網(wǎng)絡化儀器技術與實現(xiàn)

前言

儀器儀表技術既是現(xiàn)代科技的前沿技術，也是信息產(chǎn)業(yè)的關鍵技術，是信息產(chǎn)業(yè)的基礎與源頭。現(xiàn)代科學中，如航空航天、高能物理、生物工程、新材料、新能源和環(huán)境保護等領域的研究與實驗，都離不開先進儀器儀表技術的應用?！熬W(wǎng)絡化儀器”是儀器科學技術最新發(fā)展趨勢，本書正是針對當前技術與市場需求，以實用為主線，理論聯(lián)系實際，將有關的理論研究與實際工作有機融合。通過本課程學習，學生可以學會網(wǎng)絡化儀器基礎理論，并應用這些理論構成實際應用系統(tǒng)，進一步解決工程、生產(chǎn)及科研中遇到的各種具體或特殊的網(wǎng)絡測控問題。本書力求將系統(tǒng)性、實用性與先進性相結合，理論與實踐相交融，既注重傳統(tǒng)知識的講授，又兼顧新技術、新成果的應用。本書具有如下特色。1.應用型特色——充分結合生產(chǎn)和工程實踐本書以培養(yǎng)技術應用能力為主線，突出應用性和針對性，強化實踐能力的培養(yǎng)。將網(wǎng)絡化儀器和工程檢測方面的知識有機地聯(lián)系起來，使學生在掌握網(wǎng)絡化儀器原理的基礎上，能進一步應用這方面的知識以解決工程檢測中的具體問題。2.內(nèi)容新穎——精選最新科技成果本書集中作者多年來從事網(wǎng)絡測控教學及科研的經(jīng)驗，作為國內(nèi)第一本有關“網(wǎng)絡化儀器”的書籍，全面講述了網(wǎng)絡化儀器基礎理論和工程應用實踐，反映了網(wǎng)絡化儀器技術的最新趨勢。3.提供與本書配套的教學資源本書除了提供各章的PPT講稿外，還提供了作者自行開發(fā)的電子教學資源，如虛擬測試儀器、網(wǎng)絡測試儀器、課程設計與畢業(yè)設計指導等。

內(nèi)容概要

本教材是作者在多年來從事網(wǎng)絡測控教學及科研的基礎上寫成的。全書內(nèi)容豐富、全面、新穎、實用，敘述力求由淺入深，對網(wǎng)絡化儀器原理力爭講清概念，對其應用充分結合生產(chǎn)和工程實踐，使教材具有一定的實用和參考價值。本書突出應用性和針對性，強化實踐能力的培養(yǎng)，將網(wǎng)絡化儀器和工程檢測方面的知識有機地聯(lián)系起來，使學生在掌握網(wǎng)絡化儀器原理的基礎上，更進一步地應用這方面的知識以解決工程檢測中的具體問題。同時，注意反映新器件、新技術的內(nèi)容，使讀者了解前沿技術?！　∪珪?章，內(nèi)容包括緒論、網(wǎng)絡化儀器通信基礎和體系結構、LXI總線網(wǎng)絡化儀器、網(wǎng)絡化虛擬儀器、網(wǎng)絡化嵌入式儀器、網(wǎng)絡化儀器的可靠性問題和實時性問題分析、嵌入式網(wǎng)絡傳感器研究與實現(xiàn)、網(wǎng)絡化虛擬儀器的設計與實現(xiàn)舉例?！　”緯m用面廣，不僅可以作為電氣工程及自動化、機械設計制造及自動化、機電一體化、自動化、電子信息、測控技術與儀器等專業(yè)本科相關專業(yè)教材，也可作為廣大從事檢測技術開發(fā)與應用的工程技術人員的自學用書?！　?/pre>



書籍目錄
第1章　緒論　1.1　現(xiàn)代儀器技術概述　　1.1.1　現(xiàn)代儀器的發(fā)展歷程　　1.1.2　現(xiàn)代儀器的發(fā)展趨勢　1.2　網(wǎng)絡化儀器概述　　1.2.1　網(wǎng)絡化儀器的發(fā)展　　1.2.2　網(wǎng)絡化儀器的概念和特點　　1.2.3　常見的網(wǎng)絡化儀器及網(wǎng)絡測控技術的典型應用第2章　網(wǎng)絡化儀器通信基礎和體系結構　2.1　TCP/IP　　2.1.1　TCP/IP參考模型　　2.1.2　TCP協(xié)議　　2.1.3　IP協(xié)議　2.2　計算機網(wǎng)絡　　2.2.1　計算機網(wǎng)絡的定義和分類　　2.2.2　計算機網(wǎng)絡的發(fā)展　　2.2.3　計算機網(wǎng)絡的組成　　2.2.4　計算機網(wǎng)絡的功能　2.3　網(wǎng)絡化儀器的體系結構　　2.3.1　網(wǎng)絡化儀器基本模式　　2.3.2　基于C/S模式的典型網(wǎng)絡化儀器結構　　2.3.3　基于B/S模式的典型網(wǎng)絡化儀器結構　　2.3.4　基于C/S、B/S混合模式的典型網(wǎng)絡化儀器結構第3章　LXI總線網(wǎng)絡化儀器　3.1　LXI總線網(wǎng)絡化儀器概述　　3.1.1　LXI標準　　3.1.2　LXI網(wǎng)絡的技術優(yōu)勢　　3.1.3　LXI總線網(wǎng)絡化儀器的發(fā)展前景　　3.1.4　LXI總線網(wǎng)絡化儀器的關鍵技術　　3.1.5　LXI總線網(wǎng)絡化儀器系統(tǒng)設計方案　3.2　基于LXI總線虛擬儀器的體系結構　　3.2.1　LXI總線虛擬儀器的優(yōu)點　　3.2.2　LXI總線儀器模塊的構成　　3.2.3　LXI總線虛擬儀器的硬件接口方案　　3.2.4　LXI的軟件接口及同步接口第4章　網(wǎng)絡化虛擬儀器　4.1　網(wǎng)絡化虛擬儀器基礎　　4.1.1　網(wǎng)絡化虛擬儀器的概念　　4.1.2　網(wǎng)絡化虛擬儀器的硬件結構　　4.1.3　網(wǎng)絡化虛擬儀器的軟件結構　4.2　網(wǎng)絡化虛擬儀器的開發(fā)平臺　　4.2.1　軟件開發(fā)技術概述　　4.2.2　圖形化編程語言LabVIEW簡介　4.3　TCP和UDP通信　　4.3.1　TCP結點與TCP通信技術及應用　　4.3.2　UDP結點與UDP通信應用　4.4　DataSocket技術　　4.4.1　DataSocket技術簡介　　4.4.2　DataSocket結點　　4.4.3　DataSocket應用　4.5　基于Web的遠程發(fā)布　　4.5.1　在Web上發(fā)布LabVIEW程序　　4.5.2　在Web上發(fā)布HTML文件　4.6　遠程儀器訪問技術　4.7　兩種組建網(wǎng)絡化虛擬儀器系統(tǒng)的模式和應用　　4.7.1　C/S模式　　4.7.2　B/S模式　　4.7.3　應用實例　　第5章　網(wǎng)絡化嵌入式儀器第6章　網(wǎng)絡化儀器的可靠性問題和實時性問題分析第7章　嵌入式網(wǎng)絡傳感器研究與實現(xiàn)第8章　網(wǎng)絡化虛擬儀器的設計與實現(xiàn)舉例參考文獻


章節(jié)摘錄
插圖：2.2.2計算機網(wǎng)絡的發(fā)展計算機網(wǎng)絡的發(fā)展源于計算機技術和通信技術的結合。計算機應用范圍的擴大、通信技術的發(fā)展和人們對計算機應用需求的增長，共同促進了計算機網(wǎng)絡的快速發(fā)展。計算機網(wǎng)絡誕生于20世紀50年代中期，60～70年代是廣域網(wǎng)從無到有并得到大發(fā)展的年代；80年代局域網(wǎng)取得了長足的進步，已日趨成熟；進入90年代，一方面廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)緊密結合使得企業(yè)網(wǎng)絡迅速發(fā)展，另一方面建造了覆蓋全球的信息網(wǎng)絡Internet，為在21世紀進入信息社會奠定了基礎。計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程可劃分為如下3個階段。1.計算機網(wǎng)絡的初級階段在20世紀50年代，計算機比較少且價格昂貴。人們將分布在遠距離的多個終端通過通信線路與某地的中心計算機相連，來使用中心計算機系統(tǒng)的主機資源，這稱為遠程聯(lián)機系統(tǒng)。遠程聯(lián)機系統(tǒng)中，遠程終端負責收集數(shù)據(jù)，送往中心計算機處理，中心計算機再將處理結果送回遠程終端輸出。為了減輕中心計算機的負擔，在20世紀60年代，出現(xiàn)了前端處理機（或稱通信處理機）來負責數(shù)據(jù)的收發(fā)等通信控制和通信處理工作，對一些集中在一個地域的終端則相應設置了集中器來實現(xiàn)多個終端共享一條高速通信線路。具有代表性的遠程聯(lián)機系統(tǒng)是美國在20世紀50年代建立的半自動地面防空系統(tǒng)（SAGE），它將雷達和其他信息從終端輸入后，經(jīng)通信線路送到中心計算機處理。2.計算機網(wǎng)絡階段20世紀60年代中后期，隨著計算機擁有量的增加，人們試圖將多臺計算機連接起來，以實現(xiàn)計算機間數(shù)據(jù)的傳輸。1969年，美國國防部高級研究計劃局（DARPA）建成了連接4臺計算機的實驗性網(wǎng)絡ARPANET并投入運行。它標志著當今意義上的計算機網(wǎng)絡的興起。ARPANET是一個分組交換網(wǎng)，其中，IMP（接口信息處理機）負責通信處理和通信控制（包括報文分組、存儲轉發(fā)、信號發(fā)收等功能）；H（HOST，主機）負責數(shù)據(jù)處理；TIP（終端接口處理機）用于將終端連入網(wǎng)絡。ARPANET首次引入了通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的概念，實現(xiàn)了分層結構的網(wǎng)絡協(xié)議。此后，許多國家紛紛組建較大規(guī)模的網(wǎng)絡，如美國的CYBERNET網(wǎng)（一個全國性的商用資源共享網(wǎng)絡）和歐洲情報網(wǎng)（EIN）。3.網(wǎng)絡體系結構的標準化和網(wǎng)絡的高速發(fā)展計算機網(wǎng)絡是一個非常復雜的系統(tǒng)，每一個計算機網(wǎng)絡又自成體系。20世紀70年代，為適應計算機網(wǎng)絡擴充和互聯(lián)的需要，各網(wǎng)絡研制部門開始致力于網(wǎng)絡體系結構的研究，提出了多種網(wǎng)絡體系結構，其中典型的有：1974年IBM公司提出的系統(tǒng)網(wǎng)絡體系（SNA），1975年DEC公司提出的數(shù)字網(wǎng)絡體系（DNA）。國際標準化組織（IS（））于1977年組織進行了網(wǎng)絡體系結構標準的研究，在1983年頒布了“開放系統(tǒng)互連參考模型”（即（）SI模型）。這些研究工作大大促進了計算機網(wǎng)絡的規(guī)范化。




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