測(cè)控總線(xiàn)及儀器通信技術(shù)（第二版）
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- 作者：王泉德，王先培主編
- 出版時(shí)間：2016/11/28
- ISBN：9787030508829
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類(lèi)：TP336
- 頁(yè)碼：313
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開(kāi)本：16K
當(dāng)今時(shí)代，控制、計(jì)算機(jī)、通信、指揮以及信息技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)C41技術(shù)）共同推動(dòng)著工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、航空航天等領(lǐng)域的過(guò)程控制系統(tǒng)與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的飛速發(fā)展，其中總線(xiàn)通信技術(shù)可以幫助系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的快速、可靠傳遞，是復(fù)雜系統(tǒng)各部件有機(jī)結(jié)合并實(shí)現(xiàn)高度集成的基礎(chǔ)�？偩�(xiàn)與通信技術(shù)使測(cè)控系統(tǒng)的部件和構(gòu)成很方便地由分立元器件發(fā)展到集成片、個(gè)人儀器的儀器插件、嵌入式系統(tǒng)、多處理器自動(dòng)化裝置，再到目前的集散控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器。本教材圍繞測(cè)控系統(tǒng)與儀器的通信技術(shù)，介紹了測(cè)控總線(xiàn)與儀器通信的一般原理和方法，包括數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、簡(jiǎn)單接口通信技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)通信、儀器專(zhuān)用總線(xiàn)、通用串行總線(xiàn)、航空航天測(cè)控總線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)等。
《測(cè)控總線(xiàn)及儀器通信技術(shù)（第二版）》可供測(cè)控技術(shù)與儀器、自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專(zhuān)業(yè)的本科生教學(xué)使用，也可以作為相關(guān)領(lǐng)域科技人員的技術(shù)參考資料。
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信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，自動(dòng)化技術(shù)、自動(dòng)測(cè)試技術(shù)已經(jīng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)高度地融為一體，傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)方法發(fā)生了根本性變化。集中式局部自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)已經(jīng)被以通信技術(shù)為核心的分布式綜合自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)所取代，自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)也由單點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展到以總線(xiàn)技術(shù)為基礎(chǔ)的多點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)，以及以總線(xiàn)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)。
本書(shū)涉及過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)、智能儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中所用到的通信技術(shù)，包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、簡(jiǎn)單接口通信技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)通信、儀器專(zhuān)用總線(xiàn)、通用串行總線(xiàn)、航空航天測(cè)控總線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)等。編寫(xiě)過(guò)程中充分考慮了測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和知識(shí)結(jié)構(gòu)，試圖將各領(lǐng)域典型的測(cè)控總線(xiàn)與儀器通信技術(shù)介紹給學(xué)生。
本教材共11章。部分章節(jié)設(shè)有習(xí)題。
第1章為概論，介紹了基于通信技術(shù)的自動(dòng)化系統(tǒng)、智能儀器、虛擬儀器、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，以及測(cè)控總線(xiàn)與儀器通信技術(shù)研究的主要內(nèi)容。
第2章為數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，介紹了數(shù)據(jù)通信的基本概念、原理和方法等。
第3章為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，介
目錄
第1章概論1
1.1過(guò)程控制系統(tǒng)1
1.1.1生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)的演變1
1.1.2我國(guó)生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展概況2
1.1.3計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)的基本組成3
1.2智能儀器與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)4
1.2.1概述4
1.2.2自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的組成4
1.2.3智能儀器與個(gè)人儀器5
1.3測(cè)控總線(xiàn)與儀器通信技術(shù)舉例8
1.4測(cè)控總線(xiàn)與儀器通信技術(shù)的基本內(nèi)容10
2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)12
2.1數(shù)據(jù)通信的基本概念12
2.1.1信息12
2.1.2數(shù)據(jù)13
2.1.3信號(hào)13
2.1.4信道13
2.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成14
2.3傳輸方式14
2.3.1并行傳輸方式及串行傳輸方式14
2.3.2基帶傳輸、載帶傳輸與寬帶傳輸15
2.3.3單工方式、半雙工方式與全雙工方式15
2.4編碼15
2.4.1碼元15
2.4.2內(nèi)部碼與通信碼16
2.4.3編碼與解碼16
2.5復(fù)用技術(shù)17
2.5.1頻分復(fù)用17
2.5.2時(shí)分復(fù)用17
2.5.3波分復(fù)用17
2.6交換技術(shù)17
2.6.1線(xiàn)路交換方式17
2.6.2報(bào)文交換方式和報(bào)文分組交換方式17
2.6.3報(bào)文分組交換方式的實(shí)現(xiàn)方法18
2.7同步技術(shù)18
2.7.1幀與幀同步18
2.7.2位同步19
2.7.3字符同步19
2.8差錯(cuò)控制方法20
2.9檢錯(cuò)編碼21
2.10拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)23
2.11異步通信與同步通信24
第3章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)27
3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述27
3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)27
3.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述27
3.2.2開(kāi)放系統(tǒng)互連與OSI七層參考模型29
3.3ARQ協(xié)議及算法32
3.4滑動(dòng)窗口流控制技術(shù)33
3.5面向字符的數(shù)據(jù)鏈路層通信協(xié)議34
3.5.1概述34
3.5.2字符格式及傳輸控制字符35
3.5.3報(bào)文分類(lèi)和報(bào)文格式36
3.5.4控制數(shù)據(jù)鏈路的工作過(guò)程37
3.6面向比特的數(shù)據(jù)鏈路層通信協(xié)議39
3.6.1HDLC協(xié)議的幾個(gè)基本概念39
3.6.2HDLC協(xié)議的幀格式40
3.6.3HDLC協(xié)議控制段(C)的分析和說(shuō)明41
3.7局域網(wǎng)43
3.7.1局域網(wǎng)特點(diǎn)43
3.7.2局域網(wǎng)參考模型44
3.7.3局域網(wǎng)的存取控制方法44
3.8IEEE802標(biāo)準(zhǔn)48
3.8.1IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的幾點(diǎn)說(shuō)明48
3.8.2邏輯鏈路控制協(xié)議51
3.9MAP及相關(guān)協(xié)議54
3.9.1MAP的基本內(nèi)容55
3.9.2MAP的基本單元及組成57
3.9.3TOP協(xié)議57
3.10TCP/IP協(xié)議59
3.10.1TCP/IP結(jié)構(gòu)模型59
3.10.2網(wǎng)際協(xié)議60
3.10.3傳輸控制協(xié)議63
3.10.4用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議65
3.11客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模型及例程66
3.11.1客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模式66
3.11.2WinSock套接字67
3.11.3阻塞與非阻塞67
3.11.4基本套接字的系統(tǒng)調(diào)用68
3.11.5異步選擇機(jī)制70
3.11.6WinSock的啟動(dòng)和終止71
3.11.7WinSock的錯(cuò)誤處理72
3.11.8基于WinSock的點(diǎn)-點(diǎn)通信程序設(shè)計(jì)73
第4章簡(jiǎn)單接口通信技術(shù)78
4.1I/O信道的兩種基本形式78
4.2簡(jiǎn)單接口通信基本原理78
4.3簡(jiǎn)單接口通信的連接方式79
4.3.1主從式結(jié)構(gòu)79
4.3.2星形結(jié)構(gòu)81
4.3.3菊花鏈結(jié)構(gòu)與環(huán)形結(jié)構(gòu)82
4.3.4總線(xiàn)型結(jié)構(gòu)86
第5章共享存儲(chǔ)區(qū)通信技術(shù)95
5.1共享存儲(chǔ)區(qū)的物理結(jié)構(gòu)95
5.1.1公用總線(xiàn)方式95
5.1.2矩陣開(kāi)關(guān)方式96
5.1.3多端口方式96
5.1.4總線(xiàn)窗口方式97
5.2共享存儲(chǔ)區(qū)的邏輯結(jié)構(gòu)97
5.2.1虛擬結(jié)構(gòu)98
5.2.2信箱結(jié)構(gòu)98
5.2.3通信池結(jié)構(gòu)99
5.3共享存儲(chǔ)區(qū)的分配與管理99
5.3.1判決器法99
5.3.2端口控制器法100
5.3.3本質(zhì)型多端口存儲(chǔ)器的裁決邏輯101
5.3.4總線(xiàn)窗口法101
5.4雙端口存儲(chǔ)器及其應(yīng)用101
5.4.1雙向傳輸?shù)碾p端口存儲(chǔ)器101
5.4.2單向傳輸?shù)碾p端口存儲(chǔ)器103
5.5交叉內(nèi)存雙通信池及其應(yīng)用105
5.5.1雙通信池的結(jié)構(gòu)框圖105
5.5.2雙通信池的工作原理105
5.5.3數(shù)據(jù)橋及數(shù)據(jù)橋控制電路106
5.5.4地址橋及輔助電路108
5.5.5交叉內(nèi)存雙通信池應(yīng)用舉例109
5.6簡(jiǎn)易總線(xiàn)窗口109
5.6.1帶簡(jiǎn)易總線(xiàn)窗口的雙微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)110
5.6.2總線(xiàn)開(kāi)關(guān)110
5.6.3總線(xiàn)開(kāi)關(guān)的控制邏輯111
第6章標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)通信114
6.1總線(xiàn)、總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)114
6.2開(kāi)放型系統(tǒng)115
6.2.1總線(xiàn)母板與總線(xiàn)插座115
6.2.2總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)115
6.2.3總線(xiàn)仲裁116
6.3Multibus總線(xiàn)118
6.3.1Multibus總線(xiàn)的信號(hào)及定義118
6.3.2數(shù)據(jù)傳送過(guò)程120
6.3.3禁止操作過(guò)程121
6.3.4中斷操作過(guò)程122
6.3.5總線(xiàn)仲裁操作122
6.4STD總線(xiàn)124
6.4.1概述124
6.4.2STD總線(xiàn)的信號(hào)及其定義125
6.4.3STD總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)序特性127
6.4.4中斷優(yōu)先權(quán)判別128
6.4.5總線(xiàn)優(yōu)先級(jí)的仲裁130
6.5STD多微處理機(jī)系統(tǒng)132
6.5.1STD總線(xiàn)開(kāi)放型系統(tǒng)的組織132
6.5.2STD多微處理機(jī)系統(tǒng)的通信機(jī)制133
6.5.3STD總線(xiàn)多微處理機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用舉例135
第7章現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)139
7.1概述139
7.2現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)類(lèi)型139
7.3CAN總線(xiàn)141
7.3.1概述141
7.3.2CAN總線(xiàn)基本特點(diǎn)141
7.3.3CAN的分層及幀格式141
7.3.4CAN總線(xiàn)通信介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方式143
7.4LON總線(xiàn)144
7.4.1概述144
7.4.2神經(jīng)元芯片145
7.4.3LonWorks通信協(xié)議-LonTalk148
7.4.4LonWorks應(yīng)用舉例153
第8章儀器專(zhuān)用總線(xiàn)155
8.1引言155
8.2VXI總線(xiàn)155
8.2.1VXI系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)155
8.2.2VXI系統(tǒng)的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)157
8.2.3VXI總線(xiàn)器件及其通信協(xié)議160
8.2.4VXI總線(xiàn)儀器協(xié)議163
8.3PCI總線(xiàn)165
8.3.1PCI總線(xiàn)概述165
8.3.2PCI總線(xiàn)特點(diǎn)166
8.3.3PCI總線(xiàn)信號(hào)167
8.3.4PCI插槽和PCI擴(kuò)展卡170
8.3.5PCI總線(xiàn)命令170
8.3.6PCI總線(xiàn)協(xié)議171
8.3.7PCI總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程175
8.3.8PCI總線(xiàn)仲裁178
8.3.9PCI總線(xiàn)配置179
8.3.10PCI總線(xiàn)應(yīng)用實(shí)例185
8.4PXI總線(xiàn)189
8.4.1PXI標(biāo)準(zhǔn)的組成189
8.4.2機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)189
8.4.3電氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)190
8.4.4軟件結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)190
8.4.5—種基于PXI總線(xiàn)的通用測(cè)試分析系統(tǒng)190
第9章通用串行總線(xiàn)194
9.1USB體系結(jié)構(gòu)194
9.1.1USB系統(tǒng)的描述194
9.1.2USB總線(xiàn)協(xié)議196
9.1.3錯(cuò)誤檢測(cè)與處理196
9.1.4USB設(shè)備的安裝與卸載196
9.2USB通信協(xié)議197
9.2.1數(shù)據(jù)流種類(lèi)197
9.2.2USB數(shù)據(jù)包格式199
9.2.3分組格式202
9.2.4事務(wù)205
9.3USB總線(xiàn)通信硬件設(shè)計(jì)205
9.3.1USB控制器固件程序設(shè)計(jì)206
9.3.2USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)212
9.4應(yīng)用程序設(shè)計(jì)222
9.4.1USB動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)222
9.4.2功能函數(shù)222
第10章航空航天測(cè)控總線(xiàn)227
10.1引言227
10.2SpaceWire總線(xiàn)227
10.2.1SpaceWire總線(xiàn)特點(diǎn)227
10.2.2SpaceWire總線(xiàn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)228
10.2.3SpaceWire節(jié)點(diǎn)接口設(shè)計(jì)238
10.31553B總線(xiàn)244
10.3.11553B總線(xiàn)概述245
10.3.21553B總線(xiàn)接口功能250
10.3.31553B總線(xiàn)接口整體設(shè)計(jì)252
10.3.4總線(xiàn)控制器(BC)的設(shè)計(jì)253
10.3.5遠(yuǎn)程終端(RT)的設(shè)計(jì)264
10.3.6總線(xiàn)監(jiān)控器(MT)的設(shè)計(jì)267
10.3.7BC/RT/MT通用終端設(shè)計(jì)269
第11章無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)270
11.1概述270
11.1.1無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)分類(lèi)270
11.1.2無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展前景271
11.2無(wú)線(xiàn)通信的基本原理272
11.2.1無(wú)線(xiàn)電波的傳播特性272
11.2.2調(diào)制解調(diào)技術(shù)273
11.2.3無(wú)線(xiàn)介質(zhì)接入方案274
11.3射頻系統(tǒng)及應(yīng)用277
11.3.1無(wú)線(xiàn)通信射頻系統(tǒng)概述277
11.3.2接收機(jī)278
11.3.3發(fā)射機(jī)280
11.3.4射頻芯片nRF905及在無(wú)線(xiàn)影音監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用282
11.4無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)284
11.4.1無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)284
11.4.2無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)285
11.4.3無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)285
11.4.4無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)287
11.4.5AdHoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)288
11.5藍(lán)牙技術(shù)291
11.5.1藍(lán)牙技術(shù)的概念291
11.5.2藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?92
11.5.3藍(lán)牙協(xié)議棧292
11.5.4藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)293
11.6無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)294
11.6.1基本概念294
11.6.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)295
11.6.3無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)295
11.6.4無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧296
11.6.5無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景297
參考文獻(xiàn)299
附錄基于WinSock的客戶(hù)/服務(wù)器通信編程源程序301
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