普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材:儀表總線(xiàn)技術(shù)及應(yīng)用(第2版)
定 價(jià):48 元
- 作者:孔德仁 ,等 著
- 出版時(shí)間:2010/5/1
- ISBN:9787118066722
- 出 版 社:國(guó)防工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TP336
- 頁(yè)碼:453
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《儀表總線(xiàn)技術(shù)及應(yīng)用(第2版)》以?xún)x表總線(xiàn)及其應(yīng)用為主線(xiàn),系統(tǒng)地介紹了儀表總線(xiàn)的發(fā)展及智能儀器、虛擬儀器的相關(guān)概念;詳細(xì)介紹了常用計(jì)算機(jī)總線(xiàn)的相關(guān)概念、總線(xiàn)規(guī)范;從儀表總線(xiàn)構(gòu)成、特點(diǎn)、相關(guān)的機(jī)械規(guī)范及電子電氣規(guī)范角度分別討論了常用的儀表總線(xiàn),如GP-IB、VXI、PCI、PXI:、LXI等;詳細(xì)介紹了虛擬儀器的構(gòu)成、分類(lèi)、軟件規(guī)范及常用的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境等,并通過(guò)工程應(yīng)用實(shí)例分別介紹了PCI、PXI、VXI、LXI及USB總線(xiàn)在虛擬儀器及相關(guān)模塊中的應(yīng)用。
《儀表總線(xiàn)技術(shù)及應(yīng)用(第2版)》可作為工科院校儀器儀表專(zhuān)業(yè)、自動(dòng)測(cè)試及檢測(cè)專(zhuān)業(yè)的本科生、研究生的教材,也可作為從事儀器儀表、自動(dòng)測(cè)試工程技術(shù)人員的參考書(shū)。
任何測(cè)量與控制系統(tǒng)中都包含相應(yīng)的儀表單元,儀表單元是測(cè)量與控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ),是實(shí)現(xiàn)各種測(cè)量與控制的手段和條件。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)測(cè)量與控制系統(tǒng)中儀表單元的要求越來(lái)越高,儀表技術(shù)也發(fā)生了重大的變化,虛擬儀器技術(shù)已成為當(dāng)今儀器技術(shù)發(fā)展的主要方向。
虛擬儀器技術(shù)從總體而言包括兩個(gè)基本要素,即硬件和軟件。虛擬儀器技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)軟/硬件技術(shù)、儀器儀表總線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信等多個(gè)學(xué)科。本書(shū)的內(nèi)容體系是以?xún)x器儀表常用的總線(xiàn)技術(shù)為主線(xiàn)索,從儀表總線(xiàn)的構(gòu)成、特點(diǎn)、相關(guān)的機(jī)械規(guī)范及電子電氣規(guī)范角度分別討論常用計(jì)算機(jī)總線(xiàn)及儀表總線(xiàn)。
本書(shū)共12章。第1章介紹儀表與自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展;儀表總線(xiàn)技術(shù)概述及儀器與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。第2章詳細(xì)介紹有關(guān)總線(xiàn)的基本概念及常用計(jì)算機(jī)總線(xiàn)技術(shù),如STD總線(xiàn)、XT/ISA/EISA總線(xiàn)、RS-232C/RS-422/RS一485總線(xiàn)、USB總線(xiàn)及IEEEl394.總線(xiàn)。第3章詳細(xì)介紹PCI總線(xiàn)的特點(diǎn)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu);PCI總線(xiàn)信號(hào)定義;PCI總線(xiàn)操作;PCI總線(xiàn)協(xié)議;PCI總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程;PCI及設(shè)備選擇;PCI總線(xiàn)配置及實(shí)現(xiàn)技術(shù);PCI中斷響應(yīng)周期、中斷共享及仲裁;PCI BIOS與.PCI-PCI橋及Compact.PCI總線(xiàn)技術(shù);PCI-Express總線(xiàn)方面的基本概念及知識(shí)。第4章介紹GPIB總線(xiàn)的基本特性與總線(xiàn)結(jié)構(gòu);基本接口功能;GPIB總線(xiàn)系統(tǒng)中消息及傳遞;總線(xiàn)聯(lián)絡(luò)基本過(guò)程及IEEE488.2標(biāo)準(zhǔn)。第5章詳細(xì)介紹VXI總線(xiàn)技術(shù),主要包括:VME總線(xiàn)技術(shù)規(guī)范;VXI總線(xiàn)系統(tǒng)的機(jī)械與電氣規(guī)范、VXI總線(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu);VXI總線(xiàn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的集成及VXI總線(xiàn)即插即用規(guī)范。第6章針對(duì)PXI總線(xiàn)技術(shù)介紹PXI總線(xiàn)規(guī)范結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn);PXI總線(xiàn)機(jī)械規(guī)范;PXI總線(xiàn)電氣規(guī)范;PXlI總線(xiàn)軟件規(guī)范;PXI機(jī)箱與控制器;PXI儀器及測(cè)試系統(tǒng)組建;PXI Ex-press總線(xiàn)。第7章主要介紹L)(I總線(xiàn)的基本特點(diǎn)、技術(shù)概要、物理規(guī)范、同步觸發(fā)機(jī)制、軟件編程規(guī)范及LxI的LAN標(biāo)準(zhǔn)。第8章圍繞虛擬儀器的組成方法及其特點(diǎn),詳細(xì)介紹虛擬儀器的概念、組成、特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)要領(lǐng);介紹常用虛擬儀器的軟件標(biāo)準(zhǔn)及虛擬儀器的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,并以大量的應(yīng)用實(shí)例介紹虛擬儀器的設(shè)計(jì)方法。第9章、第11章、第12章以工程應(yīng)用實(shí)例為背景,分別舉例說(shuō)明基于PCI總線(xiàn)、PXI總線(xiàn)、LXI總線(xiàn)及USB總線(xiàn)等的虛擬儀器的組建方法及軟、硬件的配置方法,以便讀者在較短的時(shí)間內(nèi)熟悉各類(lèi)儀表總線(xiàn)在實(shí)際測(cè)量與控制、儀表領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。第10章介紹幾種基于VXI總線(xiàn)的模塊設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用。
第1章 緒論
1.1 儀表與自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展概況
1.1.1 儀表技術(shù)的發(fā)展概況
1.1.2 自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展概況
1.2 儀表總線(xiàn)技術(shù)概述
1.2.1 總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)及其組成
1.2.2 具有總線(xiàn)系統(tǒng)的儀表的特點(diǎn)
1.2.3 儀表專(zhuān)用總線(xiàn)
1.3 儀器與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的展望
第2章 常用計(jì)算機(jī)總線(xiàn)技術(shù)
2.1 概述
2.1.1 總線(xiàn)和接口標(biāo)準(zhǔn)
2.1.2 總線(xiàn)和接口標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)
2.1.3 總線(xiàn)的組成
2.1.4 總線(xiàn)的性能指標(biāo)
2.1.5 總線(xiàn)的層次化結(jié)構(gòu)
2.2 STD總線(xiàn)
2.2.1 STD總線(xiàn)概述
2.2 STD總線(xiàn)信號(hào)定義
2.2.3 STD總線(xiàn)信號(hào)功能
2.2.4 STD總線(xiàn)信號(hào)的時(shí)序
2.3 XT/ISA/EISA總線(xiàn)
2.3.1 XT/ISA/EISA總線(xiàn)概述
2.3.2 XF/ISA/EISA電氣規(guī)范
2.3.3 XT/ISA總線(xiàn)的機(jī)械規(guī)范
2.3.4 PC-104總線(xiàn)
2.4 RS-232C/RS-422/RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)
2.4.1 RS232C接口標(biāo)準(zhǔn)
2.4.2 Rs-422接口標(biāo)準(zhǔn)
2.4.3 RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)
2.4.4 幾種串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)的比較
2.5 USB總線(xiàn)
2.5.1 USB總線(xiàn)概述
2.5.2 USB設(shè)備及其描述
2.5.3 USB系統(tǒng)的組成和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.5.4 USB的數(shù)據(jù)傳輸
2.5.5 USB設(shè)備接入和開(kāi)發(fā)
2.6 IEEE1394總線(xiàn)
2.6.1 IEEE1394總線(xiàn)概述
2.6.2 IEEE1394拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.6.3 地址分配
2.6.4 協(xié)議結(jié)構(gòu)
2.6.5 通信模型
2.6.6 線(xiàn)纜和連接器
第3章 PCI總線(xiàn)技術(shù)
3.1 PCI總線(xiàn)的特點(diǎn)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.1.1 PCI總線(xiàn)的主要性能
3.1.2 PCI總線(xiàn)的特點(diǎn)
3.1.3 PCI總線(xiàn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.1.4 PCI總線(xiàn)規(guī)范簡(jiǎn)介
3.2 PCI總線(xiàn)信號(hào)定義
3.2.1 系統(tǒng)信號(hào)定義
3.2.2 地址和數(shù)據(jù)信號(hào)
3.2.3 接口控制信號(hào)
3.2.4 仲裁信號(hào)
3.2.5 錯(cuò)誤報(bào)告信號(hào)
3.2.6 中斷接口信號(hào)
3.2.7 其他可選信號(hào)
3.3 PCI總線(xiàn)操作
3.3.1 PCI總線(xiàn)操作命令編碼
3.3.2 PCI總線(xiàn)命令簡(jiǎn)介
3.3.3 PCI總線(xiàn)命令使用規(guī)則
3.4 PCI總線(xiàn)協(xié)議
3.4.1 協(xié)議概述
3.4.2 PCI總線(xiàn)的傳輸控制
3.4.3 PCI總線(xiàn)的編址
3.4.4 字節(jié)對(duì)齊
3.4.5 總線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)與過(guò)渡
3.5 PCI總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程
3.5.1 PCI總線(xiàn)上的讀操作
3.5.2 PCI總線(xiàn)上的寫(xiě)操作
3.5.3 PCI總線(xiàn)傳輸?shù)慕K止過(guò)程
3.6 PCI設(shè)備選擇
3.7 PCI總線(xiàn)配置及實(shí)現(xiàn)技術(shù)
3.7.1 配置空間組織
3.7.2 配置空間的功能
3.7.3 配置空間的訪(fǎng)問(wèn)
3.8 PCI中斷響應(yīng)周期、中斷共享及仲裁
3.8.1 PCI中斷的響應(yīng)周期
3.8.2 PCI中斷響應(yīng)共享
3.8.3 PCI總線(xiàn)仲裁
3.9 PCI BIOS與PCI-PCI橋
3.9.1 PCIBIOS
3.9.2 PCI-PCI橋簡(jiǎn)介
3.10 Compact PCI總線(xiàn)技術(shù)
3.10.1 Compact PCI總線(xiàn)的特點(diǎn)
3.10.2 Compact PCI的機(jī)械結(jié)構(gòu)
3.10.3 Compact PCI的電氣特性
3.10.4 Compact PCI系統(tǒng)擴(kuò)展
3.11 PCI.Express總線(xiàn)
3.11.1 總線(xiàn)結(jié)構(gòu)
3.11.2 總線(xiàn)特點(diǎn)
第4章 GPIB總線(xiàn)技術(shù)
4.1 概述
4.2 GPIB總線(xiàn)的基本特性與總線(xiàn)結(jié)構(gòu)
4.2.1 基于GPIB總線(xiàn)的測(cè)試系統(tǒng)
4.2.2 GPlB總線(xiàn)的基本特性
4.2.3 GPIB總線(xiàn)的信號(hào)定義
4.2.4 GPIB總線(xiàn)的連接器
4.3 基本接口功能
4.3.1 十大接口功能
4.3.2 器件功能
4.3.3 接口功能的子集
4.4 GPIB總線(xiàn)系統(tǒng)中消息及其傳遞
4.4.1 消息分類(lèi)
4.4.2 接口消息及其編碼
4.4.3 多地址使用情況
4.4.4 接口系統(tǒng)的消息傳遞
4.5 三線(xiàn)聯(lián)絡(luò)基本過(guò)程
4.5.1 三線(xiàn)聯(lián)絡(luò)的基本原則
4.5.2 三線(xiàn)聯(lián)絡(luò)的基本過(guò)程
4.6 IEEE488.2 標(biāo)準(zhǔn)
4.6.1 IEEE488.2 標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容
4.6.2 IEEE488.2 器件功能命令集
4.6.3 IEEE488.2 控制器
4.6.4 IEEE488.2 的狀態(tài)報(bào)告模型
4.6.5 IEEE488的性能擴(kuò)展
4.7 GPIB接口芯片及接口設(shè)計(jì)
4.7.1 GPIB接口芯片
4.7.2 FMS-9914A可編程GPIB接口芯片應(yīng)用
第5章 VXI總線(xiàn)技術(shù)
5.1 概述
5.2 VME總線(xiàn)技術(shù)規(guī)范
5.2.1 VME總線(xiàn)概述
5.2.2 VME總線(xiàn)的機(jī)械規(guī)范
5.2.3 VME總線(xiàn)的電氣規(guī)范
5.2.4 VME總線(xiàn)控制器
5.3 VXI總線(xiàn)系統(tǒng)的機(jī)械規(guī)范與電氣規(guī)范
……
第6章 PXI總線(xiàn)技術(shù)
第7章 LXI總線(xiàn)技術(shù)
第8章 虛擬儀器技術(shù)
第9章 基于PCI總線(xiàn)的虛擬儀器系統(tǒng)
第10章 基于VXI總線(xiàn)的儀器模塊及其應(yīng)用
第11章 基于PXI總線(xiàn)的虛擬儀器系統(tǒng)
第12章 基于LXI總線(xiàn)的測(cè)試系統(tǒng)及應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
VXI總線(xiàn)是在VME計(jì)算機(jī)總線(xiàn)的基礎(chǔ)上,擴(kuò)展了適合儀器應(yīng)用的一些規(guī)范而形成的。VXI總線(xiàn)是一個(gè)公開(kāi)的標(biāo)準(zhǔn),其宗旨是為模塊化電子儀器提供一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái),使所有廠(chǎng)商的產(chǎn)品均可在同一個(gè)主機(jī)箱內(nèi)運(yùn)行。VXI總線(xiàn)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字接口技術(shù)與電子儀器測(cè)量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,集中了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)VME總線(xiàn)高速通信和GPI|B接口易于組合、程控簡(jiǎn)單的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了模塊儀器結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)軍用測(cè)試系統(tǒng)采用機(jī)架式結(jié)構(gòu)相比,由各種VXI儀器模塊組成的軍用測(cè)試系統(tǒng)體積更小、功能更強(qiáng)、開(kāi)放性更好、使用更靈活,并且VXI系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮了抗振、冷卻、抗干擾等可靠性指標(biāo),適用于機(jī)動(dòng)與現(xiàn)場(chǎng)條件下的高可靠性工作。1992年IEEE正式制定了關(guān)于VXI總線(xiàn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEEEll55。1995年VXI即插即用(VXI Plug&Play)標(biāo)準(zhǔn)的推出,為VXI儀器驅(qū)動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)化提供了依據(jù),也使得VXI儀器朝實(shí)現(xiàn)虛擬儀器方向邁出了重要的一步。
5.虛擬儀器
20世紀(jì)80年代中期,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子技術(shù)的飛速發(fā)展,在以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的測(cè)控儀器中軟件和總線(xiàn)的作用日益突出,測(cè)試儀器的物理功能越來(lái)越多,對(duì)計(jì)算功能的要求越來(lái)越高,傳統(tǒng)的硬件化儀器的固有缺點(diǎn)(如封閉性、缺乏靈活性、響應(yīng)速度慢等)已使它越來(lái)越不能滿(mǎn)足測(cè)試儀器功能日益強(qiáng)大的要求,因此用軟件取代硬件便成為儀器儀表領(lǐng)域的一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題;同時(shí)因?yàn)楸粶y(cè)對(duì)象的頻率范圍越來(lái)越寬,因此要求總線(xiàn)具有相應(yīng)的高速數(shù)據(jù)傳輸能力和靈活的擴(kuò)展性能;另外,面對(duì)各種各樣復(fù)雜的測(cè)試要求,希望軟件系統(tǒng)不僅能完成測(cè)試所需的功能,而且還要易于使用。
計(jì)算機(jī)總線(xiàn)技術(shù)、軟件技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,使得微機(jī)在計(jì)算機(jī)儀器上的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)儀器發(fā)展初期主要是用來(lái)完成控制的范圍。特別是近10年來(lái)出現(xiàn)的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP),它與微機(jī)軟件相結(jié)合將產(chǎn)生強(qiáng)大的計(jì)算與控制能力,這使其在一定的實(shí)時(shí)性要求下取代了許多原來(lái)由硬件完成的功能并能完成許多硬件不能勝任的功能,這標(biāo)志著“軟件即儀器”時(shí)代的到來(lái)。正是由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)深層次的結(jié)合正引起測(cè)試儀器領(lǐng)域里一場(chǎng)新的革命,一種全新的儀器結(jié)構(gòu)概念導(dǎo)致了新一代儀器——虛擬儀器(Virtual Instrument,VI)的出現(xiàn)。它是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和測(cè)量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是傳統(tǒng)儀器觀(guān)念的一次巨大變革,是儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。它的出現(xiàn)使得人類(lèi)的測(cè)試技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展紀(jì)元。
虛擬儀器就是用戶(hù)在通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)上,根據(jù)需求定義和設(shè)計(jì)儀器的測(cè)試功能,使得使用者在操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí),就像是在操作一臺(tái)他自己設(shè)計(jì)的測(cè)試儀器一樣。虛擬儀器概念的出現(xiàn),打破了傳統(tǒng)儀器由廠(chǎng)家定義,用戶(hù)無(wú)法改變的工作模式,用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求,設(shè)計(jì)自己的儀器系統(tǒng),在測(cè)試系統(tǒng)和儀器設(shè)計(jì)中盡量用軟件代替硬件,充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)與儀器的功能。“軟件就是儀器”是虛擬儀器概念最簡(jiǎn)單,也是最本質(zhì)的表述。