網(wǎng)絡(luò)化儀器技術(shù)與實(shí)現(xiàn)

前言

儀器儀表技術(shù)既是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，也是信息產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)與源頭。現(xiàn)代科學(xué)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(hù)等領(lǐng)域的研究與實(shí)驗(yàn)，都離不開先進(jìn)儀器儀表技術(shù)的應(yīng)用?！熬W(wǎng)絡(luò)化儀器”是儀器科學(xué)技術(shù)最新發(fā)展趨勢，本書正是針對當(dāng)前技術(shù)與市場需求，以實(shí)用為主線，理論聯(lián)系實(shí)際，將有關(guān)的理論研究與實(shí)際工作有機(jī)融合。通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)會網(wǎng)絡(luò)化儀器基礎(chǔ)理論，并應(yīng)用這些理論構(gòu)成實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)，進(jìn)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(luò)測控問題。本書力求將系統(tǒng)性、實(shí)用性與先進(jìn)性相結(jié)合，理論與實(shí)踐相交融，既注重傳統(tǒng)知識的講授，又兼顧新技術(shù)、新成果的應(yīng)用。本書具有如下特色。1.應(yīng)用型特色——充分結(jié)合生產(chǎn)和工程實(shí)踐本書以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線，突出應(yīng)用性和針對性，強(qiáng)化實(shí)踐能力的培養(yǎng)。將網(wǎng)絡(luò)化儀器和工程檢測方面的知識有機(jī)地聯(lián)系起來，使學(xué)生在掌握網(wǎng)絡(luò)化儀器原理的基礎(chǔ)上，能進(jìn)一步應(yīng)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(luò)測控教學(xué)及科研的經(jīng)驗(yàn)，作為國內(nèi)第一本有關(guān)“網(wǎng)絡(luò)化儀器”的書籍，全面講述了網(wǎng)絡(luò)化儀器基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用實(shí)踐，反映了網(wǎng)絡(luò)化儀器技術(shù)的最新趨勢。3.提供與本書配套的教學(xué)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(xué)資源，如虛擬測試儀器、網(wǎng)絡(luò)測試儀器、課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)等。

內(nèi)容概要

本教材是作者在多年來從事網(wǎng)絡(luò)測控教學(xué)及科研的基礎(chǔ)上寫成的。全書內(nèi)容豐富、全面、新穎、實(shí)用，敘述力求由淺入深，對網(wǎng)絡(luò)化儀器原理力爭講清概念，對其應(yīng)用充分結(jié)合生產(chǎn)和工程實(shí)踐，使教材具有一定的實(shí)用和參考價值。本書突出應(yīng)用性和針對性，強(qiáng)化實(shí)踐能力的培養(yǎng)，將網(wǎng)絡(luò)化儀器和工程檢測方面的知識有機(jī)地聯(lián)系起來，使學(xué)生在掌握網(wǎng)絡(luò)化儀器原理的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步地應(yīng)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(shù)的內(nèi)容，使讀者了解前沿技術(shù)?！　∪珪?章，內(nèi)容包括緒論、網(wǎng)絡(luò)化儀器通信基礎(chǔ)和體系結(jié)構(gòu)、LXI總線網(wǎng)絡(luò)化儀器、網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器、網(wǎng)絡(luò)化嵌入式儀器、網(wǎng)絡(luò)化儀器的可靠性問題和實(shí)時性問題分析、嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感器研究與實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)舉例?！　”緯m用面廣，不僅可以作為電氣工程及自動化、機(jī)械設(shè)計制造及自動化、機(jī)電一體化、自動化、電子信息、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)本科相關(guān)專業(yè)教材，也可作為廣大從事檢測技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的工程技術(shù)人員的自學(xué)用書?！　?/pre>



書籍目錄
第1章　緒論　1.1　現(xiàn)代儀器技術(shù)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(luò)化儀器概述　　1.2.1　網(wǎng)絡(luò)化儀器的發(fā)展　　1.2.2　網(wǎng)絡(luò)化儀器的概念和特點(diǎn)　　1.2.3　常見的網(wǎng)絡(luò)化儀器及網(wǎng)絡(luò)測控技術(shù)的典型應(yīng)用第2章　網(wǎng)絡(luò)化儀器通信基礎(chǔ)和體系結(jié)構(gòu)　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(jī)網(wǎng)絡(luò)　　2.2.1　計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和分類　　2.2.2　計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展　　2.2.3　計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成　　2.2.4　計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能　2.3　網(wǎng)絡(luò)化儀器的體系結(jié)構(gòu)　　2.3.1　網(wǎng)絡(luò)化儀器基本模式　　2.3.2　基于C/S模式的典型網(wǎng)絡(luò)化儀器結(jié)構(gòu)　　2.3.3　基于B/S模式的典型網(wǎng)絡(luò)化儀器結(jié)構(gòu)　　2.3.4　基于C/S、B/S混合模式的典型網(wǎng)絡(luò)化儀器結(jié)構(gòu)第3章　LXI總線網(wǎng)絡(luò)化儀器　3.1　LXI總線網(wǎng)絡(luò)化儀器概述　　3.1.1　LXI標(biāo)準(zhǔn)　　3.1.2　LXI網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)優(yōu)勢　　3.1.3　LXI總線網(wǎng)絡(luò)化儀器的發(fā)展前景　　3.1.4　LXI總線網(wǎng)絡(luò)化儀器的關(guān)鍵技術(shù)　　3.1.5　LXI總線網(wǎng)絡(luò)化儀器系統(tǒng)設(shè)計方案　3.2　基于LXI總線虛擬儀器的體系結(jié)構(gòu)　　3.2.1　LXI總線虛擬儀器的優(yōu)點(diǎn)　　3.2.2　LXI總線儀器模塊的構(gòu)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(luò)化虛擬儀器　4.1　網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器基礎(chǔ)　　4.1.1　網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的概念　　4.1.2　網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的硬件結(jié)構(gòu)　　4.1.3　網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu)　4.2　網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的開發(fā)平臺　　4.2.1　軟件開發(fā)技術(shù)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(jié)點(diǎn)與TCP通信技術(shù)及應(yīng)用　　4.3.2　UDP結(jié)點(diǎn)與UDP通信應(yīng)用　4.4　DataSocket技術(shù)　　4.4.1　DataSocket技術(shù)簡介　　4.4.2　DataSocket結(jié)點(diǎn)　　4.4.3　DataSocket應(yīng)用　4.5　基于Web的遠(yuǎn)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(yuǎn)程儀器訪問技術(shù)　4.7　兩種組建網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器系統(tǒng)的模式和應(yīng)用　　4.7.1　C/S模式　　4.7.2　B/S模式　　4.7.3　應(yīng)用實(shí)例　　第5章　網(wǎng)絡(luò)化嵌入式儀器第6章　網(wǎng)絡(luò)化儀器的可靠性問題和實(shí)時性問題分析第7章　嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感器研究與實(shí)現(xiàn)第8章　網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)舉例參考文獻(xiàn)


章節(jié)摘錄
插圖：2.2.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展源于計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合。計算機(jī)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大、通信技術(shù)的發(fā)展和人們對計算機(jī)應(yīng)用需求的增長，共同促進(jìn)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)誕生于20世紀(jì)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(jìn)步，已日趨成熟；進(jìn)入90年代，一方面廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)緊密結(jié)合使得企業(yè)網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展，另一方面建造了覆蓋全球的信息網(wǎng)絡(luò)Internet，為在21世紀(jì)進(jìn)入信息社會奠定了基礎(chǔ)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程可劃分為如下3個階段。1.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的初級階段在20世紀(jì)50年代，計算機(jī)比較少且價格昂貴。人們將分布在遠(yuǎn)距離的多個終端通過通信線路與某地的中心計算機(jī)相連，來使用中心計算機(jī)系統(tǒng)的主機(jī)資源，這稱為遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程終端負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù)，送往中心計算機(jī)處理，中心計算機(jī)再將處理結(jié)果送回遠(yuǎn)程終端輸出。為了減輕中心計算機(jī)的負(fù)擔(dān)，在20世紀(jì)60年代，出現(xiàn)了前端處理機(jī)（或稱通信處理機(jī)）來負(fù)責(zé)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(yīng)設(shè)置了集中器來實(shí)現(xiàn)多個終端共享一條高速通信線路。具有代表性的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)是美國在20世紀(jì)50年代建立的半自動地面防空系統(tǒng)（SAGE），它將雷達(dá)和其他信息從終端輸入后，經(jīng)通信線路送到中心計算機(jī)處理。2.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段20世紀(jì)60年代中后期，隨著計算機(jī)擁有量的增加，人們試圖將多臺計算機(jī)連接起來，以實(shí)現(xiàn)計算機(jī)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(jī)的實(shí)驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò)ARPANET并投入運(yùn)行。它標(biāo)志著當(dāng)今意義上的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的興起。ARPANET是一個分組交換網(wǎng)，其中，IMP（接口信息處理機(jī)）負(fù)責(zé)通信處理和通信控制（包括報文分組、存儲轉(zhuǎn)發(fā)、信號發(fā)收等功能）；H（HOST，主機(jī)）負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理；TIP（終端接口處理機(jī)）用于將終端連入網(wǎng)絡(luò)。ARPANET首次引入了通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的概念，實(shí)現(xiàn)了分層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。此后，許多國家紛紛組建較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，如美國的CYBERNET網(wǎng)（一個全國性的商用資源共享網(wǎng)絡(luò)）和歐洲情報網(wǎng)（EIN）。3.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，每一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)又自成體系。20世紀(jì)70年代，為適應(yīng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和互聯(lián)的需要，各網(wǎng)絡(luò)研制部門開始致力于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究，提出了多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，其中典型的有：1974年IBM公司提出的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系（SNA），1975年DEC公司提出的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系（DNA）。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（IS（））于1977年組織進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范化。




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