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绪论 1

0.1 不同测量过程的称谓 1

0.1.1 测量 1

0.1.2 计量 1

0.1.3 检测 2

0.1.4 测试 2

0.2 测试系统的组成和特性 3

0.2.1 测试系统的组成 3

0.2.2 测试系统的特性描述 3

0.3 基本测试技术的分类 4

0.3.1 频域测试 5

0.3.2 时域测试 6

0.3.3 统计域测试 6

0.3.4 数据域测试 7

0.4 测试技术的自动化 8

0.4.1 自动测试系统的组成 8

0.4.2 自动测试系统的工作模式 8

0.5 自动测试技术的发展 9

0.5.1 初级自动测试仪器 9

0.5.2 智能仪器仪表 10

0.5.3 虚拟仪器 10

0.6 自动测试技术的特点 11

第一章 信号检测技术与电路 12

1.1 变换技术与电路 12

1.1.1 测量桥的应用 12

1.1.2 Ω/V变换电路 18

1.1.3 I/V变换电路 19

1.1.4 其它变换电路 20

1.2 测量放大器及其应用 23

1.2.1 基本测量放大器 23

1.2.2 数据放大器 25

1.2.3 可编程增益放大器 26

1.2.4 电荷放大器 29

1.2.5 电桥放大器 30

1.2.6 其它变送放大器及其应用 31

1.3 微弱信号检测技术与电路 31

1.3.1 噪声与干扰的基本特性 32

1.3.2 有源滤波器电路 33

1.3.3 高精度运算放大器的应用 36

1.3.4 微弱信号检测技术 38

第二章 智能仪器基本系统的电路设计 43

2.1 仪器中单片机的工作模式与端口特性 43

2.1.1 单片模式与扩展模式 43

2.1.2 51系列单片机的端口特性 44

2.1.3 80c31与80c552的端口特性 46

2.1.4 M68HC11单片机端口特性 48

2.1.5 96系列单片机的端口特性 52

2.2 存贮系统的扩展设计 54

2.2.1 各种单片机存贮系统的组织形式 54

2.2.2 常用存贮器集成芯片 62

2.2.3 单片机寻址空间的分区设计 62

2.2.4 51/96机扩展存贮系统设计 63

2.2.5 M68HC11存贮器的扩展设计 69

2.3 仪用键盘系统设计 72

2.3.1 分立式键盘 72

2.3.2 矩阵式键盘 75

2.4 数据显示系统设计 81

2.4.1 LED数据显示系统 81

2.4.2 LCD数据显示系统 90

第三章 智能仪器功能部件系统设计（一） 101

3.1 仪器常用输入输出接口电路 101

3.1.1 简单的I/O电路接口方法 101

3.1.2 隔离式I/O电路接口方法 104

3.1.3 可编程接口器件的应用 105

3.2 电压测量与数据采集系统设计 112

3.2.1 被测信号的采样与量化 113

3.2.2 ADC技术与数据采集系统设计 115

3.3 单片机片内ADC功能部件的应用 121

3.3.1 80c552 ADC部件的应用 121

3.3.2 M68HC11 ADC部件的应用 123

3.3.3 8098 ADC部件的应用 123

3.4 语音系统设计 129

3.4.1 仪用语音器件的接口方法 129

3.4.2 有声仪器语音系统设计 131

第四章 智能仪器功能部件系统设计（二） 134

4.1 单片机定时计数系统 134

4.1.1 51系列机定时计数系统 134

4.1.2 80c552定时计数系统 138

4.1.3 8098的定时计数系统 141

4.1.4 M68HC11定时计数系统 142

4.2 程控信号源设计 143

4.2.1 定时计数式程控信号发生器设计 143

4.2.2 DAC技术与数字电位器 149

4.2.3 数字合成式信号发生器 151

4.2.4 频率可编程函数发生器和扫频方法 152

4.3 时间测量系统设计 153

4.3.1 闸门计时式时间测量系统设计 153

4.3.2 输入跳变捕捉计时式时间测量系统 154

4.4 频率测量系统设计 159

4.4.1 闸门计数式频率测量系统 159

4.4.2 定时输入捕捉计数式测频系统 161

4.4.3 周期反算测频 163

第五章 PC仪器设计 165

5.1 PC仪器设计基础 165

5.1.1 PC仪器系统的组成 165

5.1.2 关于系统总线 166

5.1.3 PC仪器的设计步骤 170

5.2 PC仪器的硬件电路设计 170

5.2.1 总线驱动与控制 170

5.2.2 PCI/O地址译码电路设计 172

5.2.3 PC仪器中I/O接口电路设计 175

5.2.4 PC仪器数据采集系统设计 177

5.2.5 PC仪器中的DAC技术 180

5.3 PC仪器菜单程序设计 182

5.3.1 常用TC/TC＋＋可调用函数 182

5.3.2 简易点号式菜单设计 187

5.3.3 彩色汉字弹出式菜单设计 188

5.4 图形面板的虚拟设计 196

5.4.1 图形方式初始化方法 196

5.4.2 可唤醒图形色块 196

5.4.3 键盘检测与响应 197

5.4.4 图形下拉视窗的生成与恢复 197

5.4.5 信号显示视窗的设计 198

5.5 混合编程技术 199

5.5.1 如何编写可被C语言调用的汇编过程 200

5.5.2 仪器功能程序的混合编程方法 201

第六章 仪器常用程序设计与算法 203

6.1 表格程序 203

6.1.1 数据换算与函数求值 203

6.1.2 命令表程序设计方法 205

6.2 数据处理方法 206

6.2.1 标度变换与校准 206

6.2.2 数字滤波方法 207

6.2.3 多点平均滤波 209

6.3 函数拟合技术 209

6.3.1 直线拟合法 210

6.3.2 最小二乘法拟合法 211

6.3.3 曲线拟合法 211

6.3.4 拟合在滤波技术中的应用 212

6.4 数字相关分析 213

6.4.1 自相关分析 214

6.4.2 互相关处理方法 215

6.4.3 数字相关程序设计 216

6.5 谱分析算法 217

6.5.1 周期与非周期信号的频谱分析 218

6.5.2 功率谱分析 219

6.5.3 相干分析 220

6.5.4 谱分析的数字方法 221

6.5.5 DFT的快速算法（FFT） 222

第七章 GPIB系统组建与仪器程控原理 230

7.1 GPIB的性能和结构 231

7.1.1 GPIB的基本性能 231

7.1.2 GPIB的结构和功能 231

7.1.3 GPIB的机械规范 236

7.2 GPIB接口功能和三线连锁挂钩 236

7.2.1 接口功能的设置 236

7.2.2 三线连锁挂钩 238

7.2.3 串行点名和并行点名 239

7.3 GPIB接口器件及其应用 242

7.3.1 MC68488的应用 243

7.3.2 Intel8291通用接口芯片 255

7.3.3 用8255实现GPIB接口的设计方法 257

7.4 测试仪器的程控原理 258

7.4.1 程控仪器的编址 259

7.4.2 仪器消息及其编码格式 262

7.4.3 程控命令的编码 266

7.4.4 测量数据的编码方法和输出方式 272

第八章 CAMAC系统和VXIbus简介 276

8.1 CAMAC系统 276

8.1.1 机械结构和基本电气规定 277

8.1.2 机箱系统结构 277

8.1.3 单机箱CAMAC系统的UCC 280

8.1.4 平行分支总线和多机箱平行系统 282

8.1.5 串行系统 283

8.1.6 CAMAC编程用软件工具 284

8.2 VXIbus系统 285

8.2.1 VXIbus系统的箱体结构 285

8.2.2 VXIbus的构成 287

8.2.3 VXI总线系统 291

附录 293

附录一 简明51系列单片机指令表（80c31/80c552兼容） 293

附录二 简明8098指令表 295

附录三 MC68HC11指令集 297

附录四 HD44780字库表 305