《测控网络与通讯技术》是控制科学与工程一级学科以及控制工程专业的研究生专业选修课。课程以知识、能力、素质培养为目标，注重内容的综合性、应用性和先进性，是控制科学与工程以及控制工程专业研究生培养的特色优势课程。该课程在研究生第一学年秋季学期开设，通过本课程的学习，使学生建立起计算机测控系统开发的相关概念，掌握计算机测控网络的基本设计原理和方法，掌握实验、系统设计的基本方法，培养计算机测控网络软硬件开发的综合能力，解决问题分析问题的能力，培养严谨的专业素养和科学素质及团结协作的能力；为从事测控系统的开发与研究奠定良好基础。
学习本课程时主要应掌握基本的信号用法及接口时序，重点掌握扩展接口设计的方法，测量数据处理方法，监控程序设计，抗干扰技术和掌握测控网络的总线和通讯技术，需要有至少一门微机原理课程的基础，对相应的汇编语言，C语言有一定了解。
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课程主要内容：理论教学部分+实验部分+课程设计部分 1.理论教学部分： 绪论（1学时） 学习本课程的目的意义 本课程的内容与特点 第一章 测控系统地址空间分配与存储系统的扩展（2学时） 第一节地址空间分配方法 第二节存储器扩展 第三节新型存储器及扩展电路 第二章 数字量输入输出通道设计（5学时） 第一节 数字量输入输出通道组成原理 第二节 简单I/O接口电路的扩展方法 第三节 可编程并行输入输出接口 第四节 定时器/计数器接口设计及应用 第五节 中断技术及应用 第三章 模拟量输入输出通道设计（4学时） 第一节 模拟量输入通道 1.1拟量输入通道组成 1.2 模拟量输入通道设计 第二节 模拟量输出通道 2.1 模拟量输出通道的结构形式 2.2模拟量输出通道设计 2.3 D/A转换器及接口技术 第四章 测控系统的键盘与显示接口技术（2学时） 第一节键盘输入应解决的问题 第二节矩阵式键盘接口设计 第五章 监控程序设计（3学时） 第一节 监控程序的功能和组成 第二节 监控主程序和初始化管理 第三节 键盘管理 第四节 显示、中断与时钟管理 第五节 硬件故障的自检 第六章 测量数据处理（3学时） 第一节 零位和灵敏度的误差校正 第二节 量程自动切换 第三节 超限自动报警 第四节 标度变换 第五节 非线性校正算法 第六节 数字滤波 第七章测控系统的可靠性设计（3学时） 第一节硬件抗干扰技术 第二节软件抗干扰技术
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第八章 测控网络基本结构与类型（3学时） 第一节基本型：PC-DAQ系统；闭环控制型；标准通用接口型 第二节测量仪器机箱总线、测量仪器机箱(机柜)与计算机之间的互连总线 第九章 测控网络通讯技术（3学时） 第一节 串行输入输出系统 第二节DCS的MAP/TOP通信协议 第三节 现场总线的CAN协议与FF协议 第四节 以及以太网的TCP/IP协议 第五节 典型应用 第十章 一个测控网络及其通讯技术应用案例—设计与实现（3学时） 2.实验部分（课外12学时）： 实验一 数字信号输入输出通道设计实验 实验二 定时中断实验 实验三 模拟信号输入输出设计实验 实验四 串行通讯实验 3.课程设计部分：根据所学内容设计一种测控网络应用系统，例如：试验力控制系统等，并根据所设计硬件使用汇编语言编写相应的应用软件。具体设计任务可在课程讲授部分结束时布置。 4.拓展实验部分： 实验一、单片机I/O口应用实验_工业顺序控制； 实验二、步进电机控制实验； 实验三、直流电机转速测量实验； 实验四、4x4键盘实验； 实验五、USB接口应用实验； 实验六、AT24C16存储器实验； 实验七、温湿度DHT11实验； 实验八、压力传感器实验。 |
教学团队
