淺談計算機測控技術(shù)論文
淺談計算機測控技術(shù)論文
隨著科學技術(shù)的不斷進步,計算機網(wǎng)絡技術(shù)也得到了快速發(fā)展,成為計算機行業(yè)中最重要和最實用的一種技術(shù)。下面是學習啦小編為大家整理的淺談計算機測控技術(shù)論文，供大家參考。
淺談計算機測控技術(shù)論文篇一
計算機總線技術(shù)在測控系統(tǒng)中的應用研究
摘要：本文探討了計算機總線技術(shù)在測控系統(tǒng)中的應用，利用現(xiàn)代PC 機的軟硬件優(yōu)勢，建立基于PC 機的新一代測控系統(tǒng)，使未來的計算機測控系統(tǒng)具有更大的通用性、靈活性和開放性。
關(guān)鍵詞：總線技術(shù) 測控系統(tǒng) 應用研究
中圖分類號：C35文獻標識碼： A
1、引言
當前，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，越來越多的測控系統(tǒng)采用DSP+PC 的體系結(jié)構(gòu)，可以說使用PC機實現(xiàn)測控系統(tǒng)是時代背景下的大勢所趨不可逆轉(zhuǎn)。從未來發(fā)展角度來看，我們更應充分利用 PC 的軟/ 硬件資源，使我們研究與開發(fā)的產(chǎn)品能跟走在時代的前列。建立在PC機上的測控系統(tǒng)，不僅能夠更好的利用高性能的微機計算速度快、處理能力強的特點，而且同樣也為將先進的人工智能技術(shù)運用到機床中提供了硬件平臺。
2、測控系統(tǒng)采用PC總線技術(shù)的意義
隨著科學技術(shù)、計算機技術(shù)和測控技術(shù)的發(fā)展，各種標準的、非標準的總線應運而生。幾乎所有的計算機和測控系統(tǒng)都采用了總線結(jié)構(gòu)設(shè)計。PC機進入測控領(lǐng)域，極大地豐富了測控系統(tǒng)的軟、硬件資源，有利于實現(xiàn)總線式、模塊化、開放化的測控系統(tǒng)，使其具有很高的性能價格比。隨著Windows 操作系統(tǒng)的發(fā)展與普及，開發(fā)Windows 環(huán)境(Windows95/98/2000 ，Windows NT 及Windows CE)下的測控系統(tǒng)已經(jīng)成為很大的趨勢。
目前，測控領(lǐng)域采用PC總線技術(shù)成為一種大趨勢。比如運動控制卡。這些復雜的測控系統(tǒng)，大都采用DSP+PC結(jié)構(gòu)。 測控系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)設(shè)計以后，在系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)、使用和維護上
具有以下優(yōu)點：
(1)簡化系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)可根據(jù)總體性能，將其分成若干功能子系統(tǒng)，
功能模塊，利用總線將這些子系統(tǒng)聯(lián)系起來，按一定的規(guī)則進行協(xié)調(diào)工作。
(2)便于組織生產(chǎn) 由于模板之間具有一定的獨立性。容易組織多家專業(yè)化生產(chǎn)。使產(chǎn)品的性能欲質(zhì)量由進一步的提高。
(3)便于產(chǎn)品的更新?lián)Q代 模塊化的產(chǎn)品，可及時更換新型器件，而不必對系統(tǒng)作大的更改。
3、基于PCI總線技術(shù)的測控系統(tǒng)
3.1 PCI總線測控的優(yōu)點
PCI(Peripheral Component Interconnect )總線是很好的計算機測控系統(tǒng)解決方案。它具有以下突出優(yōu)點：首先，PCI 局部總線工作頻率為33MHZ，數(shù)據(jù)傳輸速率可高達標132MB/s。其次，線性突發(fā)傳輸 能夠有效的運用總線的帶寬去傳輸數(shù)據(jù)。再有，不受處理器限制 PCI總線將中央處理器子系統(tǒng)與外設(shè)分開。
3.2圓柱漸開線齒輪齒形誤差測量
本測量是基于PC的測控系統(tǒng)，硬件電路通過PCI 總線與計算機打交道。運行在Windows 98/2000/NT操作系統(tǒng)下，可以方便的利用PC機的軟件和硬件系統(tǒng)使得測量軟件的數(shù)據(jù)處理，良好的操作界面更容易實現(xiàn)。
4、基于USB總線技術(shù)的測控系統(tǒng)
目前，已經(jīng)有很多測控系統(tǒng)使用USB 總線技術(shù)，而取代傳統(tǒng)的串行端口。它可以簡化設(shè)備的連接和配置，不僅如此，他還可以解決老式的外圍設(shè)備所存在的某些技術(shù)問題。例如，在大多數(shù)情況下，許多關(guān)鍵的系統(tǒng)資源問題都涉及到中斷請求分配，因為PC上所用到的很多設(shè)備都要求使用中斷。至一點對于那些通過ISA 總線和PC相連的外圍設(shè)備來說尤為如此，因為ISA 總線不能可靠的支持共享式中斷。 因此，把USB總線技術(shù)應用到測控系統(tǒng)應運而生。
USB 是以令牌包為主的通信協(xié)議， PC 機包括有主控制器和根` 而主機將會于總線上發(fā)布一種令牌包，此時一定會有一個符合其地址的設(shè)備，并根據(jù)該令牌包做出相對應的操作。此外，12Mbps 的總線帶寬是被分割成1ms 的幀，所有為于此總線的設(shè)備就會以時間分割的多任務傳輸(TMD) 來分享它。以實體的觀點來看，USB 僅含有四條線，兩條是電源線(Vcc 與GND)，兩條是以差分方式產(chǎn)生的信號線(D+ 與D-)。
5、基于NetBIOS的多機通信的測控系統(tǒng)
5.1NetBIOS的多機通信意義
通過實際工作中我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)中存在著一些共同的特點：傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)的軟件僅僅用于某一個單一的系統(tǒng)中，并不利于
系統(tǒng)之間的資源共享。
分布式計算機控制系統(tǒng)一般由多微機或小型機組成。它具有以
下特征：
(1)硬件積木化、軟件模塊化、系統(tǒng)組成靈活。
(2)控制功能完善，滿足了各種現(xiàn)場控制的要求。
(3)人機界面友好、豐富，分布式計算機控制系統(tǒng)的操作軟件包一
般為用戶提供了豐富、友好的人機接口功能。
(4)分布式測控系統(tǒng)的可靠性好。
5.2 分布式測控系統(tǒng)的模式
分布式控制是系統(tǒng)中使用多個CPU 的并行處理的方法，分布式控
制系統(tǒng)采用客戶機/ 服務器模式。
首先，客戶向服務器發(fā)出請求。接著，服務器再根據(jù)請求作相應的
響應。服務器可以是集中的一個或者是分布的幾個。這種模式允許客
戶機和服務器獨立地放在網(wǎng)絡的節(jié)點上，甚至是放在適于它們功能的
不同硬件式操作系統(tǒng)上?？蛻魴C向服務器發(fā)出請求，服務器處理客戶
機請求并返回結(jié)果。
結(jié)束語
基于PC機的開放性測控體系結(jié)構(gòu)是其發(fā)展的重要趨勢，也是整個
測控系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展的趨勢，因而如何充分挖掘PC機的各種優(yōu)勢，建立基于PC機上Windows 環(huán)境下的高精度測控系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻
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淺談計算機測控技術(shù)論文篇二
計算機測控系統(tǒng)的軟件抗干擾技術(shù)初探
摘要：在很多復雜的控制情況下，不可能完全依靠硬件抗干擾來解決微機控制系統(tǒng)的抗干擾問題，在硬件抗干擾無法有效解決的情況下，軟件抗干擾往往就能夠起到極為重要的作用。所以計算機測控系統(tǒng)的軟件抗干擾技術(shù)越來越受到專業(yè)技術(shù)人員的重視。本文首先分析了計算機測控系統(tǒng)干擾的分類，其次，就計算機測控系統(tǒng)的軟件抗干擾技術(shù)措施進行了深入的探討，具有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞：計算機;測控系統(tǒng);軟件抗干擾
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 10-0092-01
一、前言
計算機測控系統(tǒng)已廣泛地應用于現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，如機器人自動裝配線、自動分揀系統(tǒng)、家用空調(diào)洗衣機等，各種智能系統(tǒng)的傳感器或敏感元件為測控系統(tǒng)提供了直接的處理判斷和執(zhí)行依據(jù)，如何使傳感器在測量的過程中，輸出線性化和精度能夠達到最高，是值得我們深入探究的問題。
計算機測控系統(tǒng)的正常工作很容易受到各種工業(yè)電磁輻射、現(xiàn)場惡劣環(huán)境條件等因素的影響和干擾(如電機的啟動與停止、電磁閥的閉合、溫度壓力的變化等)。計算機測控系統(tǒng)中不可忽視的兩個重要內(nèi)容就是可靠性設(shè)計和抗干擾技術(shù)。因此，極有必要弄清楚現(xiàn)場的干擾作用方式和干擾源，設(shè)計出行之有效的預防干擾措施和消除干擾的電路，只有這樣，才可以使計算機測控系統(tǒng)達到最優(yōu)化的運行狀態(tài)。
計算機測控系統(tǒng)常用的抗干擾技術(shù)主要有兩種，分別是軟件抗干擾和硬件抗干擾。但是在很多復雜的控制情況下，不可能完全依靠硬件抗干擾來解決微機控制系統(tǒng)的抗干擾問題，在硬件抗干擾無法有效解決的情況下，軟件抗干擾往往就能夠起到極為重要的作用，所以計算機測控系統(tǒng)的軟件抗干擾技術(shù)越來越受到專業(yè)技術(shù)人員的重視。
二、計算機測控系統(tǒng)干擾的分類
對計算機測控系統(tǒng)造成影響的干擾按其波形來進行分類，可分為脈沖序列、偶發(fā)性脈沖電壓、持續(xù)性正弦波等;按其傳導模式來進行分類，可分為串模干擾和共模干擾;按其產(chǎn)生原因來進行分類，可分為浪涌干擾、高頻振蕩干擾、放電干擾。干擾的耦合方式有六種，分別是漏電耦合、輻射耦合、直接耦合、電磁感應耦合、電容耦合、公共阻抗耦合。
三、計算機測控系統(tǒng)的軟件抗干擾技術(shù)措施
計算機測控系統(tǒng)軟件設(shè)計最核心的目的就在于一定要有效保證應用程序能夠按照事先給定的順序來有條不紊地進行運行，主要是通過特殊處理RAM空間區(qū)、表格區(qū)、程序區(qū)來完成的。當計算機測控系統(tǒng)的存儲空間允許的前提下，可以通過對計算機測控系統(tǒng)采用多種行之有效的軟件抗干擾措施來大幅度提高數(shù)據(jù)的安全性和運行的可靠性。
(一)軟件陷阱技術(shù)
軟件陷阱技術(shù)是將捕獲的程序通過引導指令強行引向到復位地址0000H或者錯誤處理程序，再通過專門的出錯處理程序來對這條捕獲的程序進行有效地處理。但值得注意的是不能隨便安置軟件陷阱的位置，應該設(shè)置在專門的位置。
(1)設(shè)置到程序區(qū)的斷裂處，將跳轉(zhuǎn)指令和冗余指令設(shè)置到正常程序所無法執(zhí)行到的地方，目的在于能夠?qū)楋w的程序進行及時的捕捉，同時再將其引導到出錯處理程序。
(2)設(shè)置到系統(tǒng)中還未使用的ROM區(qū)。我們只需要將軟件陷阱寫在系統(tǒng)中還未使用的ROM空間內(nèi)部，那么該區(qū)域必定能夠及時捕捉到“跑飛”的程序。
(3)設(shè)置到程序中還沒有使用的中斷向量區(qū)。將一條跳轉(zhuǎn)指令放置在程序中還沒有使用的中斷向量區(qū)，能夠讓因干擾而激活的中斷服務進入出錯處理程序。
(4)設(shè)置到表格的頭、尾處。眾所周知，表格數(shù)據(jù)實質(zhì)是就是一群排列沒有次序的指令代碼段，我們將一些軟件陷阱放置在表格的頭、尾處，能夠大幅度降低程序“跑飛”到表格內(nèi)的幾率。
(二)數(shù)字濾波
數(shù)字濾波法實質(zhì)上是為了有效地保證系統(tǒng)的可靠性，通過一定的計算程序來平滑處理采樣信號，減少或消除各種噪聲和干擾的影響，提高其有用信號。在實際應用中，數(shù)字濾波的技術(shù)方法很多，應該結(jié)合實際情況來進行選用。
(1)算術(shù)平均值法。這種方法適應于濾波那些具有隨機性干擾的信號。實質(zhì)上就是通過連續(xù)采樣N個值，然后再對采集到的這N個值來求其平均值，如果N值較大的情況下，靈敏度高，平滑度低。例如，在實時恒溫環(huán)境檢測與控制系統(tǒng)中，對各個監(jiān)測點采用連續(xù)5～10次的采樣平均值作為確認值。
(2)防脈沖干擾平均值濾波法。算術(shù)平均值法較為適合應用于那些脈沖干擾不太嚴重的場合，如果脈沖干擾嚴重，那么采用一般的算術(shù)平均值，勢必不能有效地消除由于脈沖干擾引起的誤差，干擾的信號將會平均到結(jié)果中去，所以在這種情況下，采用防脈沖干擾平均值濾波法就較為適宜，在N個采樣數(shù)據(jù)中，取樣最小值和最大值，然后再對余下的N-2個數(shù)據(jù)，計算其算術(shù)平均值。為了將測量速度加快，一般取N值為4。
(三)“WATCHDOG”技術(shù)
當失控的程序不能通過軟件攔截技術(shù)來有效擺脫“死循環(huán)”的困境，那么一般大多采用“看門狗”(程序監(jiān)視)技術(shù)來使程序脫離“死循環(huán)”。“WATCHDOG”技術(shù)就是一種較好的“看門狗”(程序監(jiān)視)技術(shù)，軟、硬件相互結(jié)合來達到抗程序跑飛的目的。其主體是單穩(wěn)或計數(shù)器，基本獨立運行，能夠產(chǎn)生定時T，由CPU控制定時清零，CPU的復位線與“WATCHDOG”的定時輸出端相互連接。在正常的運行條件下，CPU周期性清零會隨著程序啟動WDT而進行，在這種情況下，就很難發(fā)生WDT定時溢出的情況。一旦受到CPU受到嚴重的干擾，發(fā)生異常情況的時候，CPU程序執(zhí)行混亂，時序邏輯會受到嚴重的破壞，那么此時，就不可能將WDT進行周期性地清零，這樣一來，只有當WDT定時溢出，其輸出才能夠使得整個計算機測控系統(tǒng)復位，CPU擺脫陷入癱瘓的狀態(tài)。
此種技術(shù)在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中廣泛采用，當系統(tǒng)運行出現(xiàn)意外時，可由計時器發(fā)出非屏蔽中斷信號，使程序運行重啟中斷服務程序，恢復系統(tǒng)正常運行。
參考文獻：
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淺談計算機測控技術(shù)論文篇三
計算機網(wǎng)絡技術(shù)對測控技術(shù)發(fā)展的促進作用
隨著國家的不斷進步和經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，一些曾經(jīng)的邊緣科學開始逐漸為我們所重視。特別是近年來計算機網(wǎng)絡的廣泛普及，更是為新型科技的發(fā)展提供了不竭的動力。我們今天要討論的測控技術(shù)就是這樣一項科學。在經(jīng)濟的推動下，尤其是在計算機網(wǎng)絡的加盟下，測控技術(shù)的發(fā)展甚至可以說是一日千里。計算機網(wǎng)絡技術(shù)在實現(xiàn)了與測控技術(shù)的融合之后，將測控技術(shù)帶到了一個實用性更強、更寬的領(lǐng)域。那么計算機網(wǎng)絡技術(shù)在測控技術(shù)的發(fā)展中究竟發(fā)揮了怎樣的推動作用呢，這也是我們本篇文章的主題。
【關(guān)鍵詞】計算機網(wǎng)絡 測控 共同發(fā)展
為了使文章脈絡更為清晰，我們從四個方向展開論述。首先，我們介紹了國際互聯(lián)網(wǎng)的一些核心知識，準確分析了計算機網(wǎng)絡技術(shù)與測控技術(shù)的相互融合之處，了解了其對測控技術(shù)提供實質(zhì)性支援的關(guān)鍵點。其次，我們根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)濟和科技水平，預測了未來測控技術(shù)的發(fā)展前景。接著，我們綜合概括了計算機網(wǎng)絡技術(shù)對測控技術(shù)的發(fā)展所提供的平臺。最后總結(jié)了計算機網(wǎng)絡技術(shù)在促進測控技術(shù)的發(fā)展中的發(fā)揮的不可替代的作用。這幾個方向的闡述構(gòu)成了文章的主要內(nèi)容。
1 獨當一面的互聯(lián)網(wǎng)
計算機技術(shù)自引進以來，在我國其它技術(shù)的發(fā)展上產(chǎn)生了巨大的影響，測控技術(shù)就是其中之一。計算機技術(shù)中的一些獨有技術(shù)為測控技術(shù)的發(fā)展提供了巨大的便利。首先是互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡互聯(lián)與協(xié)議，這是計算機的一個重要技術(shù)，通過區(qū)域劃分，使得不同區(qū)域的計算機根據(jù)各自不同的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)獲得不同的功能(又叫虛擬網(wǎng)絡功能)，它的存在使得不同區(qū)域的計算機在按照相同的網(wǎng)絡協(xié)議進行運作的基礎(chǔ)上，得以實現(xiàn)資源共享，資源重置，保證各個地區(qū)能夠互通有無。其次是Web技術(shù)，包含了HTML語言、Java Applets、腳本程序、CSS、DHTML、插件技術(shù)以及VRML技術(shù)等的Web技術(shù)是應用極為廣泛的一門技術(shù)，它保證了我們?nèi)粘z閱、傳送、編輯文檔等功能的順利實施。
2 前進的測控技術(shù)
測控網(wǎng)絡的發(fā)展方向是嚴規(guī)范和廣傳播。為了促進當代檢測技術(shù)的進步，我們必須把它推出去，推向市場，推向主流，讓測控技術(shù)得到更多人的認可，得到更廣泛的應用。但是，單靠測控技術(shù)自身的發(fā)展是遠遠不夠的，我們需要計算機技術(shù)為測控技術(shù)的發(fā)展加大火力，促進其更快更好地前進。
2.1 高標準，高要求
測控系統(tǒng)是以測量和監(jiān)控為核心的，它對技術(shù)性的要求很高。它的第一個高要求就是靈敏度。測控技術(shù)在工業(yè)上的重要應用就是傳感器技術(shù)，無論是光纖傳感器、生物傳感器還是集成化多功能傳感器等都要求要有很強的敏感能力，只有這樣才能更好、更準確的發(fā)揮效用，更好地實現(xiàn)信號處理和系統(tǒng)識別。因而，一定要保證避免測控系統(tǒng)的僵硬、單一化。計算機網(wǎng)絡技術(shù)的大力發(fā)展也為提高測控系統(tǒng)的機動性創(chuàng)造了條件。計算機網(wǎng)絡技術(shù)推動了網(wǎng)絡的科學劃分，通過采取先通過路由器，再劃分網(wǎng)段的方法，使得測控系統(tǒng)的機動性大大增強，這在實踐中得到了廣泛的應用。除了要求測控系統(tǒng)靈活之外，測控是否平穩(wěn)也是我們考量的重點。我們必須保證測控系統(tǒng)平穩(wěn)，這樣才能確保信息的完整傳送，避免出現(xiàn)信息殘缺的現(xiàn)象。為了實現(xiàn)這一點，我們通常采用繁復節(jié)點的方式。
2.2 技術(shù)要素大盤點
不同的環(huán)境，不同的選擇，我們要結(jié)合實際情況對測控網(wǎng)絡技術(shù)進行分析，保證測控網(wǎng)絡技術(shù)的高度合理性。無論多么精密的計算機都不可能完整模擬所有的狀況，實際運行中，我們會遇到很多不可測因素和不可抗力，因此，我們做不到以一個固定的模式進行操作，但是，我們可以采取折中的方法，比我們可以如設(shè)置一個界面，讓測控技術(shù)變得易于應用、易于掌握，讓測控網(wǎng)絡技術(shù)高效率、高速率的發(fā)展起來。
3 堅強的后盾
計算機網(wǎng)絡技術(shù)對測控技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動作用，它的多項技術(shù)都在測控方面發(fā)揮著自己的作用，計算機網(wǎng)絡技術(shù)就是測控技術(shù)永遠的堅強后盾。
目前，測控網(wǎng)絡應用的是全分布式的結(jié)構(gòu)，Neuron芯片的應用使得集中管理，分散控制的測控系統(tǒng)有了更大的發(fā)展空間，更好的發(fā)揮了其通信網(wǎng)絡的功能。通過網(wǎng)絡，使得地理位置不同的相互獨立的測控單元實現(xiàn)緊密聯(lián)合，推動了測控系統(tǒng)整體功能的實現(xiàn)和完美發(fā)揮。因而，在現(xiàn)實操作中，我們要根據(jù)實際情況為各個不同地區(qū)配置最為合適的智能測控單元，并保存不定期的考量和矯正。
關(guān)于Neuron芯片：Neuron芯片是一種多處理器結(jié)構(gòu)的神經(jīng)元芯片，它在全分布式的測控系統(tǒng)中發(fā)揮著很重要的作用。Neuron芯片的功能主要體現(xiàn)在以下兩點。首先是它的控制功能。由于其網(wǎng)絡通信接口設(shè)置了多種工作方式，這幾種工作方式針對不同的驅(qū)動器發(fā)揮不同的功效，因而可以更好地操控溫度、壓強等。第二點就是它強大的存儲能力。芯內(nèi)和外擴存儲器的共同作用，使得Neuron芯片有了極強的容納能力，對保持信息的完備性有很大的優(yōu)勢。
4 不容忽視的計算機網(wǎng)絡技術(shù)
測控技術(shù)是以測試測量與控制技術(shù)為核心的一門技術(shù)，它涉及了多個學科領(lǐng)域，如汽車、工業(yè)、網(wǎng)絡與通信等，具有很大的發(fā)展空間。但是由于種種原因，它卻并沒有得到足夠的認可。計算機技術(shù)的出現(xiàn)對測控技術(shù)來說就好像一架直升飛機，帶動著測控技術(shù)取得了一個又一個的成就，對測控技術(shù)的發(fā)展有著很大的意義。首先，計算機網(wǎng)絡技術(shù)最為明顯的特點，高效、合理的分配任務，使得幾乎每件工作都取得了事半功倍的效果，這大大提高了測控工作的工作速度，為測控技術(shù)的普及鋪平了道路。其次，計算機網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展為測控技術(shù)帶來了不竭的動力，計算機網(wǎng)絡技術(shù)的每一次進步也是測控技術(shù)進步的希望，這使得測控技術(shù)有了更為廣闊和明朗的發(fā)展前景。
5 結(jié)語
計算機網(wǎng)絡技術(shù)和測控技術(shù)之間是相互關(guān)聯(lián)的，計算機網(wǎng)絡技術(shù)對測控技術(shù)的影響體現(xiàn)在多個方面。為了實現(xiàn)測控技術(shù)的進一步發(fā)展，我們一方面要從測控本身出發(fā)，不斷地歸納、總結(jié)、開發(fā)。另一方面也要加深對計算機網(wǎng)絡技術(shù)的進一步探討，促進兩者更親密的融合。只有做到這兩點，才能真正促進測控技術(shù)又好又快地發(fā)展創(chuàng)新。
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