“数据采集与处理”(030303)课程教学大纲.docx

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1、“数据采集与处理”（030303）课程教学大纲32学时2学分一、课程的性质、目的及任务数据采集（Data acquisition）是信息科学的一个重要分支，是以传感器、信号的测量与处理、微 型计算机等先进技术为基础而形成的一门综合应用技术，其实用型很强。作为获取信息的工具，数 据采集在国民经济的各个领域，如核电、石化、冶金、航空航天、机械制造等方面有着非常重要的 地位。人们可以通过对信号的测量（数据获取）、处理、控制及管理，实现对生产过程的测、控、管 自动化与一体化。因此，本课程是自动控制、测试、仪器仪表、机械设计与自动化等专也的学生必 须学习的一门专业课程。数据采集不仅涉及到采样基本理论的应

2、用，还涉及各种芯片的使用、数据采集系统的组成、系 统的抗干扰、程序的编制调试等工程应用问题。因此，本课程教学必须坚持理论联系实际的原则， 在讲授采样基本原理的基础上，着重讲授数据采集在工程上应用的知识，以进一步培养和提高学生 运用本课程讲授的知识解决实际问题的能力；要使用启发式教学，以精讲为主，辅以适当的课程实 习，加强学生学习的主动性、自觉性。二、本课程的基本要求1 .连续信号的采样问题、采样定理的定义、采样定理的实际应用、频率混淆原因及解决措施。2. 了解模/数和数/模的转换过程、典型模/数和数/模转换器的工作原理；量化过程、误差、编码。3. 了解数据采集系统的组成、系统的抗干扰措施。4.

3、 了解典型A/D、D/A和双8225接口板的使用。5. 了解模拟量采集程序和数字量采集程序的编程方法。三.主要内容第1章绪论数据采集的意义和任务、数据采集系统的基本功能、数据采集系统的结构形式、数据处理的类 型和任务。第2章模拟信号的数字化处理采样过程、采样定理、频率混淆及其消除的措施、模拟信号的采样控制方式、量化与量化误差、 编码。第3章模拟多路开关多路开关的工作原理及主要技术指标、多路开关集成芯片、多路开关的电路特性、多路开关的 配置。第4章测量放大器测量放大器的电路原理、主要技术指标、测量放大器集成芯片、测量放大器的使用。第5章采样/保持器采样/保持器的工作原理、采样/保持器的类型和主要

4、性能参数、系统采集速率与采样/保持器的 关系、采样/保持器集成芯片、采样/保持器使用中应注意的问题。第6章模/数转换器A/D转换器的分类、A/D转换器的主要技术指标、逐次逼近式A/D转换器、单片集成A/D转换器、面对设计如何选择和使用A/D转换器、A/D转换器与微机的接口。第7章数/模转换器D/A转换器的分类和组成、D/A转换器的主要技术指标、并行D/A转换器、单片集成D/A转换 器、D/A转换器接口的隔离、D/A转换器与微机的接口。第8章数据采集接口板卡概述、PC-6319光电隔离模入接口卡、编程举例。第9章数字信号的采集8255A可编程外围接口芯片、PS-2304数字量I/O接口板简介、B

5、CD码并行数字信号的采集、 车速脉冲信号的采集计数。四、学时分配1.授课学时分配表课程内容课内 学时课程内容课内学时第1章绪论2第6章模/数转换器4第2章模拟信号的数字化处理4第8章数据采集接口板卡4第3章模拟多路开关2第9章数字信号的采集4第4章测量放大器2第5章采样/保持器4合计262.实践教学内容和课内学时分配表教学内容场地课内学时上机 教学上机认识实习农机实验室2模拟量数据采集农机实验室2数字量数据采集农机实验室2合计6五、制定本大纲的说明.适用专业：机械设计及自动化。1 .本课程与其它课程的关系：本课程是一门应用科学，需要多种学科知识的综合运用，涉及到 的知识面相当广泛、它不仅要求学生具备较扎实的高等数学、普通物理学等方面的基础课知识，而 且还要求具备足够的技术基础课和一定的专业课程知识，例如电工学、电子技术、微机原理、BASIC 语言等课程。因此要求本课程的学习必须安排在上述课程之后进行。2 .选用教材：马明建.数据采集与处理技术.西安交通大学出版社，1998.9大纲制定者：马明建大纲审定者：高玉根2003年11月