智能仪器 单片机应用系统设计

第一章 绪论 1

第一节 概述 1

一、智能仪器及其特点 1

二、智能仪器的组成 3

三、智能仪器的工作 4

四、智能仪器的新发展——个人仪器 6

第二节 智能仪器设计简介 7

一、设计要点 7

二、监控程序的结构 8

三、程序设计技术 8

四、智能仪器设计中应注意的问题 10

第二章 模拟放大器和ADC、DAC接口及数据采集 12

第一节 概述 12

第二节 模拟信号放大电路 13

一、模拟信号放大及集成运放简介 13

二、放大电路实例 15

第三节 DAC接口 17

一、8位DAC接口 17

二、10位DAC接口 18

第四节 ADC接口 21

一、ADC芯片与微机接口的一般方法 21

二、常见的ADC芯片与MCS-51单片机接口举例 23

第五节 数据采集 42

一、数据采集系统结构 48

二、模拟开关 49

三、采样保持电路 50

四、单片数据采集系统 51

第三章 测量算法与系统优化设计 54

第一节 测量算法 54

一、量程选择 54

二、极限判断与越限报警 54

三、自检算法 55

四、智能仪器的软件主流程实例 58

第二节 测量精确度的提高 62

一、随机误差与数字滤波 62

二、系统误差的处理 69

第三节 单片机应用系统的低功耗设计 77

一、低功耗单片机应用系统的特点 77

二、80C31/80C51/87C51单片机的低功耗运行 78

三、存储器的低功耗运行 81

四、低功耗单片机应用系统设计方案的制订 83

第四节 单片机应用系统的抗干扰设计 85

一、应用系统的主要干扰源及相应的抗干扰措施 85

二、印制电路板及电路的抗干扰设计 88

三、软件的抗干扰设计 89

第四章 输入输出接口技术 93

第一节 键盘接口 93

一、键盘简介 93

二、非编码键盘 95

三、编码键盘 102

四、CRT屏幕键盘 103

第二节 LED显示器接口 105

一、七段LED显示器 106

二、点阵式LED显示器 110

三、利用LSI实现键盘/显示器接口 112

第三节 键盘/显示器接口实例 113

一、利用8155H芯片实现键盘/显示器接口 113

二、利用8031的串行口实现键盘/显示器接口 116

三、利用8279专用键盘/显示器接口芯片实现键盘/显示器接口 118

第四节 LCD显示器接口 129

一、LCD显示器的基本结构及工作原理 130

二、LCD显示器与单片机接口 132

三、液晶显示模块的应用 136

第五节 CRT显示器接口 150

一、CRT显示原理 150

二、字符显示终端 152

三、SCIB CRT接口板及其与MCS-51单片机的接口 154

第六节 微型打印机接口 160

一、8031与TP-μP-16微型打印机的接口 160

二、8031与GP16微型打印机的接口 163

三、MCS-51单片机与PP40绘图打印机的接口 165

第七节 语音输入／输出 167

一、语音输入 167

二、语音输出 170

三、语音接口举例 170

第五章 监控主程序的设计 173

第一节 直接分析法 173

一、用选择结构法设计监控主程序 173

二、用转移表法设计监控主程序 174

第二节 状态变量法 178

一、状态变量法的实质 178

二、状态变量法设计步骤 179

三、设计状态图和状态表的原则与技巧 183

四、用状态变量法设计监控主程序实例 187

第六章 GP-IB及接口管理程序的设计 190

第一节 GP-IB接口概述 190

一、接口功能要素 190

二、接口的基本特性 191

三、总线结构 191

四、消息及其编码 192

五、三线挂钩过程 192

六、接口功能设置 193

第二节 MC68488接口（GPIA）原理 194

一、GPIA引出线功能 194

二、GPIA内部寄存器功能 198

第三节 MCS-51单片机与MC68488接口电路设计 203

一、时钟信号的产生 204

二、读写控制信号 204

三、芯片选通控制 205

第四节 接口管理程序的设计 205

一、概述 205

二、接口启动程序 206

三、接口管理主程序 207

参考文献 209