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1、“数据采集与处理”(030303)课程教学大纲“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业的学生必须学习的一门专业
2、课程。 数据采集不仅涉及到采样基本理论的应用，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、
3、系统的抗干扰措施。4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
4、、采样/保持器的类型和主要性能参数、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、PS2
5、304数字量I/O接口板简介、BCD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1. 适用专业：机械设计及自动化。2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。3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