智能化测量控制仪表原理与设计(第2版)

**章 绪论
1.1 智能化测量控制仪表的基本组成及其发展1
1.2 智能化测量控制仪表的功能特点3
1.3 智能化测量控制仪表的设计方法5
复习思考题9

第二章 智能化测量控制仪表中的专用微处理器
2.1 80C51系列单片机的特点10
2.2 80C51单片机的结构11
2.2.1 基本组成与内部结构11
2.2.2 引脚功能 14
2.3 80C51单片机的存储器结构16
2.4 80C51单片机的CPU时序18
2.5 80C51单片机的复位信号与复位电路20
2.6 80C51单片机的并行I/O口21
2.7 80C51单片机的指令系统25
2.7.1 指令和助记符25
2.7.2 指令的字节数25
2.7.3 寻址方式26
2.7.4 指令分类详解30
2.8 80C51单片机的汇编语言程序设计与实用子程序39
2.8.1 汇编语言格式与伪指令39
2.8.2 应用程序设计41
2.8.3 定点数运算子程序43
2.9 80C51单片机的定时器/计数器56
2.9.1 定时器/计数器的控制寄存器与逻辑结构56
2.9.2 定时器/计数器应用举例64
2.10 80C51单片机的串行口65
2.10.1 串行通信方式与串行口控制寄存器65
2.10.2 串行口应用举例72
2.11 80C51单片机的中断系统73
2.11.1 中断的概念73
2.11.2 中断申请与控制74
2.11.3 中断响应77
2.11.4 中断系统应用举例79
2.12 80C51单片机的节电工作方式81
2.12.1 空闲方式和掉电方式82
2.12.2 节电方式的应用83
2.13 80C51单片机的系统扩展84
2.13.1 程序存储器扩展85
2.13.2 数据存储器扩展86
2.13.3 并行I/O端口扩展87
2.13.4 利用I2C总线进行系统扩展100
2.14 新型FLASH单片机简介107
2.14.1 Atmel公司的AT89x51107
2.14.2 PHILIPS公司的89C51RD2113
2.14.3 SST公司的89E564RD118
复习思考题124

第三章 智能化测量控制仪表的DAC和ADC接口
3.1 A/D及D/A转换器的主要技术指标127
3.1.1 A/D转换器的主要技术指标127
3.1.2 D/A转换器的主要技术指标128
3.2 DAC接口技术128
3.2.1 常用DAC芯片的接口方法130
3.2.2 DAC接口的应用136
3.3 ADC接口技术142
3.3.1 比较式ADC接口143
3.3.2 积分式ADC接口153
3.3.3 压频转换式ADC接口162
3.4 数据采集系统168
3.4.1 前置放大器168
3.4.2 采样保持器174
3.4.3 新型单片数据采集系统ADμC 8xx简介177
复习思考题186

第四章 智能化测量控制仪表的键盘、显示器及打印输出接口
4.1 键盘接口技术187
4.1.1 非编码键盘188
4.1.2 键值分析193
4.1.3 编码键盘203
4.2 LED显示器接口技术204
4.2.1 7段LED数码显示器205
4.2.2 串行接口8位共阴极LED驱动器MAX7219208
4.3 8279可编程键盘/显示器芯片接口技术215
4.3.1 8279的工作原理215
4.3.2 8279的数据输入、显示输出及命令格式218
4.3.3 8279的接口方法224
4.4 LCD液晶显示器接口技术228
4.4.1 LCD显示器的工作原理和驱动方式228
4.4.2 段式LCD显示器的驱动接口230
4.4.3 点阵式液晶显示模块232
4.5 打印输出接口技术241
4.5.1 TPμP40A的性能和接口信号241
4.5.2 TPμP40A的字符代码和打印命令242
4.5.3 TPμP40A的接口方法及打印程序设计244
复习思考题249

第五章 智能化测量控制仪表的抗干扰技术
5.1 干扰源250
5.1.1 串模干扰、共模干扰及电源干扰250
5.1.2 数字电路的干扰252
5.2 硬件抗干扰措施254
5.2.1 串模干扰的抑制254
5.2.2 共模干扰的抑制256
5.2.3 输入/输出通道干扰的抑制257
5.2.4 电源与电网干扰的抑制261
5.2.5 地线系统干扰的抑制262
5.3 软件抗干扰措施263
5.3.1 数字量输入/输出中的软件抗干扰263
5.3.2 程序执行过程中的软件抗干扰264
5.3.3 系统的恢复269
复习思考题272

第六章 智能化测量控制仪表的通信接口
6.1 串行通信接口273
6.1.1 RS232C标准273
6.1.2 串行通信方式278
6.2 串行通信的实现280
6.2.1 仪表相互之间的通信280
6.2.2 仪表与上位机之间的通信284
6.2.3 RS422和RS423标准298
复习思考题299

第七章 智能化测量控制仪表中的数据处理技术
7.1 浮点数运算程序300
7.2 数制转换程序314
7.2.1 十进制整数转换为二进制数314
7.2.2 十进制小数转换为二进制数 316
7.2.3 二进制整数转换成十进制数318
7.2.4 二进制小数转换为十进制数320
7.3 数据的非数值处理321
7.3.1 排序321
7.3.2 查表324
7.3.3 链表330
7.3.4 队列335
复习思考题338

第八章 智能化测量控制仪表中的常用测量与控制算法
8.1 数字滤波算法341
8.1.1 一阶惯性滤波341
8.1.2 限幅滤波343
8.1.3 中位值滤波344
8.1.4 算术平均值滤波345
8.1.5 滑动平均值滤波347
8.1.6 加权滑动平均滤波349
8.1.7 复合滤波法349
8.2 校正算法350
8.2.1 系统误差的模型校正法350
8.2.2 利用校准曲线通过查表法修正系统误差352
8.2.3 非线性特性的校正355
8.3 量程自动转换与标度变换361
8.3.1 量程自动转换361
8.3.2 标度变换363
8.4 PID控制算法364
8.4.1 基本控制规律364
8.4.2 完全微分型PID控制算法366
8.4.3 不完全微分型PID控制算法369
8.4.4 PID算法的改进371
复习思考题374

第九章 智能化测量控制仪表的设计方法与实例分析
9.1 智能化测量控制仪表的总体设计376
9.2 智能化测量控制仪表的硬件电路设计377
9.2.1 仪表中专用单片机系统的设计377
9.2.2 仪表中其他功能组件的设计379
9.2.3 仪表中硬件电路设计过程380
9.3 智能化测量控制仪表的软件设计382
9.3.1 概述382
9.3.2 自顶向下设计383
9.3.3 模块化和结构化编程384
9.4 智能化真有效值数字电压表实例分析384
9.4.1 单片真有效值/直流转换器385
9.4.2 仪表单元电路的工作原理387
9.5 智能化真有效值数字电压表的监控程序392
9.5.1 仪表的键盘功能393
9.5.2 仪表的监控程序结构393
9.5.3 仪表的主要功能模块简介395
复习思考题401

附录A 80C51指令表
附录B SST89单片机仿真开发功能板
附录C 常用集成电路芯片的引脚排列图