智能化測量控制儀表原理與設計

所属分类:單片機與嵌入式  
出版时间:2004-9   出版时间:北京航空航天大學出版社   作者:徐愛鈞 著   页数:432  

内容概要

  《智能化測量控制儀表原理與設計(第2版)》在第一版的基礎上作了修訂,全面系統地闡述了基于80C51單片機的智能化測量控制儀表基本原理與設計方法。介紹了新一代增強型80C51單片機的基礎知識與應用方法。詳細論述了智能化測量控制儀表的人機接口、過程通道接口、串行通信接口、硬件和軟件抗干擾技術、數據處理技術、儀表硬件及軟件的設計方法。給出了大量實用硬件電路和軟件程序。還介紹了一種基于SST89系列新型FLASH單片機與KeiluVision2集成開發環境相配合,進行單片機應用系統自我開發的方法。  《智能化測量控制儀表原理與設計(第2版)》可作為高等學校工業自動化與儀表、電子測量儀器、計算機應用等相關專業的教學用書,也可供從事開發研制智能化測量控制儀表的工程技術人員閱讀參考。

书籍目录

第一章 緒論1.1 智能化測量控制儀表的基本組成及其發展1.2 智能化測量控制儀表的功能特點1.3 智能化測量控制儀表的設計方法復習思考題第二章 智能化測量控制儀表中的專用微處理器2.1 80C51系列單片機的特點2.2 80C51單片機的結構2.2.1 基本組成與內部結構2.2.2 引腳功能2.3 80C51單片機的存儲器結構2.4 80C51單片機的CPU時序2.5 80C51單片機的復位信號與復位電路2.6 80C51單片機的並行IO口2.7 80C51單片機的指令系統2.7.1 指令和助記符2.7.2 指令的字節數2.7.3 尋址方式2.7.4 指令分類詳解2.8 80C51單片機的匯編語言程序設計與實用子程序2.8.1 匯編語言格式與偽指令2.8.2 應用程序設計2.8.3 定點數運算子程序2.9 80C51單片機的定時器計數器2.9.1 定時器計數器的控制寄存器與邏輯結構2.9.2 定時器計數器應用舉例2.10 80C51單片機的串行口2.10.1 串行通信方式與串行口控制寄存器2.10.2 串行口應用舉例2.11 80C51單片機的中斷系統2.11.1 中斷的概念2.11.2 中斷申請與控制2.11.3 中斷響應2.11.4 中斷系統應用舉例2.12 80C51單片機的節電工作方式2.12.1 空閑方式和掉電方式2.12.2 節電方式的應用2.13 80C51單片機的系統擴展2.13.1 程序存儲器擴展2.13.2 數據存儲器擴展2.13.3 並行IO端口擴展2.13.4 利用IO總線進行系統擴展2.14 新型FLASt_I單片機簡介2.14.1 Atmel公司的AiF89x512.14.2 PHILIPS公司的89C51RD22.14.3 SST公司的89E564RD復習思考題第三章 智能化測量控制儀表的I)AC和ADC接口3.1 AD及DA轉換器的主要技術指標3.1.1 AD轉換器的主要技術指標3.1.2 DA轉換器的主要技術指標3.2 DAC接口技術3.2.1 常用DAC芯片的接口方法3.2.2 DAC接口的應用3.3 ADC接口技術3.3.1 比較式ADC接口3.3.2 積分式ADC接口3.3.3 壓一頻轉換式ADC接口3.4 數據采集系統3.4.1 前置放大器3.4.2 采樣保持器3.4.3 新型單片數據采集系統ADuC8xx簡介復習思考題第四章 智能化測量控制儀表的鍵盤、顯示器及打印輸出接口4.1 鍵盤接口技術4.1.1 非編碼鍵盤4.1.2 鍵值分析4.1.3 編碼鍵盤4.2 LED顯示器接口技術4.2.1 7段LED數碼顯示器4.2.2 串行接口8位共陰極LED驅動器MAX72194.3 8279可編程鍵盤顯示器芯片接口技術4.3.1 8279的工作原理4.3.2 8279的數據輸入、顯示輸出及命令格式4.3.3 8279的接口方法4.4 LCD液晶顯示器接口技術4.4.1 LCD顯示器的工作原理和驅動方式4.4.2 段式LCD顯示器的驅動接口4.4.3 點陣式液晶顯示模塊4.5 打印輸出接口技術4.5.1 TPuP-40A的性能和接口信號4.5.2 TPuP-40A的字符代碼和打印命令4.5.TPuP-40A的接口方法及打印程序設計復習思考題第五章 智能化測量控制儀表的抗干擾技術5.1 干擾源5.1.1 串模干擾、共模干擾及電源干擾5.1.2 數字電路的干擾5.2 硬件抗干擾措施5.2.1 串模干擾的抑制5.2.2 共模干擾的抑制5.2.3 輸入輸出通道干擾的抑制5.2.4 電源與電網干擾的抑制5.2.5 地線系統干擾的抑制5.3 軟件抗干擾措施5.3.1 數字量輸入輸出中的軟件抗干擾5.3.2 程序執行過程中的軟件抗干擾5.3.3 系統的恢復復習思考題第六章 智能化測量控制儀表的通信接口6.1 串行通信接口6.1.1 RS-232C標準6.1.2 串行通信方式6.2 串行通信的實現6.2.1 儀表相互之間的通信6.2.2 儀表與上位機之間的通信6.2.3 RS-422和RS-423標準復習思考題第七章 智能化測量控制儀表中的數據處理技術7.1 浮點數運算程序7.2 數制轉換程序7.2.1 十進制整數轉換為二進制數7.2.2 十進制小數轉換為二進制數7.2.3 二進制整數轉換成十進制數7.2.4 二進制小數轉換為十進制數7.3 數據的非數值處理7.3.1 排序7.3.2 查表7.3.3 鏈表7.3.4 隊列復習思考題第八章 智能化測量控制儀表中的常用測量與控制算法8.1 數字濾波算法8.1.1 一階慣性濾波……第九章 智能化測量控制儀表的設計方法與實例分析附錄

章节摘录

  智能化測量控制儀表內含單片機,可以充分利用單片機對于數據的處理能力,最大限度地消除儀表的隨機誤差和系統誤差。隨機誤差存在于每一次測量過程之中,而且其大小、符號都是不確定和不可預知的。但是N個測量數據中所包含的隨機誤差具有統計規律。概率統計理論證明,隨機誤差服從正態分布。N個測量值中包含的隨機誤差具有對稱性或相消性,因此可以用統計平均的方法來消除隨機誤差。概率統計理論還證明,對于N個帶有隨機誤差的測量數據,當N逐步增大時,其平均值是真值的無偏估計值。因此,在智能化測量控制儀表完成一次測量,實際上是對被測量進行了N次采樣之後,取這N次采樣值的平均值。對于儀表系統誤差的消除可以采用前面介紹的自動校準方法。利用單片機對于測量數據的計算處理能力,是智能化測量控制儀表提高測量和控制準確度的一個重要方法。此外,還可以用這種方法來進行儀表的非線性特性校正。根據儀表功能的不同,數據處理的方法也多種多樣,詳細內容將在本書第七章和第八章討論。智能化測量控制儀表除了具有上述功能之外,還可以帶有串行或並行通信接口,從而使之具有數據遠傳和遠地程控的能力。利用若干台帶有GPIB接口的智能化測量控制儀表,可以方便地組成一個自動測控系統。  智能化測量控制儀表是科學技術發展到今天的最新產物,盡管目前這類儀表的智能化程度還不是很高,但是可以預計隨著微電子技術、信息技術、計算技術以及人工智能技術的不斷發展和完善,這種新一代的智能化測量控制儀表的智能程度必將越來越高。

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