智能理论与智能仪器

第1部分 智能理论与智能仪器

绪论

0.1 仪器分类及其特点

0.1.1 根据用途分类

0.1.2 根据仪器构造和机电性能特征分类

0.2 智能仪器电路结构

0.3 智能仪器的发展方向

0.4 本书各章节内容安排

第1章 信号处理与智能理论概要

1.1 信号的测试与分析基础

1.1.1 信号的分类

1.1.2 信号的采集

1.1.3 信号的预处理

1.1.4 信号的分析

1.1.5 信号的数字滤波

1.2 智能信息理论概要

1.2.1 模糊信息理论

1.2.2 人工神经网络

思考题与习题

第2章 智能仪器的处理器

2.1 单片机概述

2.1.1 单片机特点

2.1.2 8位单片机系列产品简介

2.2 8051单片机

2.2.1 8051单片机的基本结构与功能

2.2.2 8051封装与引脚功能

2.2.3 时钟电路

2.2.4 复位和复位电路

2.2.5 存储器结构

2.2.6 指令部件

2.2.7 特殊功能寄存器

2.2.8 布尔处理器

2.2.9 8051的机器周期与指令周期

2.2.1 08051访问片外存储器的时序

2.2.1 18051的系统扩展

2.2.1 28051的中断系统

2.2.1 38051的定时器／计数器

2.2.1 48051的串行接口

2.3 16位单片机

2.3.1 MCS96单片机系列简介

2.3.2 HSIO系列

2.4 C8051F系列与STC系列多功能单片机

2.4.1 C8051F特性简介

2.4.2 C8051F指令集

2.4.3 C8051F的中断系统

2.4.4 C8051F的电源管理方式

2.4.5 STC系列多功能单片机简介

2.5 DSP器件

2.5.1 DSP应用特点与分类

2.5.2 DSPTMS320VC5402

2.6 ARM器件

2.6.1 片内资源

2.6.2 ARM920T特性

思考题与习题

第3章 智能仪器常用通信技术

3.1 USB接口

3.1.1 USB概述

3.1.2 USB系统

3.1.3 总线拓朴

3.1.4 USB通信端点与管道

3.1.5 USB总线协议

3.1.6 USB接口器件介绍

3.2 RS-232C接口

3.2.1 RS-232C传递信息的格式标准

3.2.2 RS-232C标准的信号线定义

3.2.3 信号线的连接和使用

3.2.4 RS-232C电气特性

3.2.5 机械特性

3.3 RS-423A／422A／485接口

3.3.1 RS-423A接口

3.3.2 RS-422A接口

3.3.3 RS-485接口

3.3.4 RS-423A／422AZ485接口性能比较

3.4 CAN总线接口

3.4.1 CAN总线特点

3.4.2 标准CAN总线和扩展CAN总线

3.4.3 总线仲裁

3.4.4 出错处理

3.4.5 CAN控制器与收发器

3.5 并行接口

3.6 计算机通信小结

思考题与习题

第4章 数据采集技术

4.1 集成运算放大器与信号调理

4.2 采样保持电路

4.3 采样偏差的校正技术

4.4 信号隔离与选通技术

4.5 数据采集中的抗干扰技术

4.5.1 干扰因素与抗干扰基本方法

4.5.2 若干特殊滤波技术

4.5.3 A／D转换过程中的抗干扰技术

4.6 D／A转换技术与应用电路

4.6.1 R-2RT形电阻网络型DAC的工作原理

4.6.2 权电阻型DAC的工作原理

4.6.3 DAC的性能指标

4.6.4 DAC0832及其与计算机的接口

4.6.5 8位以上DAC及其与微机的连接

4.7 A／D转换技术与应用电路

4.7.1 逐位逼近式ADC的结构及工作原理

4.7.2 双积分式ADC的结构及工作原理

4.7.3 ∑-△模数转换器结构及工作原理

4.7.4 AD574系列A／D转换器及其与计算机接口技术

4.7.5 12位串行A／D转换器MAxl86／MAxl88

4.7.6 使用处理器内带的A／D转换器

思考题与习题

第5章 仪器的人机交互部件

5.1 仪器的键盘

5.1.1 单触点接地式键盘电路

5.1.2 扫描式键盘电路

5.2 数码管LED常用接口电路

5.2.1 LED显示器结构与原理

5.2.2 键盘／显示器专用接口芯片8279

5.3 液晶显示器常用接口电路

5.3.1 三位半数码液晶显示器

5.3.2 字符液晶显示器

5.3.3 图形液晶显示器

5.3.4 图形液晶显示器的程序编制方法

5.4 声响器件接口电路

思考题与习题

第6章 智能理论应用与仪器设计实例

6.1 智能理论应用实例1太阳能与热泵联合集热系统的模糊控制

6.1.1 热泵开关控制系统的分析

6.1.2 水阀控制系统的分析

6.1.3 热循环泵控制系统的分析

6.1.4 MATLAB模糊逻辑工具箱介绍

6.1.5 热泵开关控制系统的设计

……

第2部分 实验指导

参考文献

普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是根据测控仪器专业本科生教学需要编写的。《智能理论与智能仪器》分为两部分，第1部分是教材，第2部分是实验指导书。《智能理论与智能仪器》对智能仪器的相关理论作了简要介绍，重点介绍了智能仪器电路设计技术，包括智能仪器的处理器、通信技术、数据采集技术、人机接口技术等。 书后附录简要介绍了在8位单片机系统中广为应用的C51程序设计语言，并介绍了应用日益广泛的串行E2PROM芯片的应用资料。 《智能理论与智能仪器》内容丰富，资料翔实，既可以作为专业课教材，也可以供广大技术人员参考使用。

本书系普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是根据测控仪器专业本科生教学需要编写的。本书系统阐述了智能仪器的主要理论、通信技术、数据采集技术、人机交互技术等知识。 本书分为两部分，第Ⅰ部分是教材，第Ⅱ部分是实验指导书。 教材的第1章介绍智能仪器的主要理论，第2章介绍智能仪器常用处理器，第3章介绍智能仪器通信技术，第4章介绍数据采集技术，第5章介绍人机交互技术，第6章是智能理论应用举例和智能仪器设计实例。 实验指导书结合教材内容，共设计了10个实验。