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王祁 编 / 机械工业出版社 / 2010-03 / 平装
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普通高等教育“十一五”国家级规划教材:智能仪器设计基础
《智能仪器设计基础》在讲述智能仪器工作原理的基础上,介绍智能仪器的设计方法。主要内容有智能仪器的输入输出通道、外设及其控制技术、通信接口等。以提高学生设计能力为目标,介绍智能仪器总体设计、电路设计及实现、软件设计、抗干扰措施及减少测量误差的设计方法。《智能仪器设计基础》介绍智能仪器的一些新技术,理论联系实际,实用性强。
《智能仪器设计基础》是测控技术与仪器、自动化及相关专业本科生教材,也可供测控技术、自动化、电子、电力、机电一体化、计算机应用等领域的工程技术人员参考。
前言第1章绪论11.1概述11.1.1仪器仪表的重要性11.1.2从传统仪器到智能仪器11.2智能仪器的结构和特点21.2.1智能仪器的结构21.2.2智能仪器的主要特点31.3智能仪器的发展51.3.1智能仪器的发展趋势51.3.2促进智能仪器发展的新技术61.3.3基于知识的高级智能仪器9思考题与习题10第2章智能仪器中的微处理器112.1智能仪器中微处理器的选择112.2MCS-51系列单片机112.2.1基本型单片机122.2.2精简型单片机122.2.3精简增强型单片机132.2.4高档型单片机142.3PIC系列单片机152.468系列单片机172.5MSP-430系列单片机172.6ARM单片机182.6.1AT91系列ARM单片机192.6.2LPC2100/LPC2200系列ARM单片机192.6.3EP系列ARM单片机202.6.4ARM单片机的选择212.6.5ARM单片机的应用212.7数字信号处理器222.7.1DSP的特点222.7.2TI公司的TMS320系列DSP232.7.3TMS320C2000系列DSP简介242.7.4DSP在智能仪器中的应用24思考题与习题25第3章数据采集技术263.1概述263.2测量放大器283.2.1基本要求283.2.2通用测量放大器293.2.3可编程测量放大器303.2.4隔离放大器303.2.5放大器的设置313.3模拟多路转换器MUX333.3.1模拟多路转换器的功能333.3.2模拟多路转换器的配置333.3.3常用的半导体多路转换器芯片343.3.4多路测量通道的串音问题373.4采样保持电路383.4.1采样保持器设置原则383.4.2采样保持器工作原理393.4.3常用采样保持器芯片403.4.4保持电容器的选择423.5A/D转换器(ADC)及其接口设计423.5.1ADC的主要技术指标423.5.2与单片机接口的考虑433.5.3ADC的选择443.5.4抑制系统误差的方法453.6逐次逼近型A/D转换器及其接口473.6.1逐次逼近型A/D转换器的基本原理473.6.2TLC2543介绍及其与微机的接口473.7双积分A/D转换器及其接口533.7.1双积分A/D转换器的原理533.7.2ICL7135硬件描述与输出波形553.7.3ICL7135与MCS-51单片机I/O直接连接接口563.8Σ-Δ型A/D转换器及其接口593.8.1Σ-Δ型A/D转换器的工作原理593.8.2Σ-Δ式AD7703介绍623.8.3AD7703与单片机的接口643.9数据采集系统设计663.9.1数据采集系统的特性663.9.2数据采集系统误差分析673.9.3数据采集系统的误差分配举例69思考题与习题73第4章模拟量与控制信号输出系统744.1概述744.1.1输出通道的结构744.1.2输出通道的特点754.2模拟量输出与接口754.2.1D/A转换器原理754.2.2技术特性764.3集成DAC及其应用774.3.1DAC的分类774.3.2单片集成DAC举例774.3.3DAC的应用804.4数字量输出与接口834.4.1光耦合器及其接口834.4.2继电器及其接口86思考题与习题90第5章智能仪器外设处理技术925.1键盘处理技术925.1.1按键类型925.1.2键抖动、键连击及串键的处理925.1.3键盘处理步骤935.1.4键盘的组织形式和工作方式945.1.5非编码键盘的处理945.1.6编码键盘的处理985.2LED显示处理技术985.2.1LED数码显示器结构与原理985.2.2硬件译码与软件译码1005.2.3静态显示与动态显示1005.3通用键盘/显示器接口芯片HD7279A1025.3.1引脚功能、串行接口及其电特性1025.3.2HD7279A的时序1035.3.3HD7279A的控制指令1055.3.4HD7279A的应用与注意事项1085.3.5HD7279A的接口程序设计实例1095.4LCD显示处理技术1115.4.1LCD显示器结构与原理1125.4.2LCD显示器驱动方式1125.4.3段码式LCD显示器的静态和动态驱动接口1145.4.4字符点阵式LCD显示器接口1165.5打印处理技术1255.5.1点阵式微型打印机的工作原理1255.5.2GP-16微型打印机及其应用1265.6触摸屏处理技术1295.6.1触摸屏的结构及特点1295.6.2触摸屏控制器ADS78431325.6.3ADS7843接口方法1355.6.4实际应用时应注意的问题136思考题与习题136第6章智能仪器中的通信接口技术1386.1数据通信基础1386.1.1数据通信的基础知识1386.1.2差错控制技术1406.1.3通信规程与同步技术1416.2串行通信接口1436.2.1串行通信基本概念1436.2.2RS-232C标准串行接口1436.2.3RS-422A与RS-423A标准串行接口1466.2.4RS-485标准串行接口1476.2.5智能仪器间串行通信实例1496.3并行通信接口1536.3.1Centronics标准并行接口1536.3.2GP-IB(IEEE-488)总线1536.4USB通用串行总线1566.4.1USB的特点1566.4.2USB的系统描述1566.4.3USB总线协议1576.4.4USB数据流1586.4.5USB的容错性能1586.4.6USB设备1596.4.7USB系统设置1596.4.8USB系统中的主机1606.4.9基于USB总线的数据采集设备的设计实例1606.5其他通信接口技术1616.5.1以太网接口技术1616.5.2现场总线CAN1656.5.3蓝牙接口技术166思考题与习题166第7章智能仪器的自检与抗干扰技术1677.1硬件故障的自检1677.1.1自检方式1677.1.2自检算法1677.1.3自检软件1697.2常见干扰源分析1717.2.1串模干扰、共模干扰及电源干扰1717.2.2数字电路的干扰1727.3智能仪器硬件抗干扰技术1747.3.1串模干扰的抑制1747.3.2共模干扰的抑制1767.3.3输入/输出通道干扰的抑制1777.3.4总线的抗干扰设计1807.3.5地线干扰的抑制1817.4智能仪器软件抗干扰技术1827.4.1CPU抗干扰技术1827.4.2输入/输出的抗干扰技术1867.4.3系统的恢复187思考题与习题189第8章数据处理及程序设计1908.1测量数据的非数值处理1908.1.1数据结构1908.1.2线性表查表技术1918.1.3链表的插入、删除和查找1958.1.4排序1988.2系统误差的数据处理2018.2.1系统误差模型的建立2018.2.2系统误差的标准数据校正法2058.2.3非线性校正2068.2.4零位误差和增益误差的校正2098.2.5温度误差的补偿2108.3数字滤波技术2108.3.1限幅滤波2108.3.2中位值滤波2118.3.3算术平均值滤波2128.3.4滑动平均值滤波2138.3.5低通数字滤波2158.4量程自动转换2168.4.1一般要求2168.4.2自动量程转换电路举例2168.4.3量程自动转换电路的控制2178.4.4量程自动转换电路的保护2188.5智能仪器系统软件的组成与设计2208.5.1监控主程序2208.5.2键盘管理2218.5.3中断管理及处理2228.5.4子程序模块223思考题与习题224第9章智能仪器设计及实例2269.1智能仪器设计的基本要求及原则2269.1.1智能仪器设计的基本要求2269.1.2智能仪器的设计原则2269.2智能仪器的设计研制过程2279.3智能工频电参数测量仪的设计2289.3.1总体设计及系统工作原理2289.3.2输入电路设计及误差分析2319.3.3CPU及采样保持、A/D转换电路的设计2339.3.4锁相倍频电路的设计2359.3.5RS-485串行通信接口电路设计及通信协议2369.3.6电磁兼容设计2379.4基于热电偶的智能温度数显表的设计2389.4.1总体设计2389.4.2主要电路设计2399.4.3软件设计2429.5智能混合气体识别仪的设计2439.5.1总体设计2439.5.2电路设计2449.5.3气体识别及检测算法2469.5.4软件设计246思考题与习题248参考文献249
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开播时间:09月02日 10:30