
8.2硬件抗干擾技術(shù)146
8.2.1屏蔽146
8.2.2濾波148
8.2.3接地152
8.2.4電源抗干擾154
8.3軟件抗干擾技術(shù)155
第9章總線接口技術(shù)158
9.1計(jì)算機(jī)總線簡介158
9.2ISA總線162
9.2.1PC/XT總線162
9.2.2ISA總線165
9.3PCI總線171
9.3.1PCI總線的主要性能171
9.3.2PCI總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)172
9.3.3PCI總線信號定義172
9.3.4PCI總線分析176
9.3.5PCI總線開發(fā)182
9.3.6PCI接口芯片PCI9052183
9.4USB總線188
9.4.1USB總線188
9.4.2總線分析189
9.4.3USB總線傳輸協(xié)議192
9.4.4USB總線接口芯片及其應(yīng)用195
第10章計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)202
10.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則202
10.2精度設(shè)計(jì)203
10.2.1誤差的基本概念203
10.2.2誤差分配205
10.2.3采樣頻率的選擇206
10.2.4系統(tǒng)分辨率設(shè)計(jì)207
10.3硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)208
10.4軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)208
10.5微小零件表面測量系統(tǒng)實(shí)例212
10.5.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)212
10.5.2軟件設(shè)計(jì)214
10.5.3驗(yàn)證215
10.6轉(zhuǎn)臺測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例215
10.6.1硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)215
10.6.2軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)221
10.6.3驗(yàn)證230
第11章數(shù)據(jù)分析與處理232
11.1卷積定理232
11.2離散傅立葉變換234
11.3其他變換240
11.3.1拉普拉斯變換240
11.3.2Z變換240
11.3.3各種變換的關(guān)系241
11.4數(shù)字處理242
11.5數(shù)字濾波技術(shù)245
11.6現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析與處理簡介248
11.6.1短時(shí)傅立葉變換248
11.6.2小波變換250
第12章使用LabVIEW進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析253
12.1LabVIEW簡介253
12.1.1LabVIEW的基本特點(diǎn)253
12.1.2LabVIEW的具體功能255
12.1.3LabVIEW在數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的應(yīng)用257
12.2使用LabVIEW進(jìn)行數(shù)據(jù)采集實(shí)例258
12.2.1實(shí)例一：數(shù)據(jù)顯示258
12.2.2實(shí)例二：數(shù)據(jù)采集261
第13章使用CVI進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析268
13.1CVI簡介268
13.2聲卡簡介269
13.2.1聲卡的特點(diǎn)269
13.2.2聲卡編程269
13.3創(chuàng)建虛擬示波器270
13.3.1虛擬示波器270
13.3.2創(chuàng)建工程271
13.3.3代碼編輯278
13.3.4程序測試288
13.3.5軟件升級291
第14章使用MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析292
14.1MATLAB數(shù)據(jù)采集工具箱292
14.1.1數(shù)據(jù)采集工具箱簡介292
14.1.2數(shù)據(jù)采集工具箱函數(shù)296
14.1.3數(shù)據(jù)采集輸入設(shè)備對象屬性298
14.1.4MATLAB數(shù)據(jù)采集步驟300
14.2創(chuàng)建虛擬示波器301
14.2.1基于MATLAB的虛擬示波器301
14.2.2創(chuàng)建圖形界面301
14.2.3代碼分析307
14.2.4代碼編輯310
14.2.5程序測試315
參考文獻(xiàn)317