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第一章 智能仪器(仪表)的发展概述1

第一节 仪器发展概况1

第二节 微型计算机对仪器发展的影响2

第三节 智能仪器的发展趋势5

第二章 智能仪器中常用软件技术7

第一节 程序结构7

一、模块程序7

二、结构化程序8

第二节 数据结构--表与查表技术14

一、线性表14

二、树结构18

三、查表技术20

四、数据排序36

第三节 栈和子程序41

一、栈的概念及其特点41

二、栈的应用实例41

三、子程序的类型46

四、栈在主、子程序参数传递中的应用48

五、改进的栈传递参数的方法50

第四节 浮点运算规则和逻辑53

一、在八位定点机上实现浮点运算53

二、浮点数加法(减法)运算55

三、浮点数乘法运算58

四、浮点数除法运算60

第三章 智能仪器的操作管理62

第一节 键盘62

一、键盘接口应解决的问题63

二、非编码式键盘64

第二节 键盘监控程序设计方法72

一、直接分析法72

二、状态矩阵法75

第三节 键盘监控程序设计举例82

一、一键一义带联锁保护的键盘监控程序举例82

二、一键多义键盘监控程序设计举例85

三、状态矩阵法程序设计举例86

第四章 智能仪器的显示与记录94

第一节 发光二极管显示器94

一、概述94

二、7段LED显示96

三、点阵式LED显示111

第二节 显示终端114

一、阴极射线管(CRT)115

二、光栅扫描和消隐116

三、字符发生器118

四、显示一行字符120

五、显示一个画面121

六、单片CRT控制器122

七、CRT的图形显示129

第三节 微型打印机141

一、简易型打印机141

二、打印机接口143

第五章 智能仪器的模拟量输入输出通道149

第一节 A／D、D／A转换器的主要技术指标149

一、A／D转换器的主要技术指标149

二、D／A转换器的主要技术指标151

第二节 高精度模拟量输出通道151

一、DAC-169-16B D／A转换器151

二、DAC-169-16B与CPU的接口152

三、高精度DAC应用举例154

第三节 高速高精度模拟量输入通道158

一、14位逐级比较式A／D转换器--ADC11311158

二、ADC1131J与CPU的接口158

三、数据采集程序设计160

四、高精度模拟通道的附加接口161

第四节 多路模拟量输入与输出通道165

一、多路模拟量输入通道165

二、多路模拟量输出通道168

第五节 宽动态范围的模拟量输入通道171

一、VFC的工作原理172

二、用VFC组成的A／D转换器173

三、VFC与CPU的接口174

第六节 抗工频干扰的模拟量输入通道180

一、双积分A／D转换器与干扰的抑制180

二、抗周期波动的工频干扰的模拟量输入通道182

第六章 智能仪器的典型功能190

第一节 消除仪器的漂移190

一、消除仪器的零点漂移190

二、消除仪器的标度漂移196

第二节 仪器的线性化203

一、仪器的非线性及常规线性化方法203

二、智能仪器中的线性化方法204

第三节 消除环境因素对测量的影响209

一、环境因素及常规补偿方法209

二、智能仪器中减少环境因素影响的方法210

第四节 自动增益变换214

一、常规增益变换方法214

二、模拟通道的变增益控制214

三、数字通道的变增益控制216

第五节 测量数据的动态处理220

一、微分计算220

二、积分计算223

第六节 测量数据的回归分析229

一、概述229

二、线性回归分析的算法公式230

三、回归分析的流程设计233

第七节 测量数据的筛选233

一、离群值的检验准则234

二、检验准则的程序流程235

第八节 弱信号检测240

一、概述240

二、同步迭加原理240

三、用计算机实现同步迭加241

第九节 噪声抑制和数字滤波243

一、概述243

二、数字滤波方法244

第十节 被测信号的监视与报警251

第七章 总线标准及实现方法253

第一节 引言253

一、内总线与外总线253

二、并行总线与串行总线254

三、总线的作用254

第二节 IEC-625通用接口总线255

一、IEC-625总线的产生及其发展255

二、总线描述255

三、接口信号线功能259

四、接口功能的设置264

五、系统实例266

六、IEC-625总线接口芯片268

七、用软件实现总线控制270

第三节 EIA-RS-232C串行总线279

一、串行通信的基本概念与技术279

二、串行通信实例283

三、总线描述294

四、RS-232C标准接口的系统连接298

五、RS-232C接口实现方法299

第八章 自诊断与容错技术303

第一节 可靠性的定量表示303

一、可靠度、故障率和平均故障间隔时间303

二、串联及并联系统的可靠度305

第二节 容错技术306

一、硬件冗余技术306

二、信息冗余技术308

三、时间冗余技术315

四、软件容错技术319

第三节 自检与故障诊断319

一、概述319

二、自检法320

三、故障诊断322

第九章 智能仪器的系统设计328

第一节 智能仪器设计前的准备328

一、编写设计任务书328

二、微型计算机机型的选择329

第二节 智能仪器的研制步骤333

一、硬件与的软件的划分333

二、硬件设计335

三、软件设计335

第三节 软硬件综合调试339

一、硬件调试339

二、软件调试346

第四节 智能仪器设计实例349

一、智能称重仪350

二、智能比色高温计352

三、四极质谱仪智能多重离子检测363

四、单束法同位素质谱仪的数据处理372

参考文献386