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第1章 绪论1

1.1数据采集的发展历史和应用1

1.1.1数据采集的发展历史1

1.1.2数据采集的应用6

1.2数据采集的意义和任务15

1.3数据采集系统的基本功能15

1.4数据采集系统的结构形式16

1.4.1微型计算机数据采集系统17

1.4.2集散型数据采集系统19

1.5数据采集系统的软件20

1.6数据处理的类型和任务21

1.6.1数据处理的类型21

1.6.2数据处理的任务22

习题与思考题23

第2章 模拟信号的数字化处理24

2.1概述24

2.2采样过程25

2.3采样定理26

2.3.1采样定理一（Shannon定理）26

2.3.2采样定理一中两个条件的物理意义27

2.3.3满足采样定理一两个条件的必要性的讨论27

2.3.4采样定理一不适用的情况29

2.3.5采样定理二（带通信号采样定理）29

2.3.6采样定理三（重采样定理）30

2.4频混的产生与消除频混的措施31

2.4.1频混的产生31

2.4.2消除频混的措施32

2.5采样技术的讨论34

2.6模拟信号的采样控制方式38

2.6.1模拟信号的采样控制方式38

2.6.2采样控制方式的选择40

2.7量化与量化误差41

2.7.1量化41

2.7.2量化方法41

2.7.3量化误差43

2.8编码47

2.8.1单极性编码47

2.8.2双极性编码51

习题与思考题53

第3章 模拟多路开关54

3.1概述54

3.2多路开关的工作原理及主要技术指标55

3.2.1多路开关工作原理55

3.2.2多路开关的主要指标57

3.3多路开关集成芯片57

3.3.1无译码器的多路开关57

3.3.2有译码器的多路开关58

3.4多路开关的电路特性61

3.5多路开关的配置65

3.6模拟多路开关的应用67

3.6.1通道的扩展方法67

3.6.2组成增益可程控的电压运算放大器69

习题与思考题70

第4章测量放大器71

4.1概述71

4.2测量放大器的电路原理71

4.3测量放大器的主要技术指标73

4.4测量放大器集成芯片74

4.4.1 AD52174

4.4.2 AD52275

4.5测量放大器的使用77

4.5.1 AD521芯片的使用示例77

4.5.2 AD522芯片的使用示例77

4.6隔离放大器77

4.6.1隔离放大器的结构78

4.6.2隔离放大器的应用79

习题与思考题80

第5章 采样／保持器82

5.1概述82

5.2采样／保持器的工作原理82

5.3采样／保持器的类型和主要性能参数83

5.3.1采样／保持器的类型83

5.3.2采样／保持器的主要性能参数85

5.4系统采集速率与采样／保持器的关系87

5.5采样／保持器集成芯片89

5.5.1 AD58289

5.5.2 LF19891

5.6采样／保持器使用中应注意的问题92

5.6.1采样／保持器选用时应注意的问题92

5.6.2电路设计中应注意的问题93

习题与思考题95

第6章模／数转换器96

6.1 A/D转换器的分类96

6.2 A/D转换器的主要技术指标96

6.3逐次逼近式A/D转换器100

6.3.1工作原理100

6.3.2工作过程101

6.4双斜积分式A/D转换器102

6.4.1工作原理102

6.4.2工作过程103

6.5单片集成A/D转换器104

6.5.1 8位A/D转换器芯片ADC0809104

6.5.2 12位A/D转换器芯片AD574A107

6.5.3 12位带采样／保持的A/D转换器芯片AD678112

6.6面对设计如何选择和使用A/D转换器116

6.7 A/D转换器与微机接口118

6.7.1接口设计中的问题119

6.7.2内含三态缓冲器的A/D转换器接口电路122

6.7.3不带三态缓冲器的A/D转换器接口电路126

习题与思考题128

第7章数／模转换器130

7.1 D/A转换器的分类和组成130

7.1.1 D/A转换器的分类130

7.1.2 D/A转换器的基本组成132

7.2 D/A转换器的主要技术指标132

7.3并行D/ A转换器135

7.3.1权电阻D/A转换器135

7.3.2 T型电阻D/A转换器136

7.3.3具有双极性输出的D/A转换器138

7.4单片集成D/A转换器140

7.4.1 DAC0832140

7.4.2 DAC1210142

7.4.3 AD7534143

7.5 D/A转换器接口的隔离145

7.6 D/A转换器与微机的接口146

7.6.1无输入锁存器的D/A转换器与微机的接口146

7.6.2具有输入锁存的D/A转换器与微机的接口148

习题与思考题151

第8章 数据的接口板卡采集153

8.1概述153

8.1.1 ISA总线简介154

8.1.2 PCI总线简介156

8.1.3数据采集板卡类型157

8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡158

8.2.1概述158

8.2.2主要技术指标159

8.2.3工作原理159

8.2.4使用与工作方式选择161

8.2.5模入码制以及数据与模拟量的对应关系165

8.2.6外触发信号E.T的要求165

8.2.7中断方式工作166

8.2.8关于转换及中断标志使用的补充说明166

8.2.9 PC-6319编程举例166

8.3 PC-6311D模入模出接口卡169

8.3.1概述169

8.3.2主要技术参数169

8.3.3工作原理171

8.3.4安装及使用注意171

8.3.5使用与工作方式选择172

8.3.6模入模出码制以及数据与模拟量的对应关系176

8.3.7外触发信号E、T的要求176

8.3.8中断工作方式177

8.3.9电流输出方式的使用与扩展177

8.3.10调整与校准177

8.3.11编程举例178

8.4 Windows 98数据采集板卡编程179

8.5 Windows XP数据采集板卡编程183

8.5.1 Windows XP中读写I/O端口的问题183

8.5.2用户态（Ring 3）取得Debug权限的I/O端口读写方法185

8.5.3 Windows XP中数据采集板卡的Delphi 6语言编程190

习题与思考题196

第9章 数字信号的采集197

9.1 8255A可编程外围接口芯片197

9.1.1用途和结构197

9.1.2工作方式198

9.1.3初始化199

9.2 PS-2304数字量I/O接口板简介200

9.2.1概述200

9.2.2使用与工作方式选择201

9.3 BCD码并行数字信号的采集203

9.4车速脉冲信号的采集计数211

9.4.1车速脉冲信号的变换211

9.4.2脉冲信号的处理212

9.4.3脉冲信号的采集计数212

习题与思考题215

第10章 采样数据的预处理216

10.1采样数据的标度变换216

10.1.1线性参数的标度变换217

10.1.2非线性参数的标度变换217

10.1.3应用举例220

10.2采样数据的数字滤波222

10.2.1中值滤波法222

10.2.2算术平均值法224

10.2.3加权平均滤波法224

10.2.4一阶滞后滤波法（惯性滤波法）225

10.2.5防脉冲干扰复合滤波法225

10.2.6程序判断滤波法226

10.2.7递推平均滤波法226

10.3剔除采样数据中的奇异项227

10.4去除或提取采样数据的趋势项232

10.5采样数据的平滑处理235

10.5.1平均法235

10.5.2五点三次平滑法237

10.5.3数据平滑方法的实质240

习题与思考题240

参考文献241