數據采集與分析技術

第1章計算機數據采集與分析技術概述1
1.1數據采集與分析的基本概念1
1.1.1信息和信號1
1.1.2數據采集2
1.1.3系統(tǒng)2
1.2計算機數據采集系統(tǒng)的組成2
1.3數據采集與分析系統(tǒng)的主要性能指標4
第2章計算機基礎6
2.1計算機系統(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計算機編碼基礎9
2.2.1進位制數及其相互轉換9
2.2.2計算機中整數的表示12
2.2.3計算機中浮點數的表示14
2.2.4計算機中數據的編碼16
第3章數據采集信號處理基礎21
3.1信號的分類21
3.1.1確定性信號21
3.1.2隨機信號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38
4.1概述38
4.1.1接口的結構和功能38
4.1.2端口的編址39
4.1.3數據傳送方式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計算機中的串行接口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應用舉例57
4.4中斷58
4.4.1基本概念58
4.4.2計算機中的中斷系統(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/計數77
4.6.18253的結構與功能77
4.6.28253的工作方式79
4.6.38253的編程81
4.6.48253應用舉例83
第5章數據采集系統(tǒng)常用電路85
5.1多路模擬開關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信號調理電路93
5.3.1概述93
5.3.2可編程放大器93
5.4存儲電路95
5.4.1存儲器概述95
5.4.2半導體存儲器97
5.4.3常用存儲器99
5.4.4存儲器與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109
第6章D/A轉換和A/D轉換110
6.1D/A轉換110
6.1.1D/A轉換的基本原理110
6.1.2D/A轉換器的性能指標111
6.1.3典型的D/A轉換器DAC0832112
6.1.4D/A轉換器應用實例114
6.2A/D轉換115
6.2.1A/D轉換原理115
6.2.2A/D轉換器的性能指標116
6.2.3典型的A/D轉換器ADC0809117
6.2.4ADC0809的應用119
第7章傳感器技術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章數據采集系統(tǒng)抗干擾技術142
8.1干擾的形成與抗干擾設計142
8.1.1干擾的形成142
8.1.2抗干擾設計144
8.2硬件抗干擾技術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155
第9章總線接口技術158
9.1計算機總線簡介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)結構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用195
第10章計算機數據采集系統(tǒng)設計202
10.1系統(tǒng)設計的基本原則202
10.2精度設計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)分辨率設計207
10.3硬件系統(tǒng)設計208
10.4軟件系統(tǒng)設計208
10.5微小零件表面測量系統(tǒng)實例212
10.5.1系統(tǒng)設計212
10.5.2軟件設計214
10.5.3驗證215
10.6轉臺測控系統(tǒng)設計實例215
10.6.1硬件系統(tǒng)設計215
10.6.2軟件系統(tǒng)設計221
10.6.3驗證230
第11章數據分析與處理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各種變換的關系241
11.4數字處理242
11.5數字濾波技術245
11.6現代數據分析與處理簡介248
11.6.1短時傅立葉變換248
11.6.2小波變換250
第12章使用LabVIEW進行數據采集與分析253
12.1LabVIEW簡介253
12.1.1LabVIEW的基本特點253
12.1.2LabVIEW的具體功能255
12.1.3LabVIEW在數據采集領域的應用257
12.2使用LabVIEW進行數據采集實例258
12.2.1實例一：數據顯示258
12.2.2實例二：數據采集261
第13章使用CVI進行數據采集與分析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進行數據采集與分析292
14.1MATLAB數據采集工具箱292
14.1.1數據采集工具箱簡介292
14.1.2數據采集工具箱函數296
14.1.3數據采集輸入設備對象屬性298
14.1.4MATLAB數據采集步驟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317