內容簡介
本書系統地闡述了智慧型儀器的體系結構、原理及設計方法。全書共分10章。第1章為緒論,介紹智慧型儀器的結構、特點及發展狀況;第2章介紹智慧型儀器主機電路;第3章介紹信號輸入輸出通道的結構、特性及設計;第4章介紹智慧型儀器人一機接口技術;第5章介紹智慧型儀器的標準數據通信接口;第6章介紹智慧型儀器抗干擾技術;第7章介紹智慧型儀器數據處理及自動化技術;第8章介紹智慧型儀器設計方法;第9章介紹基於電壓及頻率測量的智慧型儀器;第10章介紹虛擬儀器及網路化儀器的結構及設計實例。本書在著重基本原理和方法的基礎上,突出智慧型儀器的新方法、新技術、新器件。增加了arm核心、dsp型單片機。∑-△型adc、觸控螢幕、高速數據快取、通信匯流排(如pxi、can、usb、乙太網、藍牙)、虛擬儀器及網路化儀器等內容。本書加大了套用篇幅,各章節側重智慧型儀器功能部件的具體設計方法與技巧,給出了相關設計實例。
本書可作為高等院校電子類、儀器儀表類、控制類等專業的教材或教學參考書,也可供廣大從事智慧型儀器、儀表開發設計的工程技術人員參考。
目錄
第1章緒論1.1智慧型儀器的誕生
1.2智慧型儀器的結構及特點
1.2.1智慧型儀器的結構
1.2.2智慧型儀器的特點
1.3智慧型儀器的發展
1.3.1獨立式智慧型儀器及gp-ib自動測試系統
1.3.2個人儀器系統
1.3.3vxi匯流排儀器系統
1.3.4虛擬儀器
1.3.5網路化儀器
思考題與習題
第2章智慧型儀器的主機電路
2.1單片機概述
2.1.1單片機的匯流排結構
2.1.2指令系統及cpu架構
2.1.3幾類套用廣泛的單片機
2.2基於80c51核心的單片機
2.3基於arm核心的單片機
2.3.1arm簡介
.2.3.2arm核心的單片機
2.4dsp型單片機
2.5帶有不同專用接口的單片機
2.5.1具有usb接口的單片機
2.5.2具有乙太網接口的單片機
2.5.3具有can接口的單片機
2.680c51單片機構成的主機電路
2.6.1主機電路概述
2.6.280c51系列單片機構成的主機電路
思考題與習題
第3章智慧型儀器的信號輸入輸出通道
3.1測量放大器
3.1.1測量放大器原理
3.1.2測量放大器的使用
3.1.3集成測量放大器
3.2程控增益放大器
3.2.1基本程控增益放大器
3.2.2套用測量放大器實現的程控增益放大器
3.2.3集成程控增益放大器
3.3模擬量輸人通道
3.3.1模擬量輸入通道的結構
3.3.2a/d轉換器的性能指標
3.3.3逐次比較型adc與微機的接口
3.3.4積分式adc與微機的接口
3.3.5∑-△型adc及其與微機的接口
3.3.6模擬量輸入通道的其他器件
3.3.7模擬量輸入通道設計
3.4模擬量輸出通道
3.4.1模擬量輸出通道的結構
3.4.2d/a轉換器的特性
3.4.3d/a轉換器與微機的接口
3.4.4數字波形合成技術
3.5數據採集系統
3.5.1數據採集系統積體電路
3.5.2高速數據快取技術
3.6開關量輸入通道
3.6.1開關量輸入通道的結構
3.6.2開關量輸入信號的調理
3.7開關量輸出通道
3.7.1開關量輸出通道的基本組成
3.7.2開關量輸出驅動電路
思考題與習題
……
第4章智慧型儀器人-機接口技術
第5章智慧型儀器的標準數據通信接口
第6章智慧型儀器抗干擾技術
第7章智慧型儀器的數據處理與自動化技術
第8章智慧型儀器的設計
第9章基於電壓和頻率測量的智慧型儀器
第10章 虛擬儀器及網路化儀器
參考文獻
書摘
第1章 緒論1.1智慧型儀器的誕生
在微處理器出現之前,電子儀器的發展經歷了兩代,第一代為模擬式(又稱指針式)儀器,如指針式電壓表、電流表及功率表等,它們以電磁測量為基本原理。模擬式儀器的主要缺點是功能簡單、精度低、回響速度慢。第二代為數字式儀器,如數字電壓表、數字功率計、數字頻率計等。它的基本特點是將被測模擬信號轉換成數位訊號進行測量,測量結果以數字形式輸出顯示。數字式儀器測量精度高、回響速度快、讀數清晰、直觀,測量結果可列印輸出,也容易與計算機技術相結合。同時由於數位訊號便於遠距離傳輸,所以數字式儀器也適於遙測遙控。
隨著微電子技術的發展,1971年世界上出現了第一個微處理器晶片(美國Intel公司4004型微處理器晶片)。由微處理器晶片所構成的微型計算機(簡稱微機),不僅具有計算機通常具有的運算、判斷、記憶、控制功能,而且還具有功耗低、體積小、可靠性高、價格低廉等優點。因此微型計算機得到了迅速的發展,其套用領域也越來越廣泛。在儀器科學與技術領域,人們將微型計算機技術與測量技術相結合出現了完全突破傳統概念的新一代儀器——智慧型儀器,它是電子儀器發展史上的第三代產品。智慧型儀器是含有微型計算機或微處理器的測量儀器,由於它擁有對數據的存儲、運算、邏輯判斷及自動化操作等功能,具有一定智慧型的作用(表現為智慧型的延伸或加強等),因而被稱為智慧型儀器。智慧型儀器的出現對儀器儀表的發展以及科學實驗研究產生了深遠影響,是儀器設計的里程碑。
……
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