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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--ADC11311 158

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