电磁发射控制器技术及应用 9787568069496

本书是海军工程大学2020年春季立项教材。全书共分为十二章，主要内容包括： 绪论；PLC基础及编程入门；PLC编程语言及应用实例；ARM概述及编程入门；GPIO接口及中断；定时器及PWM；模数转换；互联IC总线；UART及CAN通信；以太网通信；DSP基础及入门；基于F28335的直线电机控制应用。本书由刘小虎副教授主持编写。具体分工如下：宋道远编写了第1～3章，刘小虎编写了第4～10章，袁志方编写了第11章和第12章。全书由刘小虎和宋道远统稿。李龙梅、张朝亮、杨刚和姜远志老师参与了全书的校对工作。本书主要对电磁发射系统中涉及的PLC、ARM、DSP这三类控制器进行了介绍，引导读者初步了解电磁发射系统中的嵌入式控制器。本书可作为大学专科和本科院校自动化、机电、仪器仪表、自动控制等专业相关课程的教材或教学参考书，也可供从事工业控制系统设计和产品研发的工程技术人员参考。本书在编写过程中得到了海军工程大学各级领导和同事们的大力支持。由于编者水平有限，时间仓促，书中难免存在不当之处，恳请广大师生批评指正。

编者2020年7月 

电磁发射技术是利用电磁能来驱动装置或发射体以获得动能进行发射的技术。在电磁发射系统中，嵌入式控制器扮演着重要的角色，它是将电磁发射技术从理论转换成实际装备的重要手段，尤其是这些设备的数字化、网络化、智能化，都离不开嵌入式控制器。本书主要对电磁发射系统中涉及的PLC、ARM、DSP这三类控制器进行了介绍。PLC部分主要以西门子S7200系列为例，介绍了PLC的工作原理及组成，然后分析了PLC的基本指令，并以电磁弹射中的高压开关控制为例介绍了PLC的具体应用。ARM部分主要以LM3S8962为例，按照基本数字外设、模拟外设、板级通信和设备间通信的思路，分别介绍了LM3S8962的GPIO模块、中断模块、定时器模块、PWM模块、ADC模块、I2C模块、UART模块、CAN模块和以太网模块，给出了电磁弹射中ARM的部分应用案例。DSP部分主要以F28335为例，重点介绍了增强型PWM模块，并结合直线电机的控制给出了应用案例。本书可作为大学专科和本科院校自动化、机电、仪器仪表、自动控制等专业相关课程的教材或教学参考书，也可供从事工业控制系统设计和产品研发的工程技术人员参考。 

刘小虎，男，博士，海军工程大学电气学院副教授，2001.02-2007.12 大连舰艇学院航海系2008.01-2012.12 海军工程大学管理工程系2013.01-至今 海军工程大学电气工程学院

本书介绍了电磁发射系统中常用的三型控制器PLC、ARM、DSP控制器，选题新颖，对工程实践具有较大参考意义。本书可作为大学专科和本科院校自动化、机电、仪器仪表、自动控制等专业相关课程的教材或教学参考书，也可供从事工业控制系统设计和产品研发的工程技术人员参考。

第1章绪论(1)

1.1电磁发射系统概述(1)

1.2控制器概述(3)

1.3控制器在电磁发射中的应用(5)

小结(9)

习题(9)

第2章PLC基础及编程入门(10)

2.1PLC概述(10)

2.2PLC的结构及工作原理(12)

小结(19)

习题(20)

第3章PLC编程语言及应用实例(21)

3.1PLC编程基础知识(21)

3.2PLC常用指令(25)

3.3PLC应用系统设计(42)

3.4PLC应用系统设计实例(44)

小结(46)

习题(47)

第4章ARM概述及编程入门(49)

4.1ARM微处理器概述(49)

4.2典型CortexM3微控制器简介(51)

4.3嵌入式编程模板(64)

小结(68)

习题(68)

第5章GPIO接口及中断(69)

5.1GPIO接口(69)

5.2中断(79)

5.3弹射开关GPIO设计实例(86)

小结(87)

习题(87)

第6章定时器及PWM(89)

6.1系统节拍定时器(89)

6.2通用定时器(93)

6.3看门狗定时器(107)

6.4PWM(114)

6.5直线电机位置检测软件设计(132)

小结(134)

习题(135)

第7章模数转换(136)

7.1ADC总体特性(136)

7.2ADC功能描述(137)

7.3ADC应用注意事项(141)

7.4ADC库函数(142)

7.5飞轮储能系统数据采集实例(151)

小结(153)

习题(153)

第8章互联IC总线(154)

8.1I2C串行通信(154)

8.2SSI串行通信(167)

8.3I2C在电磁弹射板级调试中的应用(184)

小结(185)

习题(185)

第9章UART及CAN通信(187)

9.1UART异步串口通信(187)

9.2CAN总线通信(200)

9.3UART在飞轮储能中的应用研究(207)

小结(209)

习题(209)

第10章以太网通信(210)

10.1以太网概述(210)

10.2以太网分层结构(211)

10.3以太网接口电路及函数调用(217)

10.4以太网在发射系统健康诊断中的应用(228)

小结(229)

习题(229)

第11章DSP基础及入门(230)

11.1DSP概述(230)

11.2F28335简介(232)

11.3F28335存储空间及CMD文件(234)

11.4实时浮点库(240)

小结(244)

习题(244)

第12章基于F28335的直线电机控制应用(245)

12.1增强型PWM概述(245)

12.2交流调速中常用模块及实现(249)

12.3直线永磁同步电机DSP应用实例(255)

小结(264)

习题(264)

参考文献(265) 

本书介绍了电磁发射系统中常用的三型控制器PLC、ARM、DSP控制器，选题新颖，对工程实践具有较大参考意义。本书可作为大学专科和本科院校自动化、机电、仪器仪表、自动控制等专业相关课程的教材或教学参考书，也可供从事工业控制系统设计和产品研发的工程技术人员参考。