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目录 1

第1章 导论 1

1.1 智能仪器的组成及特点 1

1.2 智能仪器的设计要点 2

1.3 智能仪器的现状及发展 5

第2章 智能仪器模拟量输入输出通道 10

2.1 模拟量输入通道 10

2.1.1 A/D转换器概述 10

2.1.2 逐次逼近式A/D转换器与微机接口 12

2.1.3 积分式A/D转换器与微机接口 19

2.2 高速模拟量输入通道 27

2.2.1 并行比较式A/D转换器原理概述 28

2.2.2 高速A/D转换器及其接口技术 28

2.2.3 高速模拟量输入通道数据传送方式 32

2.3 模拟量输出通道 34

2.3.1 D/A转换器概述 34

2.3.2 D/A转换器与微机接口 37

2.3.3 D/A转换器应用举例 40

2.4 数据采集系统 42

2.4.1 数据采集系统的组成 42

2.4.2 模拟多路开关及接口 44

2.4.3 模拟信号的采样与保存 46

2.4.4 数据采集系统设计举例 48

3.1 键盘与接口 54

3.1.1 键盘输入基础知识 54

第3章 智能仪器人机接口 54

3.1.2 独立式键盘接口方法 57

3.1.3 矩阵式键盘接口方法 59

3.2 键盘分析程序 63

3.2.1 直接分析法 63

3.2.2 状态分析法 64

3.3 LED显示及接口 70

3.3.1 LED显示原理 70

3.3.2 七段LED显示及接口 72

3.3.3 点阵LED显示器 76

3.4.1 光栅扫描CRT字符显示系统 77

3.4 CRT显示及接口 77

3.4.2 光栅扫描CRT图形显示系统 81

3.4.3 随机扫描CRT图形显示系统 82

3.5 微型打印机接口 84

3.5.1 TPμP-40B/C微型打印机及其接口 84

3.5.2 汉字打印技术 86

3.5.3 微型打印机接口管理程序 87

4.1.1 GP-IB标准接口系统概述 91

第4章 智能仪器通信接口 91

4.1 GP-IB通用接口总线 91

4.1.2 接口功能与接口消息 94

4.1.3 GP-IB标准接口系统的运行 96

4.2 GP-IB接口电路的设计 97

4.2.1 GP-IB接口芯片简介 97

4.2.2 智能仪器的GP-IB接口设计 100

4.3.1 串行通信基本方式 102

4.3 串行通信总线 102

4.2.3 控制器GP-IB接口设计 102

4.3.2 串行通信协议 105

4.3.3 RS-232C标准 105

4.4 串行通信接口电路的设计 107

4.4.1 智能仪器串行通信接口的结构 107

4.4.2 MCS-51系统串行通信设计举例 110

4.4.3 PC机系统与MCS-51系统的通信 118

5.1.1 自检方式 121

5.1.2 自检算法 121

5.1 硬件故障的自检 121

第5章 智能仪器典型处理功能 121

5.1.3 自检软件 123

5.2 自动测量功能 125

5.2.1 自动量程转换 125

5.2.2 自动触发电平调节 125

5.2.3 自动零点调整 126

5.3.1 随机误差的处理方法 127

5.3 仪器测量精度的提高 127

5.2.4 自动校准 127

5.3.2 系统误差的处理方法 128

5.3.3 粗大误差的处理方法 133

5.4 干扰与数字滤波 134

5.4.1 中值滤波 135

5.4.2 平均滤波程序 135

5.4.3 低通数字滤波 138

第6章 电压测量为主的智能仪器 140

6.1 智能化DVM原理 140

6.1.1 概述 140

6.1.2 输入电路 142

6.1.3 智能DVM中的A/D转换技术 145

6.1.4 典型智能DVM介绍 150

6.2 智能化DMM原理 155

6.2.1 概述 155

6.2.2 交直流转换器 156

6.2.3 其他模拟转换技术 159

6.2.4 典型智能DMM介绍 161

6.3 智能化RLC测量仪原理 164

6.3.1 概述 164

6.3.2 自由轴法测量原理 166

6.3.3 RLC测量仪电路分析 167

6.3.4 典型智能RLC测量仪原理 172

7.1 电子计数器测量原理 180

7.1.1 概述 180

第7章 智能电子计数器 180

7.1.2 多周期同步测量技术 185

7.1.3 内插模拟扩展技术 187

7.2 典型部件的分析 189

7.2.1 输入通道 189

7.2.2 计数电路 191

7.2.3 单片通用计数器集成芯片 194

7.3 智能电子计数器的设计 197

7.3.1 以ICM 7226为基础的智能频率计 197

7.3.2 等精度频率计的设计实例 199

7.4 典型智能计数器产品介绍 202

7.4.1 仪器的原理与组成 202

7.4.2 仪器键盘操作与分析 205

7.4.3 仪器的软件系统 207

第8章 数字存储示波器 211

8.1 概述 211

8.1.1 数字存储示波器的组成原理 211

8.1.3 数字存储示波器的特点 212

8.1.2 数字存储示波器的主要技术指标 212

8.2 数字存储示波器的原理分析 213

8.2.1 实时取样存储方式 213

8.2.2 等效实时取样存储方式 218

8.2.3 波形的显示 220

8.2.4 波形参数的测量与处理 223

8.3 数字存储示波器的设计举例 228

8.3.1 超声测厚原理 228

8.3.2 智能超声测厚仪原理 229

8.3.3 仪器软件设计介绍 231

9.1 概述 233

9.1.1 个人仪器及发展 233

第9章 个人仪器及系统 233

9.1.2 个人仪器的总线 234

9.1.3 个人仪器的组成原理 238

9.2 个人仪器系统的设计 240

9.2.1 DVM个人仪器设计举例 240

9.2.2 HP-PC仪器系统介绍 249

9.3.1 VXI总线仪器系统概述 253

9.3 VXI总线仪器系统 253

9.3.2 VXI总线仪器系统软件 256

9.3.3 VXI总线仪器系统的组建 257

9.4 虚拟仪器及其实现技术 258

9.4.1 虚拟仪器概述 258

9.4.2 LabVIEW虚拟仪器开发系统介绍 260

9.4.3 虚拟仪器设计举例 264

参考文献 267