微机接口技术实验教程

　　本书详细介绍如何使用通用微型计算机实现数据检测，分析、处理和控制，其中涉及多个领域的专业技术知识，如计算机接口技术、计算机编程、电子电路、数字信号处理、流体力学等。本书不仅包括大量实验，讲解基本知识，而且包括大量习题，清晰地解释了如何设计电子电路和编写计算机程序去检测、分析和显示实际的物理量，如位移、温度、力、声音、光，甚至生物学和医学上的电势等。.本书既可以用作大学相关专业的实验教材或参考书，也可供相关专业技术人员参考。..本书取材于美国加州大学伯克利分校电子工程和计算机科学系实验课程。详细描述用PC机控制的实验过程，以及显示、分析、处理实验结果的方法，包括完整的实验电路图和实例代码。实验主题包括：模拟放大、数字信号处理、数／模和模／数转换、电子传感器和执行器、计算机编程、数据分析与控制等。所测试的物理量包括：位移、温度、力、声音、光以及生物学和医学上的电势等。本书实验题材范围广，注重实验方法，讲解实验思路。除了提供详细的27个实验外，还包括大量的实验习题，以及计算机体系结构和接口方面的实用信息。... 1，数字工具2，模拟工具3，数模转换，.模数转换4，传感器和执行器5，数据分析与控制附录

　　StephenE.Derenzo美国加州大学伯克利分校电气工程与计算室的资深科学家。15年来，他一直致力于电子电路、电子传感器和微机接口方面的教学工作。本书充分凝聚了他从这些课程教学中总结出来的经验和方法。他已独立或合作发表了150多篇论文或论著。他还是IEEE会士，并在1992年被IEEE核子与等离子体学会授予年度杰出贡献奖。相关图书C++语言的设计和演化信息论、编码与密码学数据库系统导论信息系统原理：原书第6版并行程序设计数据库与事务处理操作系统现代操作系统（第2版）计算机网络：自顶向下方法与Internet特色（原书第3版）计算机网络系统方案（原书第3版）计算机网络与因特网（原书第4版）人工智能：英文可扩展并行计算技术、结构与编程数据库原理、编程与性能模式分析的核方法数据仓库（原书第3版）神经网络原理（原书第２版）编译原理并行计算导论（原书第2版）离散数学导学数据库设计教程（第２版）软件需求组合数学（原书第4版）JAVA编程思想（第2版）3D游戏卷1实时渲染与软件技术3D游戏卷2动画与高级实时渲染技术数字图像处理疑难解析现代信息检索CAXA数控铣CAD/CAM技术C语言的科学和艺术计算机视觉UNIX系统编程高级编译器设计与实现3D计算机图形学（原书第3版）C程序设计语言（第2版·新版）习题解答计算机科学概论（原书第2版）Java面向对象程序设计教程嵌入式微控制器C++编程思想。第2卷：实用编程技术

出版者的话
专家指导委员会
译者序
前言.
第1章数字工具
1.1概述
1.2微型计算机
1.3数字系统
1.3.1进制数的表示
1.3.2格雷码
1.4数字构件
1.4.1三态缓冲器
1.4.2边缘触发式D型触发器
1.4.3透明锁存器
1.4.4单稳态触发器
1.4.5与门.或门和异或门
1.4.6置位／复位锁存器
1.5数字计数器／定时器
1.5.1数字计数器／定时器的应用
1.5.28253可编程定时器
1.5.3AM9513系统定时控制器
1.6并行和串行输入／输出端口
1.6.1握手
1.6.2并行输出端口
1.6.3并行输入端口
1.7数字数据采集过程
1.7.1软件触发状态轮询法
1.7.2硬件触发状态轮询法
1.7.3硬件触发硬件中断法
1.7.4硬件触发直接存储器存取法
1.7.5嵌入式处理器方法
1.8去除开关抖动
1.8.1交叉耦合与非门
1.8.2单稳态触发器
1.8.3软件去抖动
1.9数字接口标准
1.9.1RS-232C
1.9.2RS-422和RS-423
1.9.3RS-485
1.9.4IEEE-488
1.9.5VME总线
1.9.6小型计算机标准接口
1.9.7通用串行总线
1.9.8IEEE-1394
1.9.9ISDN.ADSL和互联网电缆连接
1.9.10各种数字接口标准的相互比较
1.10习题
1.11参考阅读资料
实验练习1C语言程序设计简介
实验练习2测量事件次数
实验练习3数字接口：开关和灯
第2章模拟工具
2.1概述
2.2运算放大器电路
2.2.1反向放大器
2.2.2同相放大器
2.2.3差动放大器
2.2.4电压跟随器
2.2.5电流—电压转换器
2.2.6求和放大器
2.2.7全波整流器
2.2.8峰值检波器
2.2.9曲线整形放大器
2.3运算放大器特性
2.3.1输入偏移电压和输出偏移电压
2.3.2运算放大器的动态响应
2.3.3具有负反馈的动态响应
2.3.4RC时间常数.上升时间.和带宽之间的关系
2.4测量放大器与隔离放大器
2.4.1测量放大器
2.4.2隔离放大器
2.5噪声源
2.5.1约翰逊噪声
2.5.2散射噪声
2.5.3放大器噪声
2.5.4电干扰
2.5.5不适当的接地
2.6模拟滤波
2.6.1简易无源滤波器
2.6.2计算运放滤波器的伯德图
2.6.3单极点低通滤波器
2.6.4高通单极点滤波器
2.6.5陷波滤波器
2.6.6高阶低通滤波器
2.6.7高阶高通滤波器
2.7功率放大器
2.8习题
2.9参考阅读资料
实验练习4运算放大器
实验练习5测量放大器
实验练习6模拟滤波器
第3章数／模转换.模／数转换以及采样
3.1概述
3.2数／模转换电路
3.2.1D／A转换器的特性
3.2.2使用加权加法器的D／A转换器
3.2.3运用R-2R电阻梯形网络的D／A转换器
3.2.4分段D／A转换器
3.3模／数转换器电路
3.3.1A／D转换器的特性
3.3.2A／D转换和D／A转换之间的关系
3.3.3比较器
3.3.4跟踪式A／D转换器
3.3.5积分式A／D转换器
3.3.6逐次逼近式A／D转换器
3.3.7快速A／D转换器..
3.3.8分段快速A／D转换器
3.3.91位重复采样西格马—德尔塔(Σ—Δ)A／D转换器
3.3.10常用的A／D转换器
3.4采样／保持放大器
3.4.1采样模式
3.4.2保持模式
3.4.3采样／保持转换
3.4.4保持／采样转换
3.4.5采样／保持放大器的作用
3.4.6用采样／保持放大器消除D／A转换器的尖峰脉冲
3.5模拟波形采样
3.5.1软件控制的采样
3.5.2硬件控制的DMA采样
3.5.3使用数据采集子系统的采样
3.5.4脉冲幅度分析
3.6频率混叠
3.7常用的数据采集系统
3.7.1HP54501A
3.7.2几种特殊用途的外部数据采集系统
3.7.3接口软件
3.8习题
3.9参考阅读资料
实验练习7A／D和D／A转换简介
实验练习8D／A转换和波形产生
实验练习9A／D转换与周期采样
实验练习10频率混叠
第4章传感器和执行器
4.1概述
4.2位置传感器与角度传感器
4.2.1电位计
4.2.2数字编码器
4.2.3步进电机
4.3温度传感器
4.3.1温度标准
4.3.2铂电阻温度计
4.3.3双金属开关和表盘式温度计
4.3.4热电偶
4.3.5热敏电阻器
4.3.6固态温度传感器
4.3.7热电偶参考结点的自动补偿(电子“冰点”)
4.3.8红外线温度传感器
4.3.9温度传感器小结
4.4应变敏感元件
4.5力传感器和压力传感器
4.5.1力传感器
4.5.2压力传感器
4.5.3压电传感器
4.5.4真空传感器和真空泵
4.6测量光
4.6.1硅光电二极管
4.6.2郎伯—比尔定律
4.6.3固态光电探测器小结
4.6.4真空光电倍增管
4.7产生可见光
4.7.1白炽光
4.7.2发光
4.7.3发光效率
4.8离子电势
4.8.1离子电势的产生
4.8.2裸金属电极
4.8.3银／氯化银电极
4.9电离辐射的检测与测量
4.9.1电磁波谱
4.9.2辐射的应用
4.9.3X射线
4.9.4γ射线
4.9.5中子
4.9.6β射线
4.9.7α射线
4.9.8放射性同位素
4.9.9辐射探测器
4.10测量时间
4.10.1传统的时间测量方法
4.10.2现代的时间测量方法
4.11习题
4.12参考阅读资料
实验练习11测量角度位置
实验练习12测量温度
实验练习13测量应变和力
实验练习14用光电二极管测量光
实验练习15热电热泵
实验练习16电极与离子介质
实验练习17人的心脏
实验练习18肌动电流图
实验练习19眼动电流图
第5章数据分析与控制
5.1概述
5.2高斯误差分布
5.2.1相同量的重复测量
5.2.2估计样本均值和标准差
5.2.3估计均值的标准误差
5.2.4估计标准差的标准误差
5.3使用“学生”t检验
5.3.1不配对数据
5.3.2成对数据
5.3.3“学生”t检验的运用
5.3.4计算超过|t|的概率
5.4最小平方拟合
5.4.1用所测量的数据拟合一条直线
5.4.2用所测量的数据拟合一条曲线
5.5X2统计
5.5.1数据拟合模型中／的使用
5.5.2计算超过X2的概率
5.6解非线性方程
5.6.1牛顿法解f(x)=0
5.6.2次迭代法解f(x)=0
5.6.3数值最小化
5.7蒙特卡罗模拟
5.8傅里叶变换
5.8.1积分傅里叶变换的例子
5.8.2周期波形的傅里叶变换
5.8.3周期采样时间函数的傅里叶变换
5.8.4有效地使用混叠——采样示波器
5.8.5截尾时间函数的傅里叶变换
5.8.6离散傅里叶变换
5.8.7快速傅里叶变换
5.8.8快速傅里叶变换函数和开窗术的应用
5.8.9采样系统设计因数的总结
5.9数字滤波器
5.9.1有限冲激响应滤波器
5.9.2无限冲激响应滤波器
5.9.3用FIR和IIR滤波器进行离散傅里叶变换
5.10控制技术
5.10.1傅里叶控制
5.10.2模拟控制
5.10.3基于计算机的数字控制
5.10.4开环系统响应
5.10.5控制算法的性能标准
5.10.6温度控制
5.10.7开关控制
5.10.8比例控制
5.10.9比例积分微分控制
5.11习题
5.12参考阅读资料
实验练习20模／数转换器和最小平方拟合
实验练习21样本数据的快速傅里叶变换
实验练习22语音的快速傅里叶变换
实验练习23数字滤波
实验练习24用傅里叶反卷积和数字滤波处理补偿问题
实验练习25使用电阻加热器的模拟温度控制
实验练习26使用计算机和电阻加热器的温度控制
实验练习27使用计算机和热电热泵的温度控制
附录A接地与屏蔽
附录B实验中的不定度
附录CC语言编程技巧
附录D数值方法与C函数
附录E数据转换插卡DT3010PCI简介
附录F用数字示波器记录波形
附录G电的危险与安全
附录H电阻与电容的标准值
附录IASCII字符码
术语表...