智能仪器原理及设计PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1-1智能仪器的发展概况 1

1-2智能仪器的特点 4

1-3智能仪器的基本结构 6

第二章 智能仪器中的数据转换及控制 11

2-1 DAC（数-模转换器）芯片及其与微计算机的接口 11

一、一般接口方法 11

二、常用DAC芯片与Z80 CPU的接口 13

2-2 微机控制的波形发生器 17

一、简单波形发生器 17

二、正弦波发生器 21

三、任意波形发生器 24

2-3 由微计算机控制组成的ADC（模-数转换器） 25

一、微机控制的斜坡式ADC 25

二、微机控制的逐次逼近式ADC 27

三、微机控制的双积分式ADC 29

2-4 ADC芯片与微计算机的接口 35

一、8位ADC的接口 35

二、高于8位ADC的接口 37

2-5 微计算机对ADC的控制方式 42

一、查询式 43

二、中断式 44

三、DMA（直接存储器存取）式 45

2-6 数据采集系统（DAS） 47

一、概述 47

二、采样-保持放大器（SHA）的动态特性 52

三、数据采集芯片 54

四、多点巡回检测系统 55

第三章 智能仪器常用外设的软件控制 61

3-1 按键开关的软件控制 61

一、开关防颤动措施 62

二、单次键入判断 62

3-2 旋钮开关的软件控制 65

3-3 键盘的软件控制 66

一、非编码键盘 67

二、编码键盘 76

3-4 LED显示器的软件控制 78

一、七段LED显示器 78

二、点阵式LED显示器 83

3-5 8279可编程键盘／显示器 85

一、8279的工作原理 85

二、8279的应用实例 91

3-6 CRT的软件控制 98

一、显示原理 99

二、8275可编程CRT控制器 101

三、8275与CPU的接口 106

3-7 微型打印机的软件控制 109

一、打印机机芯的原理结构 110

二、接口电路 111

三、打印机的软件控制 112

第四章 智能仪器中的数据处理及算法 119

4-1 常用算术运算程序 119

一、二进制算术运算程序 119

二、十进制算术运算程序 140

4-2 仪器中常用函数的算法 150

一、台劳公式 150

二、三角函数的计算 150

三、指数函数ex的计算 152

四、自然对数的计算 152

五、平方根的计算 153

六、智能仪器中常用的几种数值计算 155

4-3 测量数据的非数值处理 156

一、查找 156

二、排序 161

4-4 测量结果的数据处理 164

一、随机误差的处理 164

二、系统误差的处理 169

第五章 智能化数字多用表整机分析 176

5-1 HG1963型自动校准数字多用表总体设计 176

一、概述 176

二、HG 1963型自动校准数字多用表整机方框图 177

三、模拟部分 179

四、数字部分 181

五、程序流程图 184

5-2 HG 1963型自动校准数字多用表的A/D转换原理 185

一、两次采样A/D转换原理 185

二、两次采样A/D转换的误差分析 188

三、脉冲宽度调制D/A转换器 190

四、Intel 8253可编程计时器构成的脉冲宽度调制D/A转换器 191

五、HG 1963型自动校准数字多用表的A/D转换技术 194

六、A/D转换子程序流程图 197

5-3 HG 1963的自动量程转换 198

一、自动量程转换的一般要求 198

二、HG 1963的自动量程转换子程序 199

5-4 HG 1963的自动校准技术 201

一、传统的校准技术 201

二、自动校准技术的基本观点和特点 204

三、两次采样A/D转换的数学模型 205

四、HG 1963输入单元的数学模型 210

五、HG 1963的自动校准技术 215

六、自动校准程序流程图 218

七、HG 1963的高频“自校准” 220

第六章 智能仪器的设计 224

6-1 概述 224

一、设计流程 224

二、智能仪器设计中的软件与硬件折衷 226

三、微机开发系统（MDS） 226

6-2 标准总线 228

一、S-100总线 229

二、STD总线 232

6-3 软件设计 241

一、模块化的总体结构 242

二、结构化的程序设计 243

三、内存分配图 245

四、汇编语言与高级语言的连接及应用 247

第七章 单片计算机的原理及应用 251

7-1 概述 251

7-2 MCS-51系列单片机的内部结构 252

一、微处理器单元 253

二、存储器 255

三、I/O端口 255

7-3 存储器的结构 258

一、存储器的地址空间 258

二、寻址方式 262

三、存储器的存取 262

四、低功耗操作方式 265

7-4 定时器／计数器 266

一、定时器／计数器的内部结构 266

二、定时器控制与状态寄存器 267

三、定时器的工作方式 268

四、定时器／计数器的应用 269

7-5 串行口 272

一、串行口控制寄存器SCON 273

二、波特率选择寄存器PCON 274

三、串行口的工作方式 274

四、串行口的应用 275

7-6 中断系统 277

一、中断请求源 278

二、中断控制 279

三、中断的响应过程 280

四、CPU的单步运行控制 281

7-7 8031单片机与DAC和ADC的接口 281

一、8031与8位DAC的接口 281

二、8031与8位ADC的接口 283

三、8031与5G14433ADC的接口 285

7-8 单片计算机8031的应用 287

一、高精确度双斜型A/D转换电路 287

二、8031用于频率测量 290

参考文献 292