数据采集与分析技术(第二版) - 中国高校教材图书网
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书名： |
数据采集与分析技术(第二版)
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| ISBN： | 978 - 7 - 5606 - 2422 - 8 |
责任编辑： | |
| 作者： |
胡晓军
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥28.00
折扣价：￥26.60
折扣：0.95
节省了1.4元
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字数： |
456千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 出版日期： |
2010-07-01 |
每包册数： |
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
内容简介
本书共12章，以信息的采集、传输和处理为主线，主要包括计算机数据采集与
分析技术概述、 数据采集信号分析基础、传感器技术、模/数转换器、数/模转换器、数据采集系统常用电路、数据采集系统抗干扰技术、总线接口技术、输入/输出接口技术、数据分析与处理、使用LabVIEW进行数据采集与分析等内容。
同时，本书在最后以数字式血压仪为例详细介绍了数据采集设备的软、硬件开发。本书的例子均来源于工程实践， 简明实用，为读者提高动手实践能力提供了良好的范例。
本书主要面向从事计算机数据采集与分析的工程人员和希望学习相关技术的大专院校学生。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
目 录
第 1 章 计算机数据采集与分析技术概述 1
1.1 数据采集与分析的基本概念 1
1.1.1 信息和信号 1
1.1.2 数据采集 2
1.1.3 系统 2
1.2 计算机数据采集系统的组成 2
1.3 数据采集与分析系统的主要性能指标 4
第 2 章 数据采集信号分析基础 6
2.1 信号的分类 6
2.1.1 确定性信号 6
2.1.2 随机信号 7
2.1.3 连续信号和离散信号 12
2.1.4 能量信号与功率信号 13
2.1.5 时域信号与频域信号 14
2.2 傅立叶变换 14
2.2.1 信号的傅立叶分解 14
2.2.2 傅立叶变换 16
2.3 采样定理 18
2.3.1 正弦信号的采样 19
2.3.2 采样定理 20
2.3.3 混频 23
第 3 章 传感器技术 24
3.1 概述 24
3.1.1 传感器的组成 24
3.1.2 传感器的分类 24
3.1.3 传感器的特征描述 25
3.2 位移传感器 28
3.2.1 电容式传感器 28
3.2.2 电感式传感器 31
3.2.3 光电式传感器 33
3.3 力传感器 37
3.3.1 电阻应变式传感器 37
3.3.2 压电式传感器 39
3.4 温度传感器 40
3.4.1 热敏电阻 40
3.4.2 热敏二极管 41
3.4.3 热电偶 41
3.5 光电传感器 42
3.5.1 光敏电阻 43
3.5.2 光电二极管 44
3.6 微机械传感器 46
3.6.1 微机械压力传感器 46
3.6.2 微机械加速度传感器 47
3.6.3 微倾角传感器 47
第 4 章 模/数转换器 50
4.1 A/D转换原理 50
4.2 A/D转换器的性能指标 51
4.3 Δ-Σ A/D转换器 52
4.3.1 Δ-Σ调制器 52
4.3.2 滤波器和选抽器 54
4.3.3 高阶Δ-Σ 调制器 54
4.4 16位高精度A/D芯片AD7705 55
4.4.1 AD7705概述 55
4.4.2 AD7705寄存器 57
4.4.3 AD7705 微控制器接口 58
4.4.4 AD7705 应用示例 59
第 5 章 数/模转换器 60
5.1 D/A转换原理 60
5.2 D/A转换器的性能指标 61
5.3 典型的D/A转换器DAC0832 62
5.4 高速D/A转换器AD9751 65
5.4.1 AD9751概述 65
5.4.2 AD9751功能结构 66
5.4.3 参考电压和数字锁相环 68
5.4.4 数字输入和模拟输出 69
第 6 章 数据采集系统常用电路 71
6.1 多路模拟开关 71
6.1.1 AD7501 71
6.1.2 CD4051 73
6.2 采样/保持电路 74
6.2.1 概念介绍 74
6.2.2 AD585 76
6.2.3 LF398 78
6.3 信号放大电路 79
6.3.1 放大电路原理 79
6.3.2 AD620集成仪表放大器 81
6.4 MAX260滤波芯片 82
6.5 存储电路 85
6.5.1 存储器概述 85
6.5.2 半导体存储器 87
6.5.3 常用存储器 89
6.5.4 存储器与CPU的连接 92
6.6 显示电路 93
6.6.1 发光二极管(LED) 93
6.6.2 液晶显示器(LCD) 97
6.7 数字电位器 99
6.7.1 电位器与数字电位器 99
6.7.2 DS1267数字电位器 99
第 7 章 数据采集系统抗干扰技术 102
7.1 干扰的形成与抗干扰设计 102
7.1.1 干扰的形成 102
7.1.2 抗干扰设计 105
7.2 硬件抗干扰技术 106
7.2.1 屏蔽 106
7.2.2 滤波 108
7.2.3 接地 112
7.2.4 电源抗干扰 114
7.3 软件抗干扰技术 115
第 8 章 总线接口技术 118
8.1 计算机总线简介 118
8.2 ISA总线 122
8.2.1 PC/XT总线 123
8.2.2 ISA总线 126
8.3 PCI总线 131
8.3.1 PCI总线的主要性能 131
8.3.2 PCI总线系统结构 132
8.3.3 PCI总线信号定义 133
8.3.4 PCI总线分析 136
8.3.5 PCI总线开发 142
8.3.6 PCI接口芯片PCI9052 144
8.4 USB总线 148
8.4.1 USB总线概述 148
8.4.2 总线分析 149
8.4.3 USB总线传输协议 153
8.4.4 USB总线接口芯片及其应用 155
第 9 章 输入/输出接口技术 162
9.1 概述 162
9.1.1 接口结构和功能 162
9.1.2 端口的编址 163
9.1.3 数据传送方式 163
9.2 串行接口 166
9.2.1 串行传输概念 167
9.2.2 RS-232接口 169
9.2.3 可编程串行接口芯片8251A 171
9.2.4 计算机中的串行接口 173
9.3 并行接口 174
9.3.1 8255A简介 174
9.3.2 工作方式 176
9.3.3 编程 179
9.3.4 应用举例 181
9.4 I2C接口 183
9.4.1 I2C总线概述 183
9.4.2 I2C总线数据传输协议简介 185
9.4.3 80C51单片机与I2C总线器件接口 187
9.5 SPI接口 188
9.5.1 SPI总线简介 188
9.5.2 SPI数据收发时序 189
9.6 中断 190
9.6.1 基本概念 191
9.6.2 计算机中的中断系统 192
9.6.3 中断控制器8259A 194
9.7 DMA 201
9.7.1 DMA控制器8237简介 201
9.7.2 8237的引脚定义 202
9.7.3 8237的工作模式 204
9.7.4 8237的编程 205
第 10 章 数据分析与处理 209
10.1 卷积定理 209
10.2 离散傅立叶变换(DFT) 211
10.3 其他变换 216
10.3.1 拉普拉斯变换 216
10.3.2 Z变换 217
10.3.3 各种变换的关系 218
10.4 数字处理 219
10.5 数字滤波技术 222
10.5.1 数字滤波的特点 223
10.5.2 线性滤波器 223
10.5.3 非线性滤波器 224
10.5.4 使用Matlab设计数字滤波器 225
10.6 系统辨识 228
10.6.1 系统辨识概念 228
10.6.2 AR模型原理 229
10.6.3 使用Matlab进行AR模型辨识 229
10.7 现代数据分析与处理技术 230
10.7.1 短时傅立叶变换 231
10.7.2 小波变换 232
10.7.3 自适应滤波 237
第 11 章 使用LabVIEW进行数据采集与分析 241
11.1 LabVIEW简介 241
11.1.1 LabVIEW的基本特点 241
11.1.2 LabVIEW的具体功能 243
11.1.3 LabVIEW在数据采集领域的应用 245
11.2 使用LabVIEW进行数据采集实例 246
11.2.1 实现数据显示 246
11.2.2 驱动数据采集卡 251
第 12 章 数据采集设备实例——数字式血压仪 257
12.1 基于示波法的无创血压测量原理 257
12.1.1 血压概述 257
12.1.2 示波法血压测量法 258
12.2 示波法血压仪系统设计 259
12.2.1 血压仪系统构建 259
12.2.2 设备抗干扰性设计 260
12.2.3 设备可靠性设计 260
12.2.4 测量精度分析 261
12.3 血压仪电路设计 261
12.3.1 信号获取电路 261
12.3.2 泵阀控制电路 264
12.3.3 电源交直流转换电路 265
12.3.4 AD采样电路 266
12.3.5 微处理器电路 267
12.3.6 串口电路 267
12.4 血压仪软件设计 268
12.4.1 微处理器程序 268
12.4.2 PC界面程序 286
参考文献 300
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
前 言
计算机数据采集与分析技术是信息获取的主要手段和方法。例如, 在工程实践中经常遇到速度、电压、电流、电阻、温度、压力等物理量，需要用计算机对其进行测量、存储、处理和显示等。计算机数据采集与分析技术主要涉及仪器学科、信息学科和计算机学科，以及传感器技术、测试技术、仪器技术、电子技术和计算机技术等。
随着大规模集成芯片制造技术和计算机技术的飞速发展, 计算机数据采集与分析技术日新月异，甚至出现了虚拟仪器技术。本书从系统设计的角度出发，力求对计算机数据采集技术进行详细的介绍。
本书共12章，以信息的采集、传输和处理为主线，主要包括计算机数据采集与
分析技术概述、 数据采集信号分析基础、传感器技术、模/数转换器、数/模转换器、数据采集系统常用电路、数据采集系统抗干扰技术、总线接口技术、输入/输出接口技术、数据分析与处理、使用LabVIEW进行数据采集与分析等内容。
本书涵盖了计算机数据采集与分析系统设计与开发的各个方面，既介绍了传统的知识基础, 也引入了大量的新理论和新器件，为读者了解计算机数据采集与分析技术的最新发展提供了一个窗口。
同时，本书在最后以数字式血压仪的设计开发为例, 详细介绍了数据采集设备的
软、硬件开发，有助于提高读者的动手实践能力。
本书由胡晓军主编，直接参与编写工作的还有周林、陈燕东、张玉强、焦长君、康念辉、宋立军、杨刚、周松、李珩、宋文峰、邢克飞、韩超、王志勇、阮坚、王鹏、邓波、高宏伟、刘东、于占军、何鑫等人。
由于作者水平有限，书中的不足在所难免，敬请广大读者多提宝贵意见。
作 者
2010年3月
第 一 版 前 言
计算机数据采集与分析技术是信息获取的主要手段和方法。数据采集与分析技术在工程领域中的地位和作用不言而喻，比如对工程实践中经常遇到的诸如速度、电压、电流、电阻、温度、压力等物理量，经常要用到计算机对其进行测量、存储、处理和显示等。计算机数据采集与分析技术涉及的学科和技术较多，涉及的学科主要有仪器学科、信息学科和计算机学科，涉及的技术主要有传感器技术、测试技术、仪器技术、电子技术和计算机技术等。
计算机数据采集技术随着大规模集成芯片制造技术和计算机技术的飞速发展而日新月异，甚至出现了虚拟仪器技术。本书作者力求从系统设计的高度，对计算机数据采集技术所涉及的各个方面进行详细的介绍。
本书共14章，主要包括计算机数据采集与分析技术概述、计算机基础、数据采集信号处理基础、输入/输出接口技术、数据采集系统常用电路、D/A转换和A/D转换、传感器技术、数据采集系统抗干扰技术、总线接口技术、计算机数据采集系统设计和数据分析与处理等。计算机数据采集与分析系统的设计与开发可能是读者最为关心的问题，因此，在本书的最后分别介绍了使用LabVIEW、CVI和MATLAB三种测控工程中常用的开发工具开发计算机数据采集与分析系统的方法和技巧，并详细介绍了实例的开发过程。本书的例子均来源于工程实践，简明实用，对读者进行工程实践具有很大的帮助。
本书由周林主编，直接参与本书编写工作的还有殷侠、吴冬良、章雨馨、宋立军、周松、李珩、宋文峰、邢克飞、韩超、王志勇、阮坚、王鹏、邓波、高宏伟、刘东、于占军、何鑫等。
由于笔者水平有限，书中定有不少缺点和错误，敬请读者批评指正。
作 者
2005年4月
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