普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材：儀表總線技術及應用（第2版）
定 價：48 元
- 作者：孔德仁 ，等 著
- 出版時間：2010/5/1
- ISBN：9787118066722
- 出 版 社：國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP336
- 頁碼：453
- 紙張：膠版紙
- 版次：2
- 開本：16開
《儀表總線技術及應用（第2版）》以儀表總線及其應用為主線，系統(tǒng)地介紹了儀表總線的發(fā)展及智能儀器、虛擬儀器的相關概念；詳細介紹了常用計算機總線的相關概念、總線規(guī)范；從儀表總線構成、特點、相關的機械規(guī)范及電子電氣規(guī)范角度分別討論了常用的儀表總線，如GP-IB、VXI、PCI、PXI：、LXI等；詳細介紹了虛擬儀器的構成、分類、軟件規(guī)范及常用的虛擬儀器軟件開發(fā)環(huán)境等，并通過工程應用實例分別介紹了PCI、PXI、VXI、LXI及USB總線在虛擬儀器及相關模塊中的應用。
《儀表總線技術及應用（第2版）》可作為工科院校儀器儀表專業(yè)、自動測試及檢測專業(yè)的本科生、研究生的教材，也可作為從事儀器儀表、自動測試工程技術人員的參考書。
任何測量與控制系統(tǒng)中都包含相應的儀表單元，儀表單元是測量與控制系統(tǒng)的重要基礎，是實現(xiàn)各種測量與控制的手段和條件。隨著科學技術的發(fā)展，對測量與控制系統(tǒng)中儀表單元的要求越來越高，儀表技術也發(fā)生了重大的變化，虛擬儀器技術已成為當今儀器技術發(fā)展的主要方向。
虛擬儀器技術從總體而言包括兩個基本要素，即硬件和軟件。虛擬儀器技術涉及計算機軟／硬件技術、儀器儀表總線技術、網(wǎng)絡通信等多個學科。本書的內(nèi)容體系是以儀器儀表常用的總線技術為主線索，從儀表總線的構成、特點、相關的機械規(guī)范及電子電氣規(guī)范角度分別討論常用計算機總線及儀表總線。
本書共12章。第1章介紹儀表與自動測試技術的發(fā)展；儀表總線技術概述及儀器與自動測試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。第2章詳細介紹有關總線的基本概念及常用計算機總線技術，如STD總線、XT／ISA／EISA總線、RS-232C／RS-422／RS一485總線、USB總線及IEEEl394.總線。第3章詳細介紹PCI總線的特點及系統(tǒng)結構；PCI總線信號定義；PCI總線操作；PCI總線協(xié)議；PCI總線數(shù)據(jù)傳輸過程；PCI及設備選擇；PCI總線配置及實現(xiàn)技術；PCI中斷響應周期、中斷共享及仲裁；PCI BIOS與.PCI-PCI橋及Compact.PCI總線技術；PCI-Express總線方面的基本概念及知識。第4章介紹GPIB總線的基本特性與總線結構；基本接口功能；GPIB總線系統(tǒng)中消息及傳遞；總線聯(lián)絡基本過程及IEEE488.2標準。第5章詳細介紹VXI總線技術，主要包括：VME總線技術規(guī)范；VXI總線系統(tǒng)的機械與電氣規(guī)范、VXI總線系統(tǒng)結構；VXI總線自動測試系統(tǒng)的集成及VXI總線即插即用規(guī)范。第6章針對PXI總線技術介紹PXI總線規(guī)范結構及其特點；PXI總線機械規(guī)范；PXI總線電氣規(guī)范；PXlI總線軟件規(guī)范；PXI機箱與控制器；PXI儀器及測試系統(tǒng)組建；PXI Ex-press總線。第7章主要介紹L）（I總線的基本特點、技術概要、物理規(guī)范、同步觸發(fā)機制、軟件編程規(guī)范及LxI的LAN標準。第8章圍繞虛擬儀器的組成方法及其特點，詳細介紹虛擬儀器的概念、組成、特點及其設計要領；介紹常用虛擬儀器的軟件標準及虛擬儀器的軟件開發(fā)環(huán)境，并以大量的應用實例介紹虛擬儀器的設計方法。第9章、第11章、第12章以工程應用實例為背景，分別舉例說明基于PCI總線、PXI總線、LXI總線及USB總線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間內(nèi)熟悉各類儀表總線在實際測量與控制、儀表領域內(nèi)的應用。第10章介紹幾種基于VXI總線的模塊設計方法及其應用。
第1章 緒論
1.1 儀表與自動測試技術的發(fā)展概況
1.1.1 儀表技術的發(fā)展概況
1.1.2 自動測試技術的發(fā)展概況
1.2 儀表總線技術概述
1.2.1 總線標準及其組成
1.2.2 具有總線系統(tǒng)的儀表的特點
1.2.3 儀表專用總線
1.3 儀器與自動測試系統(tǒng)的展望
第2章 常用計算機總線技術
2.1 概述
2.1.1 總線和接口標準
2.1.2 總線和接口標準分類
2.1.3 總線的組成
2.1.4 總線的性能指標
2.1.5 總線的層次化結構
2.2 STD總線
2.2.1 STD總線概述
2.2 STD總線信號定義
2.2.3 STD總線信號功能
2.2.4 STD總線信號的時序
2.3 XT／ISA／EISA總線
2.3.1 XT／ISA／EISA總線概述
2.3.2 XF／ISA／EISA電氣規(guī)范
2.3.3 XT／ISA總線的機械規(guī)范
2.3.4 PC-104總線
2.4 RS-232C／RS-422／RS-485接口標準
2.4.1 RS232C接口標準
2.4.2 Rs-422接口標準
2.4.3 RS-485接口標準
2.4.4 幾種串行通信接口標準的比較
2.5 USB總線
2.5.1 USB總線概述
2.5.2 USB設備及其描述
2.5.3 USB系統(tǒng)的組成和拓撲結構
2.5.4 USB的數(shù)據(jù)傳輸
2.5.5 USB設備接入和開發(fā)
2.6 IEEE1394總線
2.6.1 IEEE1394總線概述
2.6.2 IEEE1394拓撲結構
2.6.3 地址分配
2.6.4 協(xié)議結構
2.6.5 通信模型
2.6.6 線纜和連接器
第3章 PCI總線技術
3.1 PCI總線的特點及系統(tǒng)結構
3.1.1 PCI總線的主要性能
3.1.2 PCI總線的特點
3.1.3 PCI總線的系統(tǒng)結構
3.1.4 PCI總線規(guī)范簡介
3.2 PCI總線信號定義
3.2.1 系統(tǒng)信號定義
3.2.2 地址和數(shù)據(jù)信號
3.2.3 接口控制信號
3.2.4 仲裁信號
3.2.5 錯誤報告信號
3.2.6 中斷接口信號
3.2.7 其他可選信號
3.3 PCI總線操作
3.3.1 PCI總線操作命令編碼
3.3.2 PCI總線命令簡介
3.3.3 PCI總線命令使用規(guī)則
3.4 PCI總線協(xié)議
3.4.1 協(xié)議概述
3.4.2 PCI總線的傳輸控制
3.4.3 PCI總線的編址
3.4.4 字節(jié)對齊
3.4.5 總線的驅動與過渡
3.5 PCI總線數(shù)據(jù)傳輸過程
3.5.1 PCI總線上的讀操作
3.5.2 PCI總線上的寫操作
3.5.3 PCI總線傳輸?shù)慕K止過程
3.6 PCI設備選擇
3.7 PCI總線配置及實現(xiàn)技術
3.7.1 配置空間組織
3.7.2 配置空間的功能
3.7.3 配置空間的訪問
3.8 PCI中斷響應周期、中斷共享及仲裁
3.8.1 PCI中斷的響應周期
3.8.2 PCI中斷響應共享
3.8.3 PCI總線仲裁
3.9 PCI BIOS與PCI-PCI橋
3.9.1 PCIBIOS
3.9.2 PCI-PCI橋簡介
3.10 Compact PCI總線技術
3.10.1 Compact PCI總線的特點
3.10.2 Compact PCI的機械結構
3.10.3 Compact PCI的電氣特性
3.10.4 Compact PCI系統(tǒng)擴展
3.11 PCI.Express總線
3.11.1 總線結構
3.11.2 總線特點
第4章 GPIB總線技術
4.1 概述
4.2 GPIB總線的基本特性與總線結構
4.2.1 基于GPIB總線的測試系統(tǒng)
4.2.2 GPlB總線的基本特性
4.2.3 GPIB總線的信號定義
4.2.4 GPIB總線的連接器
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總線系統(tǒng)中消息及其傳遞
4.4.1 消息分類
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 三線聯(lián)絡基本過程
4.5.1 三線聯(lián)絡的基本原則
4.5.2 三線聯(lián)絡的基本過程
4.6 IEEE488.2 標準
4.6.1 IEEE488.2 標準的主要內(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)報告模型
4.6.5 IEEE488的性能擴展
4.7 GPIB接口芯片及接口設計
4.7.1 GPIB接口芯片
4.7.2 FMS-9914A可編程GPIB接口芯片應用
第5章 VXI總線技術
5.1 概述
5.2 VME總線技術規(guī)范
5.2.1 VME總線概述
5.2.2 VME總線的機械規(guī)范
5.2.3 VME總線的電氣規(guī)范
5.2.4 VME總線控制器
5.3 VXI總線系統(tǒng)的機械規(guī)范與電氣規(guī)范
……
第6章 PXI總線技術
第7章 LXI總線技術
第8章 虛擬儀器技術
第9章 基于PCI總線的虛擬儀器系統(tǒng)
第10章 基于VXI總線的儀器模塊及其應用
第11章 基于PXI總線的虛擬儀器系統(tǒng)
第12章 基于LXI總線的測試系統(tǒng)及應用
參考文獻
VXI總線是在VME計算機總線的基礎上，擴展了適合儀器應用的一些規(guī)范而形成的。VXI總線是一個公開的標準，其宗旨是為模塊化電子儀器提供一個開放的平臺，使所有廠商的產(chǎn)品均可在同一個主機箱內(nèi)運行。VXI總線是計算機技術、數(shù)字接口技術與電子儀器測量技術相結合的產(chǎn)物，集中了工業(yè)標準VME總線高速通信和GPI|B接口易于組合、程控簡單的特點，實現(xiàn)了模塊儀器結構。與傳統(tǒng)軍用測試系統(tǒng)采用機架式結構相比，由各種VXI儀器模塊組成的軍用測試系統(tǒng)體積更小、功能更強、開放性更好、使用更靈活，并且VXI系統(tǒng)設計充分考慮了抗振、冷卻、抗干擾等可靠性指標，適用于機動與現(xiàn)場條件下的高可靠性工作。1992年IEEE正式制定了關于VXI總線的國際標準IEEEll55。1995年VXI即插即用（VXI Plug&Play）標準的推出，為VXI儀器驅動器標準化提供了依據(jù)，也使得VXI儀器朝實現(xiàn)虛擬儀器方向邁出了重要的一步。
5.虛擬儀器
20世紀80年代中期，隨著計算機技術與電子技術的飛速發(fā)展，在以計算機為平臺的測控儀器中軟件和總線的作用日益突出，測試儀器的物理功能越來越多，對計算功能的要求越來越高，傳統(tǒng)的硬件化儀器的固有缺點（如封閉性、缺乏靈活性、響應速度慢等）已使它越來越不能滿足測試儀器功能日益強大的要求，因此用軟件取代硬件便成為儀器儀表領域的一個迫切需要解決的問題；同時因為被測對象的頻率范圍越來越寬，因此要求總線具有相應的高速數(shù)據(jù)傳輸能力和靈活的擴展性能；另外，面對各種各樣復雜的測試要求，希望軟件系統(tǒng)不僅能完成測試所需的功能，而且還要易于使用。
計算機總線技術、軟件技術及相關技術的發(fā)展，使得微機在計算機儀器上的作用遠遠超出了計算機儀器發(fā)展初期主要是用來完成控制的范圍。特別是近10年來出現(xiàn)的數(shù)字信號處理器（DSP），它與微機軟件相結合將產(chǎn)生強大的計算與控制能力，這使其在一定的實時性要求下取代了許多原來由硬件完成的功能并能完成許多硬件不能勝任的功能，這標志著“軟件即儀器”時代的到來。正是由于微電子技術和計算機技術飛速發(fā)展，測試技術與計算機深層次的結合正引起測試儀器領域里一場新的革命，一種全新的儀器結構概念導致了新一代儀器——虛擬儀器（Virtual Instrument，VI）的出現(xiàn)。它是現(xiàn)代計算機技術、通信技術和測量技術相結合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)儀器觀念的一次巨大變革，是儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要方向。它的出現(xiàn)使得人類的測試技術進入一個新的發(fā)展紀元。
虛擬儀器就是用戶在通用計算機平臺上，根據(jù)需求定義和設計儀器的測試功能，使得使用者在操作這臺計算機時，就像是在操作一臺他自己設計的測試儀器一樣。虛擬儀器概念的出現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義，用戶無法改變的工作模式，用戶可以根據(jù)自己的需求，設計自己的儀器系統(tǒng)，在測試系統(tǒng)和儀器設計中盡量用軟件代替硬件，充分利用計算機技術來實現(xiàn)和擴展傳統(tǒng)測試系統(tǒng)與儀器的功能。“軟件就是儀器”是虛擬儀器概念最簡單，也是最本質的表述。
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