智能儀器設計基礎

《智能儀器設計基礎》本書詳細講解了智能儀器的設計方法，對智能儀器的硬體設計、軟體設計和各種常用外圍功能部件的使用，以及各種常用的演演算法都作了介紹。

本書以C語言為主講解程序，更加符合實際應用的需要。同時，書中提供了幾個設計實例，都是編者在實際工作中的總結，具有一定的參考價值。本書主要面向廣大電子設計工作者和大中專院校師生，適合本科及高職高專院校作為教材使用，也適合具有一定單片機基礎的廣大電子愛好者學習和參考

第1章 概述

1.1 電子儀器的發展

1.2 智能儀器的特點和組成

1.2.1 智能儀器的定義

1.2.2 智能儀器的特點

1.2.3 智能儀器的組成

1.3 智能儀器的研製過程

習題

第2章 微處理器的選擇

2.1 單片機的選擇

2.2 8位單片機

2.2.1 51系列單片機

2.2.2 Microchip公司的8位單片機

2.2.3 AVR系列單片機

2.2.4 飛思卡爾系列單片機

2.2.5 其他類型8位單片機

2.3 16位單片機

2.3.1 MSP430系列單片機

2.3.2 其他類型16位單片機

2.4 32位單片機

2.4.1 ARM系列單片機

2.4.2 其他系列32位單片機

2.5 DSP數字處理器

2.5.1 DSP處理器的主要結構特點

2.5.2 DSP處理器的選擇

2.6 常用微處理器程序下載方法

2.7 常用微處理器開發軟體

習題

第3章 匯流排擴展技術

3.1 并行擴展

3.1.1 并行匯流排擴展方式

3.1.2 并行I/O擴展方式

3.2 串列匯流排擴展

3.2.1 SPI匯流排介紹及應用

3.2.2 IC匯流排介紹及應用

3.2.3 單匯流排介紹及應用

習題

第4章 智能儀器輸入/輸出通道

4.1 模擬量信號輸入通道

4.1.1 模擬量輸入通道的一般組成

4.1.2 前置放大器

4.1.3 採樣/保持器

4.1.4 多路開關

4.1.5 A/D轉換晶元

4.1.6 V/F變換晶元AD650

4.2 模擬量信號輸出通道

4.2.1 模擬量輸出通道的組成及結構形式

4.2.2 D/A轉換晶元及其與微處理器的介面

4.2.3 PWM型D/A轉換器

4.3 開關量信號輸入通道

4.3.1 開關量輸入通道的結構

4.3.2 開關量輸入介面

4.4 開關量信號輸出通道

4.4.1 開關量輸出介面的隔離

4.4.2 小功率驅動介面電路

4.4.3 中功率驅動介面電路

習題

第5章 智能儀器人機介面技術

5.1 鍵盤介面

5.1.1 非編碼式鍵盤介面

5.1.2 編碼式鍵盤介面

5.2 顯示介面

5.2.1 LED顯示器

5.2.2 LCD顯示器

習題

第6章 智能儀器通信介面

6.1 通用介面匯流排GP-IB

6.1.1 GP-IB標準介面概述

6.1.2 GP-IB介面晶元

6.2 串列通信標準RS-232與RS-485

6.2.1 RS-232標準及介面晶元

6.2.2 RS-485標準及介面晶元

6.2.3 串列通信程序設計

6.3 MODBUS協議

6.4 通用串列匯流排USB

6.4.1 USB的物理介面和電氣特性

6.4.2 USB系統的組成

6.4.3 USB通信流

6.4.4 USB的傳輸方式

6.4.5 USB交換的包格式

6.4.6 USB典型器件

6.5 工業乙太網

6.6 藍牙技術

6.6.1 藍牙技術的特色與工作原理

6.6.2 藍牙晶元組及其實用連接技術

6.6.3 藍牙模塊的使用

6.7 電力載波通信

6.7.1 原理與方法

6.7.2 常用晶元

6.7.3 基於PL3105晶元的電力線載波通信系統設計

習題

第7章 智能儀器的軟體設計

7.1 軟體設計過程

7.1.1 系統定義

7.1.2 繪製流程圖

7.1.3 編寫程序

7.1.4 軟體測試

7.1.5 文件編製

7.1.6 軟體維護

7.2 軟體設計方法

7.2.1 “自頂向下”設計

7.2.2 模塊化設計

7.2.3 結構化設計

7.3 程序的結構

7.3.1 程序的基本結構

7.3.2 模塊化的程序結構

7.3.3 中斷與前/後台的程序結構

7.3.4 時間片與分時調度機制

7.3.5 多進程并行運行機制

7.3.6 多工序程序結構

7.3.7 基於狀態機思路的程序調度機制

7.4 鍵盤管理

7.4.1 鍵值獲取方法

7.4.2 一鍵一義的鍵盤管理

7.4.3 一鍵多義的鍵盤管理

7.5 中斷、時鐘管理

7.5.1 中斷管理

7.5.2 時鐘管理

習題

第8章 智能儀器典型處理功能

8.1 系統誤差修正

8.1.1 系統誤差的模型修正法

8.1.2 系統誤差的標準數據校正法

8.1.3 零位誤差和增益誤差的校正方法

8.2 隨機誤差修正

8.2.1 算術平均濾波

8.2.2 去極值平均濾波

8.2.3 中位值平均濾波

8.2.4 滑動平均濾波

8.2.5 加權滑動平均濾波

8.2.6 一階慣性濾波

8.2.7 程序判斷濾波

8.2.8 複合濾波

8.3 粗大誤差修正

8.4 量程自動轉換與標度變換

8.4.1 量程自動轉換

……

第9章 抗干擾技術

第10章 設計實例

參考文獻