第1章 绪论 1
1.1 电子仪器的发展历史 1
1.2 智能仪器的组成和功能特点 2
1.3 智能仪器的基本设计思想和研制步骤 3
思考题与习题 5
第2章 智能仪器仪表的主机电路及软件系统简介 6
2.1 以MCS-51系列单片机为核心的主机电路构成 6
2.2 软件设计模块化的编程思路 10
思考题与习题 11
第3章 过程输入／输出通道设计技术 12
3.1 D/A转换芯片及其与单片机的接口技术 12
3.1.1 D/A转换器的基本原理 13
3.1.2 D/A转换器的性能指标 14
3.1.3 典型D/A转换芯片DAC0832 15
3.1.4 典型D/A转换芯片DAC1210 19
3.1.5 DAC接口的应用举例 20
3.2 A/D转换芯片及其与单片机的接口技术 22
3.2.1 A/D转换器的主要技术指标 22
3.2.2 比较式A/D转换器接口 22
3.2.3 积分式A/D转换器接口 30
3.3 开关量的输入／输出通道 35
3.3.1 简单I/O接口的扩展 35
3.3.2 用可编程芯片扩展I/O接口 36
3.4 V/F变换器 47
思考题与习题 49
第4章 人—机界面接口电路设计 50
4.1 显示器接口技术 50
4.1.1 七段LED显示器 50
4.1.2 LED显示器与单片机接口 51
4.1.3 点阵式LED显示器 56
4.2 键盘接口技术 57
4.2.1 非编码式键盘 58
4.2.2 编码式键盘 60
4.3 打印机接口技术 70
思考题与习题 71
第5章 智能仪器典型的处理功能及实现方法 73
5.1 智能仪器故障的自检 73
5.1.1 自检的种类及特点 74
5.1.2 自检的方法 75
5.1.3 自检软件的结构及特点 79
5.2 自动测量功能 80
5.2.1 自动零点调整 81
5.2.2 自动量程转换 82
5.2.3 自动校准 83
5.3 测量误差及典型的误差处理方法 84
5.3.1 测量误差的表示及误差的分类 84
5.3.2 随机误差的处理方法 87
5.3.3 系统误差的处理方法 89
5.3.4 粗大误差的处理方法 94
5.4 数字滤波 96
5.4.1 中值滤波法 97
5.4.2 平均滤波法 97
5.4.3 低通数字滤波法 101
5.4.4 死区处理 102
思考题与习题 103
第6章 智能仪器通信原理与接口技术 104
6.1 串行总线通信 104
6.1.1 RS-232-C串行总线 106
6.1.2 RS-422-A与RS-423-A的电气特性 110
6.2 通用串行总线USB 111
6.2.1 USB总线描述 111
6.2.2 USB总线接口芯片及其应用 112
6.3 并行数据通信技术 115
思考题与习题 122
第7章 智能仪器的抗干扰技术 123
7.1 可靠性的基本概念 123
7.2 系统方案设计时的可靠性原则 126
7.3 硬件抗干扰措施 127
7.3.1 电磁干扰的基本分析 127
7.3.2 电源的抗干扰设计 129
7.3.3 抗串模干扰的措施 132
7.3.4 抗共模干扰的措施 135
7.4 软件抗干扰技术 136
7.4.1 CPU抗干扰技术 136
7.4.2 输入输出的抗干扰技术 139
思考题与习题 140
第8章 智能型温度测量仪 141
8.1 智能型温度测量仪的原理 141
8.1.1 智能型温度测量仪的基本功能 141
8.1.2 智能型温度测量仪的基本结构与工作流程 142
8.2 智能型温度测量仪的电路结构及特点 144
8.2.1 主机电路 144
8.2.2 温度检测电路 145
8.2.3 过程输入／输出通道 148
8.2.4 人—机接口部件 150
8.2.5 智能仪器的硬件抗干扰电路 153
8.3 软件结构和程序框图 154
8.3.1 监控程序的结构 154
8.3.2 中断管理程序的结构 157
8.3.3 测量控制方法 158
思考题与习题 160
第9章 虚拟仪器 161
9.1 LabWindows/CVI简介 161
9.2 创建串行口数据采集系统 163
9.2.1 创建工程 164
9.2.2 代码编辑 170
9.2.3 源文件代码 171
思考题与习题 184
第10章 实训 185
实训一 MCS-51单片机的最小硬件构成，I/O口的输入输出实验 185
一、实验目的 185
二、实验原理与内容 185
三、实验步骤 185
实训二 D/A转换实验 186
一、实验目的 186
二、实验要求 186
三、实验内容 186
四、思考题 186
实训三 A/D转换实验 186
一、实验目的 186
二、实验要求 186
三、实验内容 187
四、参考程序 187
实训四 串行口通信实验 188
一、实验目的 188
二、实验要求 188
三、实验内容 188
四、参考程序 188
实训五 典型智能型温度测量仪实例 192
附录 MCS-51系列单片机指令系统 199
参考文献 204