机床数控技术
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单片机应用技术选编(1) 第一章 单片机系统综合应用技术 11.1 且使用 8098单片机的几点体会 2 1.2 单片机的冷启动与热启动 31.3 大容量动态存储器在单片机系统中的应用111.4 MCS－51单片机系统中动态 RAM的刷新技巧141.5 MCS－51单片机系统中外RAM空间超64KB的扩展方法161.6 8031单片机P0口和P2口的应用开发 181.7 74LＳ164在 8031单片机中的两种用法261.8 用于 8031单片机的快速I/O接口281.9 MCS－51定时器定时常数初值的精确设定法301.10 8253的翻转问题及 MC6840的替代方法321.11 MCS－51单片机外部中断源的扩展设计351.12 MCS－51单片机多外中断扩展方法401.13 用优先权编码器74LＳ348扩展51系列单片机的外中断源421.14 用优先权编码器74LＳ148扩展51系列单片机的外中断源471.15 8031单片机与 BＧ5119A汉字库的接口方法521.16 可背插 ＳRAM的日历时钟 DＳ1216及其应用551.17 实时日历时钟集成电路MＳM5832及其时序601.18 实时日历时钟集成电路MＳM5832的接口技术631.19 实时时钟/日历芯片MC146818及其应用671.20 与 ＳICE仿真器通讯的IBM-PC机通讯程序的改进741.21 代码形式参数汇编子程序的应用821.22 单片机应用系统中的查表程序设计861.23 用状态综合法设计键盘监控程序901.24 单片机系统程序的加密技术961.25 MCS－96单片机程序保密的几种方法1001.26 ＧAL输出宏单元原理及使用105 1.27 通用阵列逻辑 ＧAL应用于步进电机控制实例110 第二章 传感器与前向通道接口技术1172.1 集成温度传感器 LM134及其应用1182.2 AD590集成温度一电流传感器原理及应用1242.3 集成温度传感器 AD590的应用1292.4 GS－800和 GS－130可燃气体传感器1332.5 集成化霍尔开关传感器1352.6 一种新颖实用的氧气/频率转换电路1392.7 MCS－51单片机与数字式温度传感器的接口设计1422.8 数字式温度传感器 ＳWC与 8031的接口及应用1452.9 低成本高精度压力传感器微机接口设计1472.10 峰值检测电路原理及应用1512.11 用 LF398制作的实用峰值和谷值保持电路1532.12 AD637集成真有效值转换器1562.13 传感器信号调理模块 ＺB311622.14 2B31模块在称重智能仪表中的应用1662.15 传感器信号调理模块 2B30/2B31及其应用1692.16 高精度光纤位移测量系统的电路设计1752.17 集成电压一电流转换器 XTR100的工作原理及应用1792.18 传感器信号变送器 F693及其应用1852.19 一种用两片 VFC32构成的隔离放大器电路1912.20 实用线性隔离放大器1922.21 电桥放大电路中 7650的一些应用问题1942.22 A/D转换器 ICL7109的应用研究1962.23 5Ｇ14433模数转换器的启停控制2002.24 ADC1130模数转换器及其使用2042.25 16位 A/D转换器 ADC1143及其与 80C31单片机的接口2082.26 串行 I/O D/A A/D转换器与单片机的接口2132.27 单片机应用系统中的数字化传感器接口技术2162.28 ADVFC32 A/D转换接口技术2202.29 V/F和 F/V转换器 TD650原理与应用2242.30 AD650与 MC－51单片机的接口技术2302.31 利用VCＯ电路与单片机接口实现A/D转换2352.32 LM2907/2917系列F/V变换器在汽车检测中的应用2382.33 单信号多通道输入法改善 A/D转换器性能2412.34 用多片 A们转换芯片提高 A/D转换速度2452.35 实时数控增益调整与浮点 ADC电路2492.36 电荷耦合器件的单片机驱动2532.37 电荷耦合器件的结构原理与单片机的软件定时驱动2582.38 利用模数转换器提高转换信号的线性度2622.39 利用微型机解决转换中的非线性问题2682.40 利用非线性曲线存储实现线性化的方法2702.41 输出无非线性误差的可变电压源单臂电桥274 第三章 控制系统与后向通道接口技术2793.1 DAC1231与单片机 8031的接口技术2803.2 单路及多路 D八的光电隔离接口技术2843.3 光电隔离高压驱动器2903.4 TRAIC型光耦在 8031后向通道接口的应用分析2913.5 ＧD－L型光控晶闸管输出光耦合器2963.6 用于晶闸管过零触发的几种方式3003.7 固态继电器3043.8 固态继电器在交流电子开关中的应用3083.9 JCＧ型参数固态继电器3123.10 JCＧ型参数固态继电器的应用315 3.11 介绍几种适用于印刷电路板的超小型电磁继电器3193.12 用TWＨ8751集成电路构成微机控制的三步进电机驱动电源3223.13 3－4相步进电机控制器 5Ｇ87133253.14 5Ｇ0602报警电路及应用3283.15 两种新型温控光控兀的应用330 第四章 人机对话通道接口技术3334.1 单片机键盘接口设计3344.2 由电话机集成电路构成的单片机键盘接口电路3364.3 用 GAL设计的一种编码键盘接口3384.4 用 CMOS电路构成的非编码触摸键盘3424.5 设计薄膜开关应注意的一些问题3454.6 触摸式电子开关集成电路 5Ｇ673及其应用3504.7 8279用于拨码盘及显示器的接口设计3544.8 LED数码管的构造与特点3584.9 LED数码管的集成驱动器及配套器件3624.10 8279芯片的显示接口分析及32位数码管显示驱动电路设计366 4.11 用三端可调稳压块代替LED显示器的限流电阻3704.12 液晶显示器件的构造与特点3714.13 LCD七段显示器与单片机的接口3744.14 液晶显示器与单片机的接口技术3764.15 可编程LCD控制驱动器PPD72253814.16 微机总线兼容的四位 LCD驱动电路 TSC7211AM3874.17 使用8255的双极性归零脉冲驱动液晶显示器接口3914.18 DMC16230型 LCD显示模块的接口技术3954.19 点阵式液晶显示器原理及应用4034.20 实用液晶显示电路4094.21 8031控制的 CRT显示控制接口4144.22 用 8031控制多台彩色显示器的实现方法4194.23 高级语言处理器--T6668的结构与典型电路4234.24 延长 T6668语言电路录放时间的方法4294.25 T6668高级语音开发站4324.26 语言处理器 T6668在电话报警系统中的应用4354.27 新型语音处理器YYH16439 第五章 网络、通讯控制与多机系统4415.1 IBM－PC/XT和单片机通讯系统的设计4425.2 IBM－PC/XT微机与单片机的两种通讯接口4485.3 MCS－51单片机与 IBMPC微机的串行通讯4525.4 中央控制端与 MCS－51单片机间的数据通讯4595.5 IBMPC机与 MCS－51单片机的快速数据通讯4665.6 8031单片机与 PC－1500计算机的通讯4735.7 多片 MCS－51系统的一种串行通讯方式4775.8 多单片机处理系统并行通讯的实现4815.9 半双工远距离电流环多机通讯接口电路4855.10 多微机系统共享 RAM电路4905.11 串行通讯中的波特率设置4925.12 在MCS－51单片机的串行通讯中实现波特率的自动整定4965.13 J274和 J275在微机分布式测控系统中的应用5005.14 单电缆传送双向数据5045.15 新颖的多路遥控兀编译码器5055.16 DTMF在单片机无线数据通讯中的应用5085.17 MCS－8031单片机在红外遥控装置中的应用5155.18 一种实用光纤数字遥测系统5185.19 智能仪表通讯系统中一种冗余通道的设计5245.20 EIARＳ－232－C接口使用中的几个问题528 第六章 电源、电源变换与电源监视5316.1 电源扩展电路5326.2 一种简单的直流三倍压电路533 6.3 直流电源变换集成电路5356.4 直流电压变换器ICL7660的应用5376.5 一种廉价高精密基准电压源5406.6 精密可调基准电压源及其应用5416.7 引脚可编程精密基准电压源AD584及其应用5496.8 几种新型恒流源集成电路5536.9 CW334三端可调恒流源及应用5576.10 电源电压监视用芯片TL7705CP简介5606.11 电源电压监视用芯片TL7700简介5646.12 WMＳ7705B电源监视用芯片简介5676.13 具有HMOS结构的MCS－51系列单片机提供后备电源的方法570 第七章 系统抗于扰技术5757.1 微型计算机系统的抗干扰措施5767.2 计算机应用系统抗干扰问题5797.3 微机在工业应用中的抗干扰措施5867.4 利用电源监视TL7705芯片的抗电源于扰新方法5917.5 利用电源监视芯片WMＳ7705的抗电源干扰新方法5947.6 具有浪涌抑制能力的 TVP 6017.7 瞬变电压抑制M极管TVP的特性及应用6047.8 单片机实时控制软件抗干扰编程方法的探讨6077.9 一种简单实用的微机死机自复位抗干扰技术6107.10 单片机程序的监视保护6127.11 软件 WATCHDOG系统615 7.12 一种实用的"看门狗"电路6187.13 高电压下测量系统的抗干扰措施619 第八章 应用实例6218.1 单片机在多功能函数发生器中的应用6228.2 单片机波形发生器6298.3 单片机控制的调幅波发生器6338.4 用 8031单片机解调时统信号6368.5 具有 114DB动态范围的浮点数据采集系统6418.6 电热恒温箱单片微机控制系统6468.7 智能 I一、C丑测试仪的原理及设计6528.8 采用 LMＳ算法的单片机数字交流电桥6568.9 单片微机的数字相位测试仪6598.10 单片机的气体流量测量6628.11 单片机的相关流量仪6688.12 723型可见分光光度计6758.13 多功能微电脑电子秤6798.14 智能路面回弹检测仪6838.15 使用 CCD的单片机动态布面检测系统6878.16 使用 CCD的单片机激光衍射测径系统6908.17 使用 CCD的单片机动态线径测量仪6958.18 使用CCD的单片机中型热轧圆钢直径检测仪7018.19 用 MCS－51单片微机实现织布机的监测7058.20 单片机在工频参量测试中的应用7098.21 单片机 8098在直线电机控制中的应用715?
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单片机应用系统抗干扰技术:第1章 电磁干扰控制基础. 1.1 电磁干扰的基本概念1 1.1.1 噪声与干扰1 1.1.2 电磁干扰的形成因素2 1.1.3 干扰的分类2 1.2 电磁兼容性3 1.2.1 电磁兼容性定义3 1.2.2 电磁兼容性设计3 1.2.3 电磁兼容性常用术语4 1.2.4 电磁兼容性标准6 1.3 差模干扰和共模干扰8 1.3.1 差模干扰8 1.3.2 共模干扰9 1.4 电磁耦合的等效模型9 1.4.1 集中参数模型9 1.4.2 分布参数模型10 1.4.3 电磁波辐射模型11 1.5 电磁干扰的耦合途径14 1.5.1 传导耦合14 1.5.2 感应耦合（近场耦合）15 .1.5.3 电磁辐射耦合（远场耦合）15 1.6 单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法16 第2章 数字信号耦合与传输机理 2.1 数字信号与电磁干扰18 2.1.1 数字信号的开关速度与频谱18 2.1.2 开关暂态电源尖峰电流噪声22 2.1.3 开关暂态接地反冲噪声24 2.1.4 高速数字电路的EMI特点25 2.2 导线阻抗与线间耦合27 2.2.1 导体交直流电阻的计算27 2.2.2 导体电感量的计算29 2.2.3 导体电容量的计算31 2.2.4 电感耦合分析32 2.2.5 电容耦合分析35 2.3 信号的长线传输36 2.3.1 长线传输过程的数学描述36 2.3.2 均匀传输线特性40 2.3.3 传输线特性阻抗计算42 2.3.4 传输线特性阻抗的重复性与阻抗匹配44 2.4 数字信号传输过程中的畸变45 2.4.1 信号传输的入射畸变45 2.4.2 信号传输的反射畸变46 2.5 信号传输畸变的抑制措施49 2.5.1 最大传输线长度的计算49 2.5.2 端点的阻抗匹配50 2.6 数字信号的辐射52 2.6.1 差模辐射52 2.6.2 共模辐射55 2.6.3 差模和共模辐射比较57 第3章 常用元件的可靠性能与选择 3.1 元件的选择与降额设计59 3.1.1 元件的选择准则59 3.1.2 元件的降额设计59 3.2 电阻器60 3.2.1 电阻器的等效电路60 3.2.2 电阻器的内部噪声60 3.2.3 电阻器的温度特性61 3.2.4 电阻器的分类与主要参数62 3.2.5 电阻器的正确选用66 3.3 电容器67 3.3.1 电容器的等效电路67 3.3.2 电容器的种类与型号68 3.3.3 电容器的标志方法70 3.3.4 电容器引脚的电感量71 3.3.5 电容器的正确选用71 3.3.6 电容器使用注意事项73 3.4 电感器73 3.4.1 电感器的等效电路74 3.4.2 电感器使用的注意事项74 3.5 数字集成电路的抗干扰性能75 3.5.1 噪声容限与抗干扰能力75 3.5.2 施密特集成电路的噪声容限77 3.5.3 TTL数字集成电路的抗干扰性能78 3.5.4 CMOS数字集成电路的抗干扰性能79 3.5.5 CMOS电路使用中注意事项80 3.5.6 集成门电路系列型号81 3.6 高速CMOS 54/74HC系列接口设计83 3.6.1 54/74HC 系列芯片特点83 3.6.2 74HC与TTL接口85 3.6.3 74HC与单片机接口85 3.7 元器件的装配工艺对可靠性的影响86 第4章 电磁干扰硬件控制技术 4.1 屏蔽技术88 4.1.1 电场屏蔽88 4.1.2 磁场屏蔽89 4.1.3 电磁场屏蔽91 4.1.4 屏蔽损耗的计算92 4.1.5 屏蔽体屏蔽效能的计算99 4.1.6 屏蔽箱的设计100 4.1.7 电磁泄漏的抑制措施102 4.1.8 电缆屏蔽层的屏蔽原理108 4.1.9 屏蔽与接地113 4.1.10 屏蔽设计要点113 4.2 接地技术114 4.2.1 概述114 4.2.2 安全接地115 4.2.3 工作接地117 4.2.4 接地系统的布局119 4.2.5 接地装置和接地电阻120 4.2.6 地环路问题121 4.2.7 浮地方式122 4.2.8 电缆屏蔽层接地123 4.3 滤波技术126 4.3.1 滤波器概述127 4.3.2 无源滤波器130 4.3.3 有源滤波器138 4.3.4 铁氧体抗干扰磁珠143 4.3.5 贯通滤波器146 4.3.6 电缆线滤波连接器149 4.3.7 PCB板滤波器件154 4.4 隔离技术155 4.4.1 光电隔离156 4.4.2 继电器隔离160 4.4.3 变压器隔离 161 4.4.4 布线隔离161 4.4.5 共模扼流圈162 4.5 电路平衡结构164 4.5.1 双绞线在平衡电路中的使用164 4.5.2 同轴电缆的平衡结构165 4.5.3 差分放大器165 4.6 双绞线的抗干扰原理及应用166 4.6.1 双绞线的抗干扰原理166 4.6.2 双绞线的应用168 4.7 信号线间的串扰及抑制169 4.7.1 线间串扰分析169 4.7.2 线间串扰的抑制173 4.8 信号线的选择与敷设174 4.8.1 信号线型式的选择174 4.8.2 信号线截面的选择175 4.8.3 单股导线的阻抗分析175 4.8.4 信号线的敷设176 4.9 漏电干扰的防止措施177 4.10 抑制数字信号噪声常用硬件措施177 4.10.1 数字信号负传输方式178 4.10.2 提高数字信号的电压等级178 4.10.3 数字输入信号的RC阻容滤波179 4.10.4 提高输入端的门限电压181 4.10.5 输入开关触点抖动干扰的抑制方法181 4.10.6 提高器件的驱动能力184 4.11 静电放电干扰及其抑制184 第5章 主机单元配置与抗干扰设计 5.1 单片机主机单元组成特点186 5.1.1 80C51最小应用系统186 5.1.2 低功耗单片机最小应用系统187 5.2 总线的可靠性设计191 5.2.1 总线驱动器191 5.2.2 总线的负载平衡192 5.2.3 总线上拉电阻的配置192 5.3 芯片配置与抗干扰193 5.3.1去耦电容配置194 5.3.2 数字输入端的噪声抑制194 5.3.3 数字电路不用端的处理195 5.3.4 存储器的布线196 5.4 译码电路的可靠性分析197 5.4.1 过渡干扰与译码选通197 5.4.2 译码方式与抗干扰200 5.5 时钟电路配置200 5.6 复位电路设计201 5.6.1 复位电路RC参数的选择201 5.6.2 复位电路的可靠性与抗干扰分析202 5.6.3 I/O接口芯片的延时复位205 5.7 单片机系统的中断保护问题205 5.7.1 80C51单片机的中断机构205 5.7.2 常用的几种中断保护措施205 5.8 RAM数据掉电保护207 5.8.1 片内RAM数据保护207 5.8.2 利用双片选的外RAM数据保护207 5.8.3 利用DS1210实现外RAM数据保护208 5.8.4 2 KB非易失性随机存储器DS1220AB/AD211 5.9 看门狗技术215 5.9.1 由单稳态电路实现看门狗电路216 5.9.2 利用单片机片内定时器实现软件看门狗217 5.9.3 软硬件结合的看门狗技术219 5.9.4 单片机内配置看门狗电路221 5.10 微处理器监控器223 5.10.1 微处理器监控器MAX703～709/813L223 5.10.2 微处理器监控器MAX791227 5.10.3 微处理器监控器MAX807231 5.10.4 微处理器监控器MAX690A/MAX692A234 5.10.5 微处理器监控器MAX691A/MAX693A238 5.10.6 带备份电池的微处理器监控器MAX1691242 5.11 串行E2PROM X25045245 第6章 测量单元配置与抗干扰设计 6.1 概述255 6.2 模拟信号放大器256 6.2.1 集成运算放大器256 6.2.2 测量放大器组成原理260 6.2.3 单片集成测量放大器AD521263 6.2.4 单片集成测量放大器AD522265 6.2.5 单片集成测量放大器AD526266 6.2.6 单片集成测量放大器AD620270 6.2.7 单片集成测量放大器AD623274 6.2.8 单片集成测量放大器AD624276 6.2.9 单片集成测量放大器AD625278 6.2.10 单片集成测量放大器AD626281 6.3 电压/电流变换器（V/I）283 6.3.1 V/I变换电路..283 6.3.2 集成V/I变换器XTR101284 6.3.3 集成V/I变换器XTR110289 6.3.4 集成V/I变换器AD693292 6.3.5 集成V/I变换器AD694299 6.4 电流/电压变换器（I/V）302 6.4.1 I/V变换电路302 6.4.2 RCV420型I/V变换器303 6.5 具有放大、滤波、激励功能的模块2B30/2B31305 6.6 模拟信号隔离放大器313 6.6.1 隔离放大器ISO100313 6.6.2 隔离放大器ISO120316 6.6.3 隔离放大器ISO122319 6.6.4 隔离放大器ISO130323 6.6.5 隔离放大器ISO212P326 6.6.6 由两片VFC320组成的隔离放大器329 6.6.7 由两光耦组成的实用线性隔离放大器333 6.7 数字电位器及其应用336 6.7.1 非易失性数字电位器x9221336 6.7.2 非易失性数字电位器x9241343 6.8 传感器供电电源的配置及抗干扰346 6.8.1 传感器供电电源的扰动补偿347 6.8.2 单片集成精密电压芯片349 6.8.3 A/D转换器芯片提供基准电压350 6.9 测量单元噪声抑制措施351 6.9.1 外部噪声源的干扰及其抑制351 6.9.2 输入信号串模干扰的抑制352 6.9.3 输入信号共模干扰的抑制353 6.9.4 仪器仪表的接地噪声355 第7章 D/A、A/D单元配置与抗干扰设计 7.1 D/A、A/D转换器的干扰源357 7.2 D/A转换原理及抗干扰分析358 7.2.1 T型电阻D/A转换器359 7.2.2 基准电源精度要求361 7.2.3 D/A转换器的尖峰干扰362 7.3 典型D/A转换器与单片机接口363 7.3.1 并行12位D/A转换器AD667363 7.3.2 串行12位D/A转换器MAX5154370 7.4 D/A转换器与单片机的光电接口电路377 7.5 A/D转换器原理与抗干扰性能378 7.5.1 逐次比较式ADC原理378 7.5.2 余数反馈比较式ADC原理378 7.5.3 双积分ADC原理380 7.5.4 V/F ADC原理382 7.5.5 ∑Δ式ADC原理384 7.6 典型A/D转换器与单片机接口387 7.6.18 位并行逐次比较式MAX 118387 7.6.28 通道12位A/D转换器MAX 197394 7.6.3 双积分式A/D转换器5G14433399 7.6.4 V/F转换器AD 652在A/D转换器中的应用403 7.7 采样保持电路与抗干扰措施408 7.8 多路模拟开关与抗干扰措施412 7.8.1 CD4051412 7.8.2 AD7501413 7.8.3 多路开关配置与抗干扰技术413 7.9 D/A、A/D转换器的电源、接地与布线416 7.10 精密基准电压电路与噪声抑制416 7.10.1 基准电压电路原理417 7.10.2 引脚可编程精密基准电压源AD584418 7.10.3 埋入式齐纳二极管基准AD588420 7.10.4 低漂移电压基准MAX676/MAX677/MAX678422 7.10.5 低功率低漂移电压基准MAX873/MAX875/MAX876424 7.10.6 MC1403/MC1403A、MC1503精密电压基准电路430 第8章 功率接口与抗干扰设计 8.1 功率驱动元件432 8.1.1 74系列功率集成电路432 8.1.2 75系列功率集成电路433 8.1.3 MOC系列光耦合过零触发双向晶闸管驱动器435 8.2 输出控制功率接口电路438 8.2.1 继电器输出驱动接口438 8.2.2 继电器—接触器输出驱动电路439 8.2.3 光电耦合器—晶闸管输出驱动电路439 8.2.4 脉冲变压器—晶闸管输出电路440 8.2.5 单片机与大功率单相负载的接口电路441 8.2.6 单片机与大功率三相负载间的接口电路442 8.3 感性负载电路噪声的抑制442 8.3.1 交直流感性负载瞬变噪声的抑制方法442 8.3.2 晶闸管过零触发的几种形式445 8.3.3 利用晶闸管抑制感性负载的瞬变噪声447 8.4 晶闸管变流装置的干扰和抑制措施448 8.4.1 晶闸管变流装置电气干扰分析448 8.4.2 晶闸管变流装置的抗干扰措施449 8.5 固态继电器451 8.5.1 固态继电器的原理和结构451 8.5.2 主要参数与选用452 8.5.3 交流固态继电器的使用454 第9章 人机对话单元配置与抗干扰设计 9.1 键盘接口抗干扰问题456 9.2 LED显示器的构造与特点458 9.3 LED的驱动方式459 9.3.1 采用限流电阻的驱动方式459 9.3.2 采用LM317的驱动方式460 9.3.3 串联二极管压降驱动方式462 9.4 典型键盘/显示器接口芯片与单片机接口463 9.4.1 8位LED驱动器ICM 7218B463 9.4.2 串行LED显示驱动器MAX 7219468 9.4.3 并行键盘/显示器专用芯片8279482 9.4.4 串行键盘/显示器专用芯片HD 7279A492 9.5 LED显示接口的抗干扰措施502 9.5.1 LED静态显示接口的抗干扰502 9.5.2 LED动态显示接口的抗干扰506 9.6 打印机接口与抗干扰技术508 9.6.1 并行打印机标准接口信号508 9.6.2 打印机与单片机接口电路509 9.6.3 打印机电磁干扰的防护设计510 9.6.4 提高数据传输可靠性的措施512 第10章 供电电源的配置与抗干扰设计 10.1 电源干扰问题概述513 10.1.1 电源干扰的类型513 10.1.2 电源干扰的耦合途径514 10.1.3 电源的共模和差模干扰515 10.1.4 电源抗干扰的基本方法516 10.2 EMI电源滤波器517 10.2.1 实用低通电容滤波器518 10.2.2 双绕组扼流圈的应用518 10.3 EMI滤波器模块519 10.3.1 滤波器模块基础知识519 10.3.2 电源滤波器模块521 10.3.3 防雷滤波器模块531 10.3.4 脉冲群抑制模块532 10.4 瞬变干扰吸收器件532 10.4.1 金属氧化物压敏电阻（MOV）533 10.4.2 瞬变电压抑制器（TVS）537 10.5 电源变压器的屏蔽与隔离552 10.6 交流电源的供电抗干扰方案553 10.6.1 交流电源配电方式553 10.6.2 交流电源抗干扰综合方案555 10.7 供电直流侧抑制干扰措施555 10.7.1 整流电路的高频滤波555 10.7.2 串联型直流稳压电源配置与抗干扰556 10.7.3 集成稳压器使用中的保护557 10.8 开关电源干扰的抑制措施559 10.8.1 开关噪声的分类559 10.8.2 开关电源噪声的抑制措施560 10.9 微机用不间断电源UPS561 10.10 采用晶闸管无触点开关消除瞬态干扰设计方案564 第11章 印制电路板的抗干扰设计 11.1 印制电路板用覆铜板566 11.1.1 覆铜板材料566 11.1.2 覆铜板分类568 11.1.3 覆铜板的标准与电性能571 11.1.4 覆铜板的主要特点和应用583 11.2 印制板布线设计基础585 11.2.1 印制板导线的阻抗计算585 11.2.2 PCB布线结构和特性阻抗计算587 11.2.3 信号在印制板上的传播速度589 11.3 地线和电源线的布线设计590 11.3.1 降低接地阻抗的设计590 11.3.2 减小电源线阻抗的方法591 11.4 信号线的布线原则592 11.4.1 信号传输线的尺寸控制592 11.4.2 线间串扰控制592 11.4.3 辐射干扰的抑制593 11.4.4 反射干扰的抑制594 11.4.5 微机自动布线注意问题594 11.5 配置去耦电容的方法594 11.5.1 电源去耦595 11.5.2 集成芯片去耦595 11.6 芯片的选用与器件布局596 11.6.1 芯片选用指南596 11.6.2 器件的布局597 11.6.3 时钟电路的布置598 11.7 多层印制电路板599 11.7.1 多层印制板的结构与特点599 11.7.2 多层印制板的布局方案600 11.7.3 20H原则605 11.8 印制电路板的安装和板间配线606 第12章 软件抗干扰原理与方法 12.1 概述607 12.1.1 测控系统软件的基本要求607 12.1.2 软件抗干扰一般方法607 12.2 指令冗余技术608 12.2.1 NOP的使用609 12.2.2 重要指令冗余609 12.3 软件陷阱技术609 12.3.1 软件陷阱609 12.3.2 软件陷阱的安排610 12.4 故障自动恢复处理程序613 12.4.1 上电标志设定614 12.4.2 RAM中数据冗余保护与纠错616 12.4.3 软件复位与中断激活标志617 12.4.4 程序失控后恢复运行的方法618 12.5 数字滤波619 12.5.1 程序判断滤波法620 12.5.2 中位值滤波法620 12.5.3 算术平均滤波法621 12.5.4 递推平均滤波法623 12.5.5 防脉冲干扰平均值滤波法624 12.5.6 一阶滞后滤波法626 12.6 干扰避开法627 12.7 开关量输入/输出软件抗干扰设计629 12.7.1 开关量输入软件抗干扰措施629 12.7.2 开关量输出软件抗干扰措施629 12.8 编写软件的其他注意事项630 附录 电磁兼容器件选购信息632
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蚁群算法的MATLAB程序，提供变量初始化 C=[1304 2312 3639 1315 4177 2244 3712 1399 3488 1535 3326 1556 3238 1229 4196 1004 4312 790 4386 570 3007 1970 2562 1756 2788 1491 2381 1676 1332 695 3715 1678 3918 2179 4061 2370 3780 2212 3676 2578 4029 2838 4263 2931 3429 1908 3507 2367 3394 2643 3439 3201 2935 3240 3140 3550 2545 2357 2778 2826 2370 2975] m=31 Alpha=1 Beta=5 Rho=0.9 Q=100 NC_max=200
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第1章 绪论 1 1.1 程序设计语言概述 1 1.1.1 机器语言 1 1.1.2 汇编语言 2 1.1.3 高级语言 2 1.1.4 C语言 3 1.2 C语言的优点和缺点 4 1.2.1 C语言的优点 4 1.2.2 C语言的缺点 6 1.3 算法概述 7 1.3.1 算法的基本特征 7 1.3.2 算法的复杂度 8 1.3.3 算法的准确性 10 1.3.4 算法的稳定性 14 第2章 复数运算 18 2.1 复数的四则运算 18 2.1.1 [算法1] 复数乘法 18 2.1.2 [算法2] 复数除法 20 2.1.3 【实例5】 复数的四则运算 22 2.2 复数的常用函数运算 23 2.2.1 [算法3] 复数的乘幂 23 2.2.2 [算法4] 复数的n次方根 25 2.2.3 [算法5] 复数指数 27 2.2.4 [算法6] 复数对数 29 2.2.5 [算法7] 复数正弦 30 2.2.6 [算法8] 复数余弦 32 2.2.7 【实例6】 复数的函数运算 34 第3章 多项式计算 37 3.1 多项式的表示方法 37 3.1.1 系数表示法 37 3.1.2 点表示法 38 3.1.3 [算法9] 系数表示转化为点表示 38 3.1.4 [算法10] 点表示转化为系数表示 42 3.1.5 【实例7】 系数表示法与点表示法的转化 46 3.2 多项式运算 47 3.2.1 [算法11] 复系数多项式相乘 47 3.2.2 [算法12] 实系数多项式相乘 50 3.2.3 [算法13] 复系数多项式相除 52 3.2.4 [算法14] 实系数多项式相除 54 3.2.5 【实例8】 复系数多项式的乘除法 56 3.2.6 【实例9】 实系数多项式的乘除法 57 3.3 多项式的求值 59 3.3.1 [算法15] 一元多项式求值 59 3.3.2 [算法16] 一元多项式多组求值 60 3.3.3 [算法17] 二元多项式求值 63 3.3.4 【实例10】 一元多项式求值 65 3.3.5 【实例11】 二元多项式求值 66 第4章 矩阵计算 68 4.1 矩阵相乘 68 4.1.1 [算法18] 实矩阵相乘 68 4.1.2 [算法19] 复矩阵相乘 70 4.1.3 【实例12】 实矩阵与复矩阵的乘法 72 4.2 矩阵的秩与行列式值 73 4.2.1 [算法20] 求矩阵的秩 73 4.2.2 [算法21] 求一般矩阵的行列式值 76 4.2.3 [算法22] 求对称正定矩阵的行列式值 80 4.2.4 【实例13】 求矩阵的秩和行列式值 82 4.3 矩阵求逆 84 4.3.1 [算法23] 求一般复矩阵的逆 84 4.3.2 [算法24] 求对称正定矩阵的逆 90 4.3.3 [算法25] 求托伯利兹矩阵逆的Trench方法 92 4.3.4 【实例14】 验证矩阵求逆算法 97 4.3.5 【实例15】 验证T矩阵求逆算法 99 4.4 矩阵分解与相似变换 102 4.4.1 [算法26] 实对称矩阵的LDL分解 102 4.4.2 [算法27] 对称正定实矩阵的Cholesky分解 104 4.4.3 [算法28] 一般实矩阵的全选主元LU分解 107 4.4.4 [算法29] 一般实矩阵的QR分解 112 4.4.5 [算法30] 对称实矩阵相似变换为对称三对角阵 116 4.4.6 [算法31] 一般实矩阵相似变换为上Hessen-Burg矩阵 121 4.4.7 【实例16】 对一般实矩阵进行QR分解 126 4.4.8 【实例17】 对称矩阵的相似变换 127 4.4.9 【实例18】 一般实矩阵相似变换 129 4.5 矩阵特征值的计算 130 4.5.1 [算法32] 求上Hessen-Burg矩阵全部特征值的QR方法 130 4.5.2 [算法33] 求对称三对角阵的全部特征值 137 4.5.3 [算法34] 求对称矩阵特征值的雅可比法 143 4.5.4 [算法35] 求对称矩阵特征值的雅可比过关法 147 4.5.5 【实例19】 求上Hessen-Burg矩阵特征值 151 4.5.6 【实例20】 分别用两种雅克比法求对称矩阵特征值 152 第5章 线性代数方程组的求解 154 5.1 高斯消去法 154 5.1.1 [算法36] 求解复系数方程组的全选主元高斯消去法 155 5.1.2 [算法37] 求解实系数方程组的全选主元高斯消去法 160 5.1.3 [算法38] 求解复系数方程组的全选主元高斯-约当消去法 163 5.1.4 [算法39] 求解实系数方程组的全选主元高斯-约当消去法 168 5.1.5 [算法40] 求解大型稀疏系数矩阵方程组的高斯-约当消去法 171 5.1.6 [算法41] 求解三对角线方程组的追赶法 174 5.1.7 [算法42] 求解带型方程组的方法 176 5.1.8 【实例21】 解线性实系数方程组 179 5.1.9 【实例22】 解线性复系数方程组 180 5.1.10 【实例23】 解三对角线方程组 182 5.2 矩阵分解法 184 5.2.1 [算法43] 求解对称方程组的LDL分解法 184 5.2.2 [算法44] 求解对称正定方程组的Cholesky分解法 186 5.2.3 [算法45] 求解线性最小二乘问题的QR分解法 188 5.2.4 【实例24】 求解对称正定方程组 191 5.2.5 【实例25】 求解线性最小二乘问题 192 5.3 迭代方法 193 5.3.1 [算法46] 病态方程组的求解 193 5.3.2 [算法47] 雅克比迭代法 197 5.3.3 [算法48] 高斯-塞德尔迭代法 200 5.3.4 [算法49] 超松弛方法 203 5.3.5 [算法50] 求解对称正定方程组的共轭梯度方法 205 5.3.6 [算法51] 求解托伯利兹方程组的列文逊方法 209 5.3.7 【实例26】 解病态方程组 214 5.3.8 【实例27】 用迭代法解方程组 215 5.3.9 【实例28】 求解托伯利兹方程组 217 第6章 非线性方程与方程组的求解 219 6.1 非线性方程求根的基本过程 219 6.1.1 确定非线性方程实根的初始近似值或根的所在区间 219 6.1.2 求非线性方程根的精确解 221 6.2 求非线性方程一个实根的方法 221 6.2.1 [算法52] 对分法 221 6.2.2 [算法53] 牛顿法 223 6.2.3 [算法54] 插值法 226 6.2.4 [算法55] 埃特金迭代法 229 6.2.5 【实例29】 用对分法求非线性方程组的实根 232 6.2.6 【实例30】 用牛顿法求非线性方程组的实根 233 6.2.7 【实例31】 用插值法求非线性方程组的实根 235 6.2.8 【实例32】 用埃特金迭代法求非线性方程组的实根 237 6.3 求实系数多项式方程全部根的方法 238 6.3.1 [算法56] QR方法 238 6.3.2 【实例33】 用QR方法求解多项式的全部根 240 6.4 求非线性方程组一组实根的方法 241 6.4.1 [算法57] 梯度法 241 6.4.2 [算法58] 拟牛顿法 244 6.4.3 【实例34】 用梯度法计算非线性方程组的一组实根 250 6.4.4 【实例35】 用拟牛顿法计算非线性方程组的一组实根 252 第7章 代数插值法 254 7.1 拉格朗日插值法 254 7.1.1 [算法59] 线性插值 255 7.1.2 [算法60] 二次抛物线插值 256 7.1.3 [算法61] 全区间插值 259 7.1.4 【实例36】 拉格朗日插值 262 7.2 埃尔米特插值 263 7.2.1 [算法62] 埃尔米特不等距插值 263 7.2.2 [算法63] 埃尔米特等距插值 267 7.2.3 【实例37】 埃尔米特插值法 270 7.3 埃特金逐步插值 271 7.3.1 [算法64] 埃特金不等距插值 272 7.3.2 [算法65] 埃特金等距插值 275 7.3.3 【实例38】 埃特金插值 278 7.4 光滑插值 279 7.4.1 [算法66] 光滑不等距插值 279 7.4.2 [算法67] 光滑等距插值 283 7.4.3 【实例39】 光滑插值 286 7.5 三次样条插值 287 7.5.1 [算法68] 第一类边界条件的三次样条函数插值 287 7.5.2 [算法69] 第二类边界条件的三次样条函数插值 292 7.5.3 [算法70] 第三类边界条件的三次样条函数插值 296 7.5.4 【实例40】 样条插值法 301 7.6 连分式插值 303 7.6.1 [算法71] 连分式插值 304 7.6.2 【实例41】 验证连分式插值的函数 308 第8章 数值积分法 309 8.1 变步长求积法 310 8.1.1 [算法72] 变步长梯形求积法 310 8.1.2 [算法73] 自适应梯形求积法 313 8.1.3 [算法74] 变步长辛卜生求积法 316 8.1.4 [算法75] 变步长辛卜生二重积分方法 318 8.1.5 [算法76] 龙贝格积分 322 8.1.6 【实例42】 变步长积分法进行一重积分 325 8.1.7 【实例43】 变步长辛卜生积分法进行二重积分 326 8.2 高斯求积法 328 8.2.1 [算法77] 勒让德-高斯求积法 328 8.2.2 [算法78] 切比雪夫求积法 331 8.2.3 [算法79] 拉盖尔-高斯求积法 334 8.2.4 [算法80] 埃尔米特-高斯求积法 336 8.2.5 [算法81] 自适应高斯求积方法 337 8.2.6 【实例44】 有限区间高斯求积法 342 8.2.7 【实例45】 半无限区间内高斯求积法 343 8.2.8 【实例46】 无限区间内高斯求积法 345 8.3 连分式法 346 8.3.1 [算法82] 计算一重积分的连分式方法 346 8.3.2 [算法83] 计算二重积分的连分式方法 350 8.3.3 【实例47】 连分式法进行一重积分 354 8.3.4 【实例48】 连分式法进行二重积分 355 8.4 蒙特卡洛法 356 8.4.1 [算法84] 蒙特卡洛法进行一重积分 356 8.4.2 [算法85] 蒙特卡洛法进行二重积分 358 8.4.3 【实例49】 一重积分的蒙特卡洛法 360 8.4.4 【实例50】 二重积分的蒙特卡洛法 361 第9章 常微分方程(组)初值问题的求解 363 9.1 欧拉方法 364 9.1.1 [算法86] 定步长欧拉方法 364 9.1.2 [算法87] 变步长欧拉方法 366 9.1.3 [算法88] 改进的欧拉方法 370 9.1.4 【实例51】 欧拉方法求常微分方程数值解 372 9.2 龙格-库塔方法 376 9.2.1 [算法89] 定步长龙格-库塔方法 376 9.2.2 [算法90] 变步长龙格-库塔方法 379 9.2.3 [算法91] 变步长基尔方法 383 9.2.4 【实例52】 龙格-库塔方法求常微分方程的初值问题 386 9.3 线性多步法 390 9.3.1 [算法92] 阿当姆斯预报校正法 390 9.3.2 [算法93] 哈明方法 394 9.3.3 [算法94] 全区间积分的双边法 399 9.3.4 【实例53】 线性多步法求常微分方程组初值问题 401 第10章 拟合与逼近 405 10.1 一元多项式拟合 405 10.1.1 [算法95] 最小二乘拟合 405 10.1.2 [算法96] 最佳一致逼近的里米兹方法 412 10.1.3 【实例54】 一元多项式拟合 417 10.2 矩形区域曲面拟合 419 10.2.1 [算法97] 矩形区域最小二乘曲面拟合 419 10.2.2 【实例55】 二元多项式拟合 428 第11章 特殊函数 430 11.1 连分式级数和指数积分 430 11.1.1 [算法98] 连分式级数求值 430 11.1.2 [算法99] 指数积分 433 11.1.3 【实例56】 连分式级数求值 436 11.1.4 【实例57】 指数积分求值 438 11.2 伽马函数 439 11.2.1 [算法100] 伽马函数 439 11.2.2 [算法101] 贝塔函数 441 11.2.3 [算法102] 阶乘 442 11.2.4 【实例58】 伽马函数和贝塔函数求值 443 11.2.5 【实例59】 阶乘求值 444 11.3 不完全伽马函数 445 11.3.1 [算法103] 不完全伽马函数 445 11.3.2 [算法104] 误差函数 448 11.3.3 [算法105] 卡方分布函数 450 11.3.4 【实例60】 不完全伽马函数求值 451 11.3.5 【实例61】 误差函数求值 452 11.3.6 【实例62】 卡方分布函数求值 453 11.4 不完全贝塔函数 454 11.4.1 [算法106] 不完全贝塔函数 454 11.4.2 [算法107] 学生分布函数 457 11.4.3 [算法108] 累积二项式分布函数 458 11.4.4 【实例63】 不完全贝塔函数求值 459 11.5 贝塞尔函数 461 11.5.1 [算法109] 第一类整数阶贝塞尔函数 461 11.5.2 [算法110] 第二类整数阶贝塞尔函数 466 11.5.3 [算法111] 变型第一类整数阶贝塞尔函数 469 11.5.4 [算法112] 变型第二类整数阶贝塞尔函数 473 11.5.5 【实例64】 贝塞尔函数求值 476 11.5.6 【实例65】 变型贝塞尔函数求值 477 11.6 Carlson椭圆积分 479 11.6.1 [算法113] 第一类椭圆积分 479 11.6.2 [算法114] 第一类椭圆积分的退化形式 481 11.6.3 [算法115] 第二类椭圆积分 483 11.6.4 [算法116] 第三类椭圆积分 486 11.6.5 【实例66】 第一类勒让德椭圆函数积分求值 490 11.6.6 【实例67】 第二类勒让德椭圆函数积分求值 492 第12章 极值问题 494 12.1 一维极值求解方法 494 12.1.1 [算法117] 确定极小值点所在的区间 494 12.1.2 [算法118] 一维黄金分割搜索 499 12.1.3 [算法119] 一维Brent方法 502 12.1.4 [算法120] 使用一阶导数的Brent方法 506 12.1.5 【实例68】 使用黄金分割搜索法求极值 511 12.1.6 【实例69】 使用Brent法求极值 513 12.1.7 【实例70】 使用带导数的Brent法求极值 515 12.2 多元函数求极值 517 12.2.1 [算法121] 不需要导数的一维搜索 517 12.2.2 [算法122] 需要导数的一维搜索 519 12.2.3 [算法123] Powell方法 522 12.2.4 [算法124] 共轭梯度法 525 12.2.5 [算法125] 准牛顿法 531 12.2.6 【实例71】 验证不使用导数的一维搜索 536 12.2.7 【实例72】 用Powell算法求极值 537 12.2.8 【实例73】 用共轭梯度法求极值 539 12.2.9 【实例74】 用准牛顿法求极值 540 12.3 单纯形法 542 12.3.1 [算法126] 求无约束条件下n维极值的单纯形法 542 12.3.2 [算法127] 求有约束条件下n维极值的单纯形法 548 12.3.3 [算法128] 解线性规划问题的单纯形法 556 12.3.4 【实例75】 用单纯形法求无约束条件下N维的极值 568 12.3.5 【实例76】 用单纯形法求有约束条件下N维的极值 569 12.3.6 【实例77】 求解线性规划问题 571 第13章 随机数产生与统计描述 574 13.1 均匀分布随机序列 574 13.1.1 [算法129] 产生0到1之间均匀分布的一个随机数 574 13.1.2 [算法130] 产生0到1之间均匀分布的随机数序列 576 13.1.3 [算法131] 产生任意区间内均匀分布的一个随机整数 577 13.1.4 [算法132] 产生任意区间内均匀分布的随机整数序列 578 13.1.5 【实例78】 产生0到1之间均匀分布的随机数序列 580 13.1.6 【实例79】 产生任意区间内均匀分布的随机整数序列 581 13.2 正态分布随机序列 582 13.2.1 [算法133] 产生任意均值与方差的正态分布的一个随机数 582 13.2.2 [算法134] 产生任意均值与方差的正态分布的随机数序列 585 13.2.3 【实例80】 产生任意均值与方差的正态分布的一个随机数 587 13.2.4 【实例81】 产生任意均值与方差的正态分布的随机数序列 588 13.3 统计描述 589 13.3.1 [算法135] 分布的矩 589 13.3.2 [算法136] 方差相同时的t分布检验 591 13.3.3 [算法137] 方差不同时的t分布检验 594 13.3.4 [算法138] 方差的F检验 596 13.3.5 [算法139] 卡方检验 599 13.3.6 【实例82】 计算随机样本的矩 601 13.3.7 【实例83】 t分布检验 602 13.3.8 【实例84】 F分布检验 605 13.3.9 【实例85】 检验卡方检验的算法 607 第14章 查找 609 14.1 基本查找 609 14.1.1 [算法140] 有序数组的二分查找 609 14.1.2 [算法141] 无序数组同时查找最大和最小的元素 611 14.1.3 [算法142] 无序数组查找第M小的元素 613 14.1.4 【实例86】 基本查找 615 14.2 结构体和磁盘文件的查找 617 14.2.1 [算法143] 无序结构体数组的顺序查找 617 14.2.2 [算法144] 磁盘文件中记录的顺序查找 618 14.2.3 【实例87】 结构体数组和文件中的查找 619 14.3 哈希查找 622 14.3.1 [算法145] 字符串哈希函数 622 14.3.2 [算法146] 哈希函数 626 14.3.3 [算法147] 向哈希表中插入元素 628 14.3.4 [算法148] 在哈希表中查找元素 629 14.3.5 [算法149] 在哈希表中删除元素 631 14.3.6 【实例88】 构造哈希表并进行查找 632 第15章 排序 636 15.1 插入排序 636 15.1.1 [算法150] 直接插入排序 636 15.1.2 [算法151] 希尔排序 637 15.1.3 【实例89】 插入排序 639 15.2 交换排序 641 15.2.1 [算法152] 气泡排序 641 15.2.2 [算法153] 快速排序 642 15.2.3 【实例90】 交换排序 644 15.3 选择排序 646 15.3.1 [算法154] 直接选择排序 646 15.3.2 [算法155] 堆排序 647 15.3.3 【实例91】 选择排序 650 15.4 线性时间排序 651 15.4.1 [算法156] 计数排序 651 15.4.2 [算法157] 基数排序 653 15.4.3 【实例92】 线性时间排序 656 15.5 归并排序 657 15.5.1 [算法158] 二路归并排序 658 15.5.2 【实例93】 二路归并排序 660 第16章 数学变换与滤波 662 16.1 快速傅里叶变换 662 16.1.1 [算法159] 复数据快速傅里叶变换 662 16.1.2 [算法160] 复数据快速傅里叶逆变换 666 16.1.3 [算法161] 实数据快速傅里叶变换 669 16.1.4 【实例94】 验证傅里叶变换的函数 671 16.2 其他常用变换 674 16.2.1 [算法162] 快速沃尔什变换 674 16.2.2 [算法163] 快速哈达玛变换 678 16.2.3 [算法164] 快速余弦变换 682 16.2.4 【实例95】 验证沃尔什变换和哈达玛的函数 684 16.2.5 【实例96】 验证离散余弦变换的函数 687 16.3 平滑和滤波 688 16.3.1 [算法165] 五点三次平滑 689 16.3.2 [算法166] α-β-γ滤波 690 16.3.3 【实例97】 验证五点三次平滑 692 16.3.4 【实例98】 验证α-β-γ滤波算法 693
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