《微型计算机及其在工业生产中的应用》

目 录1

第一章微处理器及其在工业生产中的应用综述1

1.1引言1

1.2微处理器系统1

1.2.1硬件和软件2

1.2.2微处理器的进化过程2

1.2.3微处理器系统的操作方法3

1.2.4数字逻辑3

1.2.5 微处理器的内部信息交换5

1.3微处理器和现场设备的连接方法6

1.3.1 传感器和执行机构8

1.3.2微处理器和外部设备连接时的若干问题9

1.4微处理器系统的程序设计10

1.5微处理器或微型计算机在工业生产领域的应用11

1.6微处理器或微型计算机的分类14

1.6.1单片微处理器14

1.6.2 单板微型计算机15

1.6.3装入机箱的微型计算机系统15

1.7微处理器的选择16

1.6.5评价系统16

1.6.4最佳化芯片配置系统16

1.8微处理器或计算机化控制系统的开发17

参考文献18

第一部分微型计算机化的系统19

第二章微处理器或微型计算机及有关的外部设备19

2.1 引言19

2.2存储器21

2.2.1 只读式存储器（ROM）22

2.2.3 可改写的可编程序只读式存储器（EPROM）23

2.2.2 可编程序只读式存储器（PROM）23

2.2.4 随机存取存储器（RAM）24

2.3 寻址方式24

2.4指令系统25

2 5微型计算机化的系统各部件之间的通信26

2.5.1 S100总线27

2.5.2 Intel多总线27

2.5.3标准总线28

2.6微型计算机系统与外部设备的接口28

2.6.1 IEEE 488总线28

2.6.2 EIA RS 232标准29

2.7外部设备30

2.6.3 20mA电流环标准30

2.7.2直观显示装置31

2.7.1字符－数字键盘31

2.7.3发光二极管33

2.7.4电传打字机33

2.7.5打印机33

2.8大容量存储器34

2.8.1 卡型盒式磁带机与盒式磁带机34

2.8.2软磁盘35

2.8.3温彻斯特（Winches？er）工艺磁盘驱动机构36

2.9小结36

参考文献37

第三章微处理器或微型计算机系统的软件38

3.1 引言38

3.2微处理器或微型计算机系统的软件38

3.3应用程序39

3.3.1机器代码39

3.3.2用16进制代码进行程序设计40

3.3.3用汇编语言进行程序设计41

3.3.4高级语言43

3.4微型计算机系统的开发45

3.4.1 使用微型计算机装置或微型计算机系统46

3.4.2专用微处理器开发系统46

3.4.3通用微处理器开发系统48

3.4.4 仿真器49

3.5软件开发工具50

3.5.1 装入程序50

3.5.2 编辑程序50

3.5.3连接程序51

3.5.4调试程序51

3.5.5 监控程序51

3.5.6 文件处理／管理52

3.5.7微型计算机的操作系统53

3.6小结54

参考文献54

4.2.1压力传感器55

4.1 引言55

4.2传感器55

第四章传感器、执行机构及辅助装置55

4.2.2温度传感器56

4.2.3流量测量58

4.2.4 液面测量59

4.2.5位移测量60

4.2.6速度、振动及加速度的测量61

4.2.7力、重量及力矩的测量62

4.3执行机构62

4.4辅助装置64

4.5 小结65

参考文献65

第五章分布控制系统65

5.1引言66

5.2分布处理67

5.2.1 分布处理系统的要素67

5.3 水平分布处理系统67

5.4垂直（多级）分布处理系统68

5.5分布处理系统的优点70

5.6多处理器系统71

5.7微处理器之间的互连72

5.7.1紧密耦合系统73

5.7.2松散耦合系统74

5.7.3耦合技术74

5.8 多处理器系统的优点80

5.9网络计算机系统中的通讯80

5.10小结83

参考文献…………………………………………………………………………………？？第六章接口………………………………………………………………………………？？6.1 引言85

6.2微处理器的输入／输出86

6.2.1 并行输入／输出87

6.2.2 串行输入／输出87

6.3数据传送技术88

6.3.1查询89

6.3.2中断输入／输出89

6.3.3直接存储器存取90

6.4接口外部设备91

6.4.1模／数转换器（ADC）92

6.4.2数／模转换器（DAC）95

6.4.3气压—电流（P/I）和电流—气压（I/P）转换器97

6.4.4多路转换器和多路分配器98

6.4.5采样与保持电路100

6.4.6差动放大器和仪器用放大器101

6.7小结103

6.5防噪声措施103

6.6数据采集系统组件103

参考文献104

第七章数据的记录和检测仪表的应用105

第二部分 微型计算机在工业生产中的应用105

7.1引言105

7.2数据记录器的基本功能105

7.2.1数据收集106

7.2.3数据的记录107

7.2.2数据处理和数据变换107

7.3 可编程序数据记录器的结构108

7.4数据记录器的软件111

7.5过程与数据记录系统的连接113

7.6数据记录器的操作功能115

7.7分布处理情况下使用的数据记录器116

7.8数据记录系统的应用117

7.9数据记录器的选择118

7.10微处理器化的检测仪表119

7.10.1检测仪表系统的性能指标120

7.10.2检测仪表系统的常用计算方法122

7.10.3微处理器化检测仪表系统的实现123

7.11小结125

参考文献125

8.2状态监测127

8.1 引言127

第八章微型计算机化的在线状态监测127

8.3设备及零件的故障128

8.4微型计算机在设备监测和维修系统中的作用129

8.5振动监测130

8.5.1图象分析方法131

8.5.2均方根值分析134

8.5.3尖峰数计算134

8.6噪声监测135

8.7温度的测量136

8.8红外线监测136

8.9超声波状态监测137

8.10腐蚀监测138

8.11逻辑故障诊断139

8.12维修保养记录140

8.13小结141

参考文献141

9.2控制概念143

第九章微型计算机化的过程控制系统143

9.1 引言143

9.2.2闭环控制系统144

9.2.1开环控制系统144

9.3.1开关控制146

9.3应用计算机实现的控制作用146

9.3.2比例控制147

9.3.3积分控制148

9.3.4 微分控制149

9.3.5三作用控制150

9.4监督控制151

9.4.1比值控制152

9.4.2程序控制153

9.4.3顺序控制154

9.4.4串级控制154

9.4.5前馈控制156

9.4.6最佳控制158

9.4.7 自适应过程控制159

9.5实际应用中应考虑的问题160

9.6过程控制软件161

9.7微处理器化的可编程序控制器162

9.8小结163

参考文献164

10.2机器人的基本结构165

10.1 引言165

第十章机器人系统165

10.3机器人的知觉要求和能力166

10.4机器人的设计和微处理器控制系统的应用167

10.4.1气动系统168

10.4.2液压系统169

10.4.3 直流马达和步进马达170

10.5对机器人控制系统的要求172

10.6机器人教学系统173

10.7自适应机器人系统174

10.7.1超声波检测175

10.7.2图象检测176

10.7.3压力检测177

10.7.4位置检测178

10.7.5腕力检测179

10.8机器人系统的多级计算机控制结构179

10.9机器人系统的软件180

10.10机器人系统的故障诊断181

10.11机器人的应用182

10.12小结183

参考文献184

第十一章微型计算机化的数字控制系统185

11.1引言185

11.2数字控制机床185

11.2.2轮廓控制186

11.2.1 点位控制186

11.3.1 零件加工程序的设计187

11.3控制程序187

11.4控制装置188

11.5计算机数字控制机床189

11.6计算机在数字控制系统中的应用190

11.6.3多处理？系统结构191

11.6.2位片式微处理器191

11.6.1普通微型计算机及辅助硬件191

11.7 直接数字控制（DNC）系统192

11.8多工序数字控制机床194

11.9柔性制造系统FMS194

11.11微型计算机化的数字控制系统197

11.10 自适应机床控制198

11.12 微型计算机化的数控纸带编制系统199

11.13 专用机械设备的微型计算机控制199

参考文献200

11.14小结200

第十二章微型计算机化的自动检验和质量控制系统202

12.1 引言202

12 2产品检验203

12.3产品设计、检验和质量控制203

12.4检验方法204

12.4.1量规检验方法204

12.5 自动检验设备（ATE）205

12.5.1 ATE系统的操作206

12.5.2 自动检验设备的结构207

12.5.3 ATE系统结构的改造208

12.5.4 ATE系统的自检和诊断设备210

12.5.5 ATE系统软件210

12.5.6 自动检验的程序设计语言211

12.6 自动检验结果数据库的研制和应用212

12.7 自动检验系统的优点214

12.8小结214

参考文献215

词汇表217