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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.1.1 数字化测试技术的基本概念1

1.1.2 数字化测试技术的重要地位2

1.1.3 数字化测试技术的起源和发展4

1.1.4 数字测试仪表的特点6

1.2 数字化测试技术的现状和发展趋势6

1.2.1 现状6

1.2.2 数字化测试技术的发展趋势8

1.3 数字化测试系统组建的基本框架12

1.4 数字化测试技术涉及的核心问题13

1.4.1 测试中激励信号（信号源）的产生13

1.4.2 被测信号数字化处理15

1.5 与被测对象相关的测试信号接口16

1.5.1 总线和接口简述16

1.5.2 接口标准分类17

1.5.3 测试仪器的主要通信接口17

习题22

参考文献22

第2章 数字化测试理论与技术基础23

2.1 归一化频谱与测试采样23

2.1.1 信号23

2.1.2 信号的基本运算26

2.1.3 连续时间信号采样28

2.1.4 系统30

2.2 数字频谱在测试中的应用32

2.2.1 傅里叶表示32

2.2.2 卷积43

2.2.3 快速离散傅里叶变换46

2.3 数字滤波在测试中的应用54

2.3.1 简介54

2.3.2 IIR的设计方法55

2.3.3 FIR设计64

2.3.4 滤波器的使用70

2.3.5 信号滤波技术72

2.4 测试中的实时信号处理82

2.4.1 信号分析与处理问题概述82

2.4.2 动态信号的时域参数提取82

2.4.3 动态信号的频谱分析94

2.5 测试中的自适应信号处理103

习题105

参考文献106

第3章 现代数据采集技术及应用107

3.1 数据采集技术综述107

3.2 现代数据采集系统108

3.2.1 概述108

3.2.2 数据采集原理109

3.2.3 数据采集系统结构组成114

3.2.4 数据采集系统的主要性能指标118

3.2.5 数据采集系统的发展方向120

3.3 测试信号模拟前端121

3.3.1 模拟前端的结构组成121

3.3.2 传感器技术122

3.3.3 隔离电路124

3.3.4 模拟多路开关126

3.3.5 测量放大器128

3.3.6 模拟滤波器131

3.4 现代模／数（A/D）转换器132

3.4.1 A/D转换器分类133

3.4.2 几种典型A/D转换器的原理和特点133

3.4.3 评价A/D转换器性能的关键指标138

3.4.4 A/D转换器的选择和使用141

3.4.5 A/D转换器与CPU的接口设计问题143

3.5 存储系统145

3.5.1 存储器概述145

3.5.2 半导体存储器148

3.5.3 存储器与CPU的连接150

3.5.4 缓存系统151

3.6 触发与同步系统153

3.6.1 触发系统153

3.6.2 时钟与同步系统155

3.7 测试结果的显示156

3.7.1 数据显示的方式156

3.7.2 数字存储示波器波形的显示158

3.8 采集策略和应用161

3.8.1 数据采集系统中的一些重要概念161

3.8.2 断续采集166

3.8.3 连续无间断采集167

3.8.4 特征瞬时信号的捕获168

3.9 欠采样理论172

3.10 带通采样理论和应用173

3.10.1 带通采样理论173

3.10.2 软件无线电基础理论174

3.10.3 带通采样在软件无线电中的应用178

3.11 等效采样理论和应用180

3.11.1 等效采样理论180

3.11.2 等效采样的应用183

3.12 过采样理论和应用183

3.12.1 过采样理论183

3.12.2 过采样理论的应用185

3.13 数据采集系统举例185

习题188

参考文献189

第4章 DSP系统设计与应用190

4.1 数字信号处理技术190

4.1.1 数字信号处理技术的发展190

4.1.2 数字信号处理技术的实现方法191

4.2 数字信号处理器192

4.2.1 DSP特点和优势192

4.2.2 DSP的发展及趋势201

4.2.3 DSP的分类204

4.2.4 DSP的选择205

4.2.5 DSP的应用领域208

4.3 DSP内核209

4.3.1 总线结构209

4.3.2 算术逻辑单元210

4.3.3 乘法累加器（MAC）213

4.3.4 桶形移位器（Shiner）218

4.3.5 数据地址产生器（DAG）219

4.3.6 程序控制器223

4.4 DSP的最小系统设计226

4.4.1 电源电路226

4.4.2 时钟电路229

4.4.3 复位电路230

4.4.4 JTAG电路230

4.5 DSP存储体设计231

4.5.1 DSP芯片的存储器231

4.5.2 定点DSP芯片存储区的组织232

4.5.3 浮点DSP芯片存储区的组织236

4.6 DSP的外设242

4.6.1 定时器242

4.6.2 DNA控制器245

4.6.3 接口模块概述250

4.6.4 串口251

4.6.5 主机接口257

4.7 DSP的中断系统设计261

4.7.1 DSP中断概述262

4.7.2 中断响应控制264

4.7.3 中断矢量264

4.7.4 中断处理过程264

4.7.5 中断程序实现（ISR）266

4.7.6 使用中断的注意事项266

4.8 DSP系统的开发267

4.8.1 DSP系统概述267

4.8.2 DSP系统的开发流程和仿真调试手段268

4.8.3 DSP的硬件开发275

4.8.4 DSP的软件开发282

4.9 DSP程序的引导288

4.9.1 引导概述288

4.9.2 引导的分类289

4.9.3 引导的方式291

4.9.4 引导表的结构和生成方法293

4.9.5 二次引导294

4.10 DSP典型测试系统应用实例294

4.10.1 引言295

4.10.2 硬件设计295

4.10.3 DSP串口通信例程设计296

4.10.4 微机端串口通信程序设计297

4.10.5 应用软件设计及应用实例298

4.10.6 结语300

习题300

参考文献301

第5章 数字化测试系统EDA设计302

5.1 EDA设计基础302

5.1.1 EDA简介302

5.1.2 PLD概述303

5.1.3 FPGA与CPLD304

5.1.4 EDA软件简介306

5.2 FPGA基础308

5.2.1 FPGA简介308

5.2.2 FPGA的基本结构308

5.2.3 FPGA的特点、应用及发展趋势312

5.3 VHDL语言和软件设计314

5.3.1 VHDL概述314

5.3.2 VHDL程序结构314

5.3.3 VHDL语言要素321

5.3.4 VHDL描述语句325

5.4 FPGA的程序设计和输入329

5.4.1 FPGA设计概述329

5.4.2 FPGA设计输入331

5.4.3 FPGA引脚分配340

5.5 FPGA编译与仿真调试342

5.5.1 FPGA编译342

5.5.2 FPGA仿真344

5.5.3 FPGA编程、配置与调试346

5.6 测试系统PCB设计简介352

5.6.1 PCB软件353

5.6.2 PCB设计方法和流程354

5.6.3 PCB设计原则357

5.6.4 高速PCB设计概述360

习题363

参考文献364

第6章 测试信号接入、传输与总线技术365

6.1 引言365

6.2 测试信号的有线传输与接入技术368

6.2.1 有线接入技术概述368

6.2.2 光纤通信技术369

6.3 测试信号的无线传输与接入技术380

6.3.1 无线接入技术概述380

6.3.2 无线局域网383

6.3.3 蓝牙技术391

6.4 工程遥测技术397

6.4.1 遥测技术简介397

6.4.2 遥测系统的组成398

6.4.3 遥测系统的技术要求400

6.4.4 遥测的分类和特征401

6.4.5 遥测系统应用实例——PCM-FSK-FM混合制遥测系统403

6.5 数字测试系统的总线支持技术406

6.5.1 总线技术简介406

6.5.2 Fire Wire总线410

6.5.3 USB总线419

6.5.4 现场总线427

6.5.5 CAN总线433

6.6 网络化测控概述437

6.6.1 现代网络化测控概述437

6.6.2 网络化测控技术的发展过程438

6.6.3 网络化测控系统的定义和组成440

6.6.4 网络化测控技术的基本内容441

6.6.5 网络化测控需要解决的关键技术441

6.6.6 网络化测控的特点442

6.6.7 网络化测控系统的结构442

6.6.8 网络化测控系统结构的典型应用445

习题447

参考文献448