智能仪器》复习要点(修改).ppt

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1、《智能仪器》复习要点第1章绪论什么是智能仪器？它有哪些特点？在智能仪器中，微处理器（单片机）的作用可归结为两大类对测试过程的控制测试的自动化对测试数据的处理仪器的多功能化智能仪器的组成框图（典型的微机应用系统）实际上可将其分解成三个部分:①数据的采集:将输入的模拟信号进行调理，并经A/D变成数字信号；②数据的分析处理：由CPU按要求对采集的数据进行分析、处理。③输入、输出：接受命令，将测量结果存储、显示或输出。第1章绪论第1章绪论智能积分式数字电压表的工作原理及特点。智能仪器的监控程序及其结构。智能仪器设计的主要任务、研制的步骤及注意事项。第2章智能仪器

2、的标准数据通信接口8155RAM/IO扩展芯片介绍8155芯片的使用80C51单片机与8155的接口及简单编程串行总线：SPI三总线、I2C双总线利用SPI总线扩展93C46E2PROM利用I2C总线扩展I/O口第3章预处理电路及数据采集微机控制的数据采集和处理系统框图。模拟信号预处理电路：传感器及其应用；模拟信号放大电路。D/A接口及产生各种信号波形的程序（带/不带锁存器、运放；8位或多于8位的）。典型的例子：0832与80C51单片机的接口。A/D接口：一般接口方法：主要信号线：模拟信号输入Vin，数字输出线DBi（8位或多于8位的），启动信号STA

3、RT、状态输出DONE/BUSY，输出允许端OE（有、无三态输出）第3章预处理电路及数据采集第3章预处理电路及数据采集A/D接口：单片机与ADC接口的通信方式：——延时方式、查询方式、中断方式。接口实例：ADC0809与单片机的接口AD574与单片机的接口5G14433与单片机的接口数据采集系统构成原理，用AD363与80C51构成的数据采集系统。第4章人机接口技术键盘控制与传统仪器面板上的开关旋钮控制的本质区别：键盘按键给CPU一个信息，而不直接改变内部电路参数。键盘接口的任务。键盘的分类：编码键盘和非编码键盘独立连接式和矩阵连接式第4章人机接口技术识

4、别按键的方法：行扫描法、线反转法(1)行扫描法：(2)线反转法：需用可程控并行接口工作分两步①初始化，②线反转键码的获得：判断哪行哪列位置码(特征码)键读数用数据线通过接口进行扫描用地址线进行扫描第4章人机接口技术LED显示器接口七段LED：译码（硬件、软件）硬件接口、显示程序（多位）点阵式LED：点阵式显示原理:代码字符发生器点阵码第4章人机接口技术利用51单片机的串行口实现键盘/显示器接口8279接口芯片基本功能：可自动扫描键盘和七段LED显示器；扫描键盘和显示器信号可以选择内部译码或外部译码方式。各引脚信号、内部寄存器：1：命令/状态0：数据命令有

5、8条，用最高三位(特征位)来区分。C/D第4章人机接口技术8279接口芯片FIFORAM：8个单元，存放被按键信息键扫描方式的格式传感器方式的格式显示RAM：16个单元，用来存放显示字符的段码，段码输入有左边输入和右边输入两种方式。最多可接16位七段LED显示器。格式第4章人机接口技术LCD显示器：⑴显示原理⑵与单片机接口：①驱动芯片7211；②液晶模块（44780）。第5章测量算法与系统优化设计常用的测量算法量程自动选择、极限判断和越限报警、自检算法（开机自检、周期性自检、键控自检）标度变换（线性变换和非线性变换）随机误差及处理方法（数字滤波）第5章测

6、量算法与系统优化设计系统误差及处理方法：(1)非线性特性的校正校正函数连续函数拟合直线分段分段函数拟合查表和插值法抛物线分段第5章测量算法与系统优化设计系统误差及处理方法：(2)偏移和增益误差的自动校准基本思想：开机后或每隔一定时间自动测量仪器内部的基准参数（如数字电压表中的基准电压或地电位）、计算误差模型，获得并存贮误差因子。正式测量时，根据测量结果和误差因子，计算校准方程，得到较准确的测量结果。实现方法：数字电压表输入单元的自动校准校准存贮器方式第5章测量算法与系统优化设计系统误差及处理方法：(3)归一化技术及频率响应误差的校准（4）最佳测量方法的自

7、动选择例：①低频率的测量②小相位的测量第5章测量算法与系统优化设计智能仪器的低功耗设计(1)80C51单片机的低功耗运行待机运行方式掉电运行方式(2)存储器的低功耗运行(3)系统低功耗的设计方案智能仪器的抗干扰措施：电源系统干扰、过程通道干扰、空间干扰印制电路板设计注意事项软件抗干扰设计数据采集误差的软件对策—数字滤波控制状态失常的软件对策—（1）软件冗余（2）设置当前输出状态寄存单元（3）设自检程序第5章测量算法与系统优化设计第5章测量算法与系统优化设计程序运行失常的软件对策—1）设置软件陷阱若出错处理程序入口标号为ERR，则软件陷阱指令为：NOPNO

8、PLJMPERR第5章测量算法与系统优化设计程序运行失常的软件对策—1）设置软件