第一章 绪论 1
1.1智能化测量控制仪表的基本组成及其发展 1
1.2智能化测量控制仪表的功能特点 3
1.3智能化测量控制仪表的设计方法 5
复习思考题 9
第二章 智能化测量控制仪表中的专用微处理器 10
2.1 80C51系列单片机的特点 10
2.2 80C51单片机的结构 11
2.2.1基本组成与内部结构 11
2.2.2引脚功能 14
2.3 80C51单片机的存储器结构 16
2.4 80C51单片机的CPU时序 18
2.5 80C51单片机的复位信号与复位电路 20
2.6 80C51单片机的并行I/O口 21
2.7 80C51单片机的指令系统 25
2.7.1指令和助记符 25
2.7.2指令的字节数 25
2.7.3寻址方式 26
2.7.4指令分类详解 30
2.8 80C51单片机的汇编语言程序设计与实用子程序 39
2.8.1汇编语言格式与伪指令 39
2.8.2应用程序设计 41
2.8.3定点数运算子程序 43
2.9 80C51单片机的定时器／计数器 56
2.9.1定时器／计数器的控制寄存器与逻辑结构 56
2.9.2定时器／计数器应用举例 64
2.10 80C51单片机的串行口 65
2.10.1 串行通信方式与串行口控制寄存器 65
2.10.2串行口应用举例 72
2.11 80C51单片机的中断系统 73
2.11.1 中断的概念 73
2.11.2 中断申请与控制 74
2.11.3中断响应 77
2.11.4中断系统应用举例 79
2.12 80C51单片机的节电工作方式 81
2.12.1空闲方式和掉电方式 82
2.12.2节电方式的应用 83
2.13 80C51单片机的系统扩展 84
2.13.1程序存储器扩展 85
2.13.2数据存储器扩展 86
2.13.3并行I/O端口扩展 87
2.13.4利用I2C总线进行系统扩展 100
2.14新型FLASH单片机简介 107
2.14.1 Atmel公司的AT89x51 107
2.14.2 PHILIPS公司的89C51RD2 113
2.14.3 SST公司的89E564RD 118
复习思考题 124
第三章 智能化测量控制仪表的DAC和ADC接口 127
3.1 A/D及D/A转换器的主要技术指标 127
3.1.1 A/D转换器的主要技术指标 127
3.1.2 D/A转换器的主要技术指标 128
3.2 DAC接口技术 128
3.2.1常用DAC芯片的接口方法 130
3.2.2 DAC接口的应用 136
3.3 ADC接口技术 142
3.3.1 比较式ADC接口 143
3.3.2 积分式ADC接口 153
3.3.3压－频转换式ADC接口 162
3.4数据采集系统 168
3.4.1前置放大器 168
3.4.2采样保持器 174
3.4.3新型单片数据采集系统ADμC 8xx简介 177
复习思考题 186
第四章 智能化测量控制仪表的键盘、显示器及打印输出接口 187
4.1键盘接口技术 187
4.1.1非编码键盘 188
4.1.2键值分析 193
4.1.3编码键盘 203
4.2 LED显示器接口技术 204
4.2.1 7段LED数码显示器 205
4.2.2 串行接口8位共阴极LED驱动器MAX7219 208
4.3 8279可编程键盘／显示器芯片接口技术 215
4.3.1 8279的工作原理 215
4.3.2 8279的数据输入、显示输出及命令格式 218
4.3.3 8279的接口方法 224
4.4 LCD液晶显示器接口技术 228
4.4.1 LCD显示器的工作原理和驱动方式 228
4.4.2 段式LCD显示器的驱动接口 230
4.4.3点阵式液晶显示模块 232
4.5打印输出接口技术 241
4.5.1 TPμP-40A的性能和接口信号 241
4.5.2 TPμP-40A的字符代码和打印命令 242
4.5.3 TPμP-40A的接口方法及打印程序设计 244
复习思考题 249
第五章 智能化测量控制仪表的抗干扰技术 250
5.1 干扰源 250
5.1.1 串模干扰、共模干扰及电源干扰 250
5.1.2数字电路的干扰 252
5.2硬件抗干扰措施 254
5.2.1 串模干扰的抑制 254
5.2.2共模干扰的抑制 256
5.2.3输入／输出通道干扰的抑制 257
5.2.4电源与电网干扰的抑制 261
5.2.5地线系统干扰的抑制 262
5.3软件抗干扰措施 263
5.3.1数字量输入／输出中的软件抗干扰 263
5.3.2程序执行过程中的软件抗干扰 264
5.3.3系统的恢复 269
复习思考题 272
第六章 智能化测量控制仪表的通信接口 273
6.1 串行通信接口 273
6.1.1RS-232C标准 273
6.1.2串行通信方式 278
6.2 串行通信的实现 280
6.2.1仪表相互之间的通信 280
6.2.2仪表与上位机之间的通信 284
6.2.3 RS-422和RS-423标准 298
复习思考题 299
第七章 智能化测量控制仪表中的数据处理技术 300
7.1浮点数运算程序 300
7.2数制转换程序 314
7.2.1 十进制整数转换为二进制数 314
7.2.2十进制小数转换为二进制数 316
7.2.3二进制整数转换成十进制数 318
7.2.4二进制小数转换为十进制数 320
7.3数据的非数值处理 321
7.3.1 排序 321
7.3.2查表 324
7.3.3链表 330
7.3.4 队列 335
复习思考题 338
第八章 智能化测量控制仪表中的常用测量与控制算法 340
8.1数字滤波算法 341
8.1.1一阶惯性滤波 341
8.1.2 限幅滤波 343
8.1.3中位值滤波 344
8.1.4算术平均值滤波 345
8.1.5滑动平均值滤波 347
8.1.6加权滑动平均滤波 349
8.1.7复合滤波法 349
8.2校正算法 350
8.2.1 系统误差的模型校正法 350
8.2.2利用校准曲线通过查表法修正系统误差 352
8.2.3非线性特性的校正 355
8.3量程自动转换与标度变换 361
8.3.1量程自动转换 361
8.3.2标度变换 363
8.4 PID控制算法 364
8.4.1基本控制规律 364
8.4.2完全微分型PID控制算法 366
8.4.3不完全微分型PID控制算法 369
8.4.4 PID算法的改进 371
复习思考题 374
第九章 智能化测量控制仪表的设计方法与实例分析 375
9.1智能化测量控制仪表的总体设计 376
9.2智能化测量控制仪表的硬件电路设计 377
9.2.1 仪表中专用单片机系统的设计 377
9.2.2仪表中其他功能组件的设计 379
9.2.3仪表中硬件电路设计过程 380
9.3智能化测量控制仪表的软件设计 382
9.3.1概述 382
9.3.2 自顶向下设计 383
9.3.3模块化和结构化编程 384
9.4智能化真有效值数字电压表实例分析 384
9.4.1单片真有效值／直流转换器 385
9.4.2仪表单元电路的工作原理 387
9.5智能化真有效值数字电压表的监控程序 392
9.5.1仪表的键盘功能 393
9.5.2仪表的监控程序结构 393
9.5.3仪表的主要功能模块简介 395
复习思考题 401
附录A 80C51指令表 402
附录B SST89单片机仿真开发功能板 409
附录C 常用集成电路芯片的引脚排列图 428