随着计算机与数字技术的发展，在生产与生活各个领域中所采用的监测与控制系统，已逐步从模拟式转向称为数据采集系统DAS(Data Acgtlsition System)的数字式系统。本书对数据采集系统DAS进行了系统的阐述，内容包括信号调理、多路开关、接口设计、数字控制系统和数据采集系统的设计等。

第一章 数据采集系统概述

 1-1 数据采集系统的构成

 1-2 数据处理

第二章 采样与采样/保持器

 2-1 概述

 2-2 信号的频谱

2-2-1 傅里叶变换的定义

2-2-2 几个重要函数的傅里叶变换

 2-3 采样定理

2-3-1 理想采样

2-3-2 理想采样的频谱

2-3-3 频谱混淆(Aliasing)

2-3-4 采样定理

 2-4 窄带信号的采样

 2-5 孔径时间

 2-6 采样/保持器(S/H)

2-6-1 S/H的结构原理

2-6-2 S/H的主要特性参数

2-6-3 采样/保持器集成芯片

2-6-4 采样/保持器的选用

习题

第三章 量化与量化器

 3-1 量化的基本概念

 3-2 编码

 3-3 量化误差

 3-4 逐次逼近式A/D转换器

3-4-1 基本原理

3-4-2 逐次逼近式A/D转换器集成芯片

 3-5 双斜积分式A/D转换器(The Dual slope Integrtating ADC)

3-5-1 基本原理

3-5-2 集成化双斜积分式A/D转换器集成芯片

 3-6 电压一频率转换器(VFC或V/F)

3-6-1 VFC的原理

3-6-2 用VFC作A/D转换

3-6-3 VFC集成芯片

 3-7 A/D转换器的调整

习题

第四章 数一模转换

 4-1 理想的信号恢复

 4-2 实际的恢复方法

4-2-1 零阶保持器

4-2-2 其他形式的信号恢复法

4-2-3 均方根(RMS)恢复误差

 4-3 数据采集基本参数设计举例

 4-4 数一模转换器(DAC)

4-4-1 DAC的原理

4-4-2 DAC的有关参数和术语

 4-5 DAC集成芯片

4-5-1 AD1408

4-5-2 AD7524

4-5-3 DAC0832

4-5-4 AD7543(串行输入的D/A芯片)

习题

第五章 信号调理

 5-1 运算放大器

5-1-1 放大器的基本组态及其增益

5-1-2 失调与零漂

5-1-3 放大器的噪声

5-1-4 带宽与摆率

 5-2 测量放大器(数据放大器)

5-2-1 测量放大器的组成原理

5-2-2 单片测量放大器

 5-3 低漂移放大器

5-3-1 动态校零放大器的原理

5-3-2 单片自动稳零运算放大器

 5-4 光电耦合器

5-4-1 发光二极管一光敏电阻耦合器件

5-4-2 极管一三极管型光电耦合器

 5-5 磁耦合隔离放大器

5-5-1 调制与解调的基本原理

5-5-2  Model277隔离放大器

 5-6 电压比较器

5-6-1 电压比较器的原理

5-6-2 LM139系列比较器芯片

5-6-3 基本比较电路

习题

第六章 多路开关

 6-1 电气机械式多路开关

6-1-1 步进选择器与电驱动换接器

6-1-2 舌簧继电器

 6-2 半导体开关

6-2-1 二极管桥开关

6-2-2 结型场效应管(J-FETS)

6-2-3 P-和N-MOS场效应管

6-2-4 CMOS模拟开关

 6-3 多路模拟开关集成芯片

6-3-1 AD7501.AD7503

6-3-2 AD7502

6-3-3 CD4501

 6-4 多路开关的电路特性

6-4-1 泄漏

6-4-2 交流或动态响应

6-4-3 源负载效应误差

6-4-4 串扰

6-4-5 其他特性与问题

习题

第七章 接口设计

 7-1 I/O寻址方式

7-1-1 隔离I/O寻址方式

7-1-2 内存映象I/O寻址方式

7-1-3 两种寻址方式的比较

 7-2 I/O数据传送的控制方式

7-2-1 定时方式(Timing Mode)

7-2-2 查询方式(Polling Modle)

7-2-3 中断方式(Interrupt Mode)

7-2-4 直接存储器存取方式(DMA Modle)

7-2-5 传送方式的选择

 7-3 总线

7-3-1 S100总线

7-3-2 IBM-PC总线

7-3-3 STD总线

7-3-4 MCS51单片机总线结构

7-3-5 外部总线

 7-4 I/O端口地址译码

7-4-1 固定地址译码

7-4-2 开关可选译码电路

7-4-3 线选法译码

 7-5 ADC与微机系统接口

7-5-1 接口设计要求

7-5-2 内含三态缓冲器ADC的接口电路

7-5-3 不带三态门或带有无片外控制端的ADC接口电路

7-5-4 V-F转换器与微机的接口电路

 7-6 数字量输入接口电路

7-6-1 频率检测接口

7-6-2 开关量检测接口

7-6-3 BCD码拨盘接口电路

 7-7 DAC与微机接口

7-7-1 不具有输入锁存器的DAC与微机的接口

7-7-2 具有输入锁存器的DAC与微机的接口

习题

第八章 采集系统的抗干扰

 8-1 干扰源及其传播途径

 8-2 采集系统抗干扰的一般措施

8-2-1 在干扰源处抑制干扰

8-2-2 在干扰传播途径中抑制干扰

 8-3 数字电路的抗干扰

8-3-1 几种逻辑电路干扰的抑制

8-3-2 总线的抗干扰

 8-4 系统安装及印刷线路设计中的抗干扰

8-4-1 系统各部件的安排与连接

8-4-2 印刷线路板设计注意事项

习题

第九章 测量数据的分类与处理

 9-1 确定性测量数据

9-1-1 周期性信号

9-1-2 准周期信号

9-1-3 非周期信号

 9-2 随机信号

9-2-1 随机信号的分类

9-2-2 均值与均方值的估计

9-2-3 概率密度的估计

 9-3 测量数据的预处理

9-3-1 剔除原始数据中的奇异项

9-3-2 去除或提取测量数据的趋势项

 9-4 数字滤波

9-4-1 数字滤波器的结构与表达

9-4-2 非递归数字滤波器的设计

9-4-3 平滑滤波

习题

第十章 数字控制系统

 10-1 计算机控制的一般概念

10-1-1 自动控制系统的结构

10-1-2 计算机控制系统的特点

 10-2 简单控制系统的实现

 10-3 简单伺服机构的分析

10-3-1 一阶伺服机构

10-3-2 二阶伺服机构

 10-4 控制算法

10-4-1 PID控制规律

10-4-2 数字PID控制算法

10-4-3 PID参数的整定

习题

第十一章 数据采集系统的设计

 11-1 系统设计的一般原则

1-1-1 系统总体方案设计

11-1-2 硬件设计中应注意的问题

11-1-3 软件设计中的注意事项

 11-2 系统通道的结构方案

11-2-1 A/D通道的结构方案

11-2-2 D/A通道的结构方案

11-3 系统的误差分配及速度估算

 11-3-1 系统的误差分配

11-3-2 速度估算

 11-4 程序设计

11-4-1 软件设计过程

11-4-2 混合语言编程技术

11-4-3 建立文件

 11-5 板级产品的数据采集系统

11-5-1 基于MS1214A接口板的数据采集系统

11-5-2 基于IEEE488接口卡的自动测试系统

 11-6 高速数据采集系统

11-6-1 采用DMA技术的数据采集系统

11-6-2 采用双端口RAM技术的高速数据采集

 11-7 综合应用实例

11-7-1 MCS51数据采集系统

11-7-2 多通道DMA方式高速采集系统

附录

一、S100总线

二、STD总线

三、IEEE-488总线

四、RS232串行总线

五、典型的I/O通用集成芯片

参考文献