智能仪器原理及应用

第1章导论

1.1智能仪器的组成及特点

1.1.1智能仪器的典型结构

1.1.2智能仪器的主要特点

1.2智能仪器及测试系统的发展

1.2.1独立式智能仪器及自动测试系统

1.2.2个人仪器系统及VXI总线仪器系统

1.2.3软件技术的高速发展及虚拟仪器

1.3智能仪器设计的要点

1.3.1设计、研制智能仪器的一般过程

1.3.2智能仪器主机电路的选择

思考题与习题

第2章智能仪器模拟量输入/输出通道

2.1模拟量输入通道

2.1.1A/D转换器概述

2.1.2逐次比较式A/D转换器与微处理器的接口

2.1.3积分式A/D转换器与微处理器的接口

2.2高速模拟量输入通道

2.2.1并行比较式A/D转换器原理概述

2.2.2高速A/D转换器及其接口技术

2.2.3高速数据采集与数据传输

2.3模拟量输出通道

2.3.1D/A转换器概述

2.3.2D/A转换器与微处理器的接口

2.3.3D/A转换器应用举例

2.4数据采集系统

2.4.1数据采集系统的组成

2.4.2模拟多路开关及接口

2.4.3模拟信号的采样与保存

2.4.4数据采集系统设计举例

思考题与习题[LM]

第3章智能仪器人机接口

3.1键盘与接口〖HT5SS〗

3.1.1键盘输入基础知识

3.1.2键盘接口电路及控制程序

3.1.3键盘分析程序

3.2LED显示及接口

3.2.1LED显示原理

3.2.2七段LED显示及接口

3.2.3点阵LED显示及接口

3.3键盘/LED显示器接口设计

3.3.1HD7279A的功能及结构特点

3.3.2键盘/LED显示器接口设计举例

3.4CRT显示及接口

3.4.1光栅扫描字符显示系统

3.4.2光栅扫描图形显示系统

3.4.3随机扫描图形显示系统

3.5微型打印机及接口

3.5.1TPμP-40B/C微型打印机及其接口

3.5.2汉字打印技术

3.5.3微型打印机接口管理程序

思考题与习题

第4章智能仪器通信接口

4.1GP-IB通用接口总线

4.1.1GP-IB标准接口系统概述

4.1.2接口功能与接口消息

4.1.3GP-IB标准接口系统的运行

4.2GP-IB接口电路的设计

4.2.1GP-IB接口芯片简介

4.2.2智能仪器的GP-IB接口设计

4.2.3控制器的GP-IB接口设计

4.3串行通信总线

4.3.1串行通信基本方式

4.3.2串行通信协议

4.3.3RS-232C标准

4.4串行通信接口电路的设计

4.4.1智能仪器串行通信接口的结构

4.4.2MCS-51系统串行通信设计举例

4.4.3PC系统与MCS-51系统的通信

思考题与习题

第5章智能仪器典型处理功能

5.1硬件故障的自检

5.1.1自检方式

5.1.2自检算法

5.1.3自检软件

5.2自动测量功能

5.2.1自动量程转换

5.2.2自动触发电平调节

5.2.3自动零点调整

5.2.4自动校准

5.3仪器测量精度的提高

5.3.1随机误差的处理方法

5.3.2系统误差的处理方法

5.3.3粗大误差的处理方法

5.4干扰与数字滤波

5.4.1中值滤波

5.4.2平均滤波程序

5.4.3低通数字滤波

5.5测量数据的标度变换

5.5.1线性标度变换

5.5.2非线性参数的标度变换

思考题与习题

第6章基于电压测量的智能仪器

6.1智能DVM原理

6.1.1概述

6.1.2输入电路

6.1.3智能DVM中的A/D转换技术

6.1.4典型智能DVM介绍

6.2智能DMM原理

6.2.1概述

6.2.2交直流转换器

6.2.3其他模拟转换技术

6.2.4典型智能DMM介绍

6.3智能化RLC测量仪原理

6.3.1概述

6.3.2自由轴法测量原理

6.3.3RLC测量仪电路分析

6.3.4典型智能RLC测量仪介绍

思考题与习题

第7章信号发生器

7.1信号发生器

7.1.1信号发生器的分类及性能

7.1.2通用信号发生器的组成

7.1.3合成信号发生器的组成

7.2锁相频率合成信号发生器

7.2.1锁相环的基本形式

7.2.2通用型集成锁相环频率合成器

7.2.3合成信号发生器频率合成单元的组成

7.2.4典型合成信号发生器分析

7.3直接数字频率合成信号发生器

7.3.1直接数字频率合成技术概述

7.3.2基于DDS芯片的频率合成信号发生器的设计

7.3.3典型DDS合成信号发生器简介

思考题与习题

第8章智能电子计数器

8.1电子计数器测量原理

8.1.1概述

8.1.2多周期同步测量技术

8.1.3内插模拟扩展技术

8.2典型部件的分析

8.2.1输入通道

8.2.2计数器电路

8.2.3单片通用计数器集成芯片

8.3智能电子计数器的设计

8.3.1以ICM7226为基础的智能频率计

8.3.2等精度频率计的设计实例

8.4典型智能计数器产品介绍

8.4.1仪器的原理与组成

8.4.2仪器键盘操作与分析

8.4.3仪器的软件系统

思考题与习题

第9章数字示波器

9.1概述

9.1.1数字示波器的组成原理

9.1.2数字示波器的主要技术指标及分析

9.1.3数字示波器的特点

9.2数字示波器的采样方式

9.2.1实时采样方式原理及实现

9.2.2顺序采样方式原理及实现

9.2.3随机采样方式原理及实现

9.3数字示波器组成原理

9.3.1现代数字示波器的一般组成

9.3.2输入通道电路

9.3.3数据采集与存储电路

9.3.4触发电路系统

9.3.5显示系统

9.3.6波形参数的测量与处理

9.4数字示波器的设计

9.4.1简易数字示波器的设计

9.4.2顺序采样方式数字示波器的设计

9.4.3智能超声波测厚仪介绍

思考题与习题

第10章智能仪器的新发展

10.1个人仪器及系统

10.1.1个人仪器及发展

10.1.2PC-DAQ形式个人仪器的组成原理

10.1.3DVM个人仪器的设计实例

10.1.4HP-PC仪器系统介绍

10.2VXI总线仪器系统

10.2.1VXI总线仪器系统概述

10.2.2VXI总线仪器系统软件

10.2.3VXI总线仪器系统的组建

10.3虚拟仪器及系统

10.3.1虚拟仪器及系统概述

10.3.2LabVIEW虚拟仪器开发系统介绍

10.3.3虚拟仪器系统设计的实例

10.3.4虚拟仪器的发展

思考题与习题

参考文献

　　本书编写注重理论联系实际，在讲清基本原理的基础上，侧重讨论在智能仪器实际设计过程中所涉及的具体方法与技巧。旨在使读者学会运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代电子仪器开发过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。　　为符合微型计算机发展的趋势和目前我国高等院校计算机系列课程教学内容的现状，本书侧重论述以MCS-51单片机和PC为背景的智能仪器与测试系统。　　本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书系统深入地论述以微型计算机为核心的智能电子仪器的结构体系，及其硬件与软件的设计原理和实现方法。全书共分10章，内容包括智能仪器的结构、设计要点以及现状与发展，智能仪器模拟量输入/输出通道，智能仪器人机接口，智能仪器通信接口，智能仪器典型处理功能，基于电压测量的智能仪器，信号发生器，智能电子计数器，数字示波器，智能仪器的新发展等。为使理论联系实际，书中含有许多设计实例，每章皆有思考题与习题。为了方便教学，本书另配有电子教案，向采纳本书作为教材的教师免费提供。　　本书可作为高等院校电子类专业教材或专业培训教材，也可供从事电子仪器及测量技术应用与开发的科技人员学习参考。