微机控制系统及其应用电子书

微机控制系统及其应用

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内容简介

前言

目录

第1章 计算机控制系统概述

1.1 自动控制系统的基本概念

1.2 计算机控制系统的组成

1.2.1 硬件部分

1.2.2 软件部分

1.3 计算机控制系统的分类

1.4 微型计算机控制系统的发展趋势

第2章 8XC552系列单片机结构及工作原理

2.1 典型8位单片机性能概述

2.2 8XC552单片机内部结构

2.2.1 8051核件

2.2.2 存储器结构

2.2.3 8XC552I/O端口

2.2.4 定时/计数器

2.2.5 A/D转换器和PWM

2.2.6 8XC552的中断系统

2.3 8XC552的引脚及功能

2.3.1 端口线

2.3.2 电源线

2.3.3 控制线

2.4 8XC552单片机的工作方式

习题与思考题

第3章 8XC552单片机的指令系统及汇编语言程序设计

3.1 MCS—51的寻址方式

3.2 指令系统简介

3.3 汇编语言程序设计

3.3.1 汇编语言格式

3.3.2 汇编语言构成

3.4 程序设计举例

习题与思考题

第4章 8XC552的定时/计数器、串行接口及中断系统

4.1 定时/计数器T0，T1

4.1.1 定时/计数器T0，T1方式寄存器和控制寄存器

4.1.2 T0，T1的工作方式

4.1.3 编程举例

4.2 8XC552的定时/计数器T2

4.2.1 8XC552对T2的定时/计数控制

4.2.2 8XC552捕捉T2时间的功能

4.2.3 8XC552对T2定时/计数值的比较功能

4.3 8XC552定时/计数器T3

4.4 串行接口SIO0

4.4.1 SIO0的电路结构及工作原理

4.4.2 SIO0的工作方式及控制

4.4.3 通信波特率的选择

4.4.4 串行口初始化及编程举例

4.5 串行接口SIO1

4.5.1 I2C总线的基本知识

4.5.2 8XC552中SIO1的电路结构和功能

4.5.3 SIO1的工作方式

4.5.4 SIO1的状态处理模块

4.5.5 SIO1的初始化程序简介

4.6 8XC552的中断系统

4.6.1 中断的概念

4.6.2 8XC552/MCS—51的中断系统

习题与思考题

第5章 过程输入/输出通道

5.1 信号的采样与复现

5.1.1 采样定理

5.1.2 信号的复现与零阶保持器

5.2 采样保持器及模拟开关

5.2.1 采样保持器

5.2.2 模拟开关

5.3 模拟量输入信号的放大

5.3.1 增益可编程放大器

5.3.2 仪用放大器

5.3.3 隔离放大器

5.3.4 电压/电流变换电路

5.4 模/数转换器及接口技术

5.4.1 逐次比较型A/D转换器的转换原理

5.4.2 量化误差、转换器编码与A/D转换器性能指标

5.4.3 逐次比较型A/D转换器

5.4.4 其他类型的A/D转换器及接口技术

5.4.5 高性能A/D转换器简介

5.5 模拟量输出通道

5.5.1 D/A转换器的原理及主要技术指标

5.5.2 D/A转换器及接口技术

5.5.3 输出保持器

5.6 开关量输入与输出通道

5.6.1 开关量输入通道

5.6.2 开关量输出通道

习题与思考题

第6章 微机控制系统应用程序

6.1 控制系统对应用程序设计的要求

6.2 人机接口及过程监视程序

6.2.1 键盘接口及处理程序

6.2.2 显示接口技术及程序设计

6.2.3 报警程序设计

6.3 测量数据的预处理技术

6.3.1 数字滤波程序

6.3.2 线性化处理程序

6.3.3 标度变换程序设计

6.4 常用数字控制算法的数学描述及程序设计

6.4.1 PID算法的数字实现

6.4.2 基本PID算法的程序设计

6.4.3 应用数字PID应考虑的几个问题

6.4.4 数字PID控制器的改进

6.4.5 PID参数整定方法简介

6.5 输出控制程序设计

6.5.1 步进电机的控制技术及程序设计

6.5.2 小功率直流电机的速度调节

习题与思考题

第7章 微机控制系统设计实例及抗干扰措施

7.1 微机控制系统的设计

7.1.1 控制系统的硬件设计要求

7.1.2 控制系统的软件设计

7.1.3 控制算法的选择

7.1.4 系统的调试及试运行

7.2 控制系统设计实例

7.2.1 粮仓温度检测系统

7.2.2 自动剪板机的顺序控制系统

7.2.3 退火炉温度控制系统

7.2.4 用80C552作为主控机的温度控制系统的设计

7.3 故障自动检测程序的设计

7.3.1 ROM和RAM的自检程序

7.3.2 A/D和D/A转换器的自检程序

7.3.3 显示装置的自检程序

7.3.4 总线及插件自检

7.4 微机控制系统的抗干扰及可靠性设计

7.4.1 电源、地线的干扰与抑制

7.4.2 硬件抗干扰措施

7.4.3 软件抗干扰方法

7.4.4 印制电路板设计中的抗干扰措施

7.4.5 微机控制系统的可靠性设计

习题与思考题

第8章 PLC与IPC应用技术

8.1 PLC组成原理与分类

8.1.1 PLC发展与应用概况

8.1.2 PLC基本结构与工作原理

8.1.3 PLC分类与特点

8.2 PLC编程原理

8.2.1 S7－200系列PLC概述

8.2.2 S7－200系列PLC的数据类型与基本编程元件

8.2.3 S7－200系列PLC的基本编程指令

8.2.4 典型应用示例

8.3 PLC应用系统设计方法

8.3.1 PLC应用系统设计基本方法和步骤

8.3.2 基于继电器梯形图的设计方法

8.3.3 数字逻辑设计方法

8.4 基于PC总线的工业控制计算机

8.4.1 PC总线标准规范

8.4.2 IPC工业控制计算机的特点与组成

8.4.3 典型的IPC工业控制系统

习题与思考题

第9章 嵌入式系统结构与设计原理

9.1 嵌入式系统与嵌入式计算机

9.2 嵌入式系统组成原理

9.2.1 嵌入式系统的体系结构

9.2.2 典型的嵌入式处理器

9.2.3 嵌入式实时操作系统

9.2.4 几种典型的嵌入式操作系统

9.3 嵌入式操作系统μC/OS－Ⅱ

9.3.1 嵌入式系统中两种系统程序结构

9.3.2 嵌入式系统软件的层次结构

9.3.3 μC/OS－Ⅱ的特点及其系统结构

9.4 嵌入式系统的开发环境

9.4.1 嵌入式系统的开发流程

9.4.2 基于ARM的嵌入式系统程序设计概述

9.4.3 基于S3C44B0X的嵌入式系统开发板及其软硬件结构

9.5 嵌入式系统应用设计示例

9.5.1 实验1——ARM7中断处理

9.5.2 实验2——μC/OS－II中断处理

9.5.3 实验3——多任务通信实验

9.5.4 实验4——LCD控制器实验

9.5.5 实验5——PWM输出

9.6 嵌入式系统开发平台的设计

9.6.1 嵌入式开发平台的构建

9.6.2 开发平台的整体结构

9.6.3 图形界面定制

9.6.4 TCP/IP应用程序

9.6.5 文件系统的使用

9.6.6 TFTP客户端在LwIP下的实现

9.6.7 数据格式转换

习题与思考题

第10章 工业控制网络

10.1 工业控制网络概述

10.1.1 工业控制网络的产生与发展

10.1.2 工业控制网络的概念

10.1.3 控制网络在企业网络系统中的地位

10.2 集散控制系统

10.2.1 集散控制系统概述

10.2.2 集散控制系统体系结构

10.2.3 集散控制系统的特点

10.3 现场总线网络技术

10.3.1 现场总线网络技术特点及发展现状

10.3.2 几种常用的现场总线

10.4 PROFIBUS现场总线控制网络

10.4.1 PROFIBUS基本特性

10.4.2 PROFIBUS－DP

10.4.3 PROFIBUS控制系统

10.4.4 PROFIBUS在糖香料配送中心控制系统中的应用

10.5 工业以太网技术

10.5.1 工业以太网技术及特点

10.5.2 工业以太网的主要标准

10.5.3 工业以太网应用模式

10.6 工业控制网络系统设计

参考文献