智能儀器儀表圖書目錄

第1章緒論

1.1引言

1.2智能儀器儀表的特點及發(fā)展概況

1.2.1智能儀器儀表的特點和定義

1.2.2智能儀器儀表的發(fā)展史

1.2.3智能儀表的發(fā)展趨勢

1.3智能儀器儀表的結(jié)構(gòu)

1.3.1硬件部分

1.3.2軟件部分

1.4虛擬儀器

第2章智能儀表的核心——微處理器基礎(chǔ)知識

2.1微處理器的選取

2.1.1處理器的選取原則

2.1.2單片機(jī)概述

2.1.3MCS51系列單片機(jī)

2.1.4MCS96（196）系列單片機(jī)

2.1.5PIC系列單片機(jī)

2.1.6MSP430系列單片機(jī)

2.1.7其他單片機(jī)

2.2PIC單片機(jī)原理及基本功能結(jié)構(gòu)

2.2.1PIC系列單片機(jī)的架構(gòu)特點

2.2.2PIC系列單片機(jī)的種類

2.3PIC16F87X單片機(jī)硬件系統(tǒng)概況

2.3.1PIC16F87X封裝形式和引腳功能

2.3.2PIC16F87X內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖簡介

2.3.3程序存儲器和堆棧

2.3.4RAM數(shù)據(jù)存儲器（文件寄存器）

2.3.5復(fù)位功能簡介

2.3.6系統(tǒng)時鐘簡介

2.4PIC16F87X單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)簡介

2.4.1MAPLAB集成開發(fā)環(huán)境軟件包

2.4.2MAPLABICD在線調(diào)試工具套件及其應(yīng)用

2.4.3其他工具

思考題

第3章指令系統(tǒng)及編程基礎(chǔ)

3.1PIC單片機(jī)指令系統(tǒng)

3.1.1PIC單片機(jī)指令集特點

3.1.2指令時序

3.1.3指令系統(tǒng)概覽

3.1.4面向字節(jié)操作類指令

3.1.5面向位操作類指令

3.1.6面向常數(shù)操作和控制操作類指令

3.1.7尋址方式

3.1.8數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系

3.1.9與其他種類單片機(jī)指令系統(tǒng)比較

3.2匯編語言程序設(shè)計基礎(chǔ)

3.2.1匯編語言的語句種類

3.2.2匯編語言的語句格式

3.2.3常用偽指令

3.2.4MACRO宏定義

3.2.5程序格式和程序流程圖

3.2.6順序程序結(jié)構(gòu)

3.2.7分支程序結(jié)構(gòu)

3.2.8循環(huán)程序結(jié)構(gòu)

3.2.9子程序結(jié)構(gòu)

3.2.10程序跨頁跳轉(zhuǎn)和跨頁調(diào)用問題

3.2.11延時程序設(shè)計

3.2.12查表程序設(shè)計

思考題

本書主要面向工科高等學(xué)校自動化、機(jī)電一體化、儀器儀表等專業(yè)的高年級本科生，也可供相關(guān)專業(yè)的學(xué)生、教師、科研人員參考和在職工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)。

本書將經(jīng)典的智能儀器儀表設(shè)計理論與前沿的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)合起來，依托美國Microchip公司生產(chǎn)的PIC系列微處理器的應(yīng)用實例，使讀者通過本書和實驗，深刻領(lǐng)會智能儀器儀表在設(shè)計中涉及的各種技術(shù)和理論，并能結(jié)合相關(guān)知識，初步學(xué)會智能儀器儀表的設(shè)計。

本書主要介紹了智能儀器儀表的基本概念、PIC6F877單片機(jī)的原理及軟硬件編程知識、智能裝置設(shè)計中涉及的接口技術(shù)、系統(tǒng)的定時中斷技術(shù)、信號采集轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)為主、抗干擾及降耗技術(shù)等方面內(nèi)容。最后以設(shè)計實例的方式系統(tǒng)地展示了儀器儀表的設(shè)計過程。

姜濤、劉一、蔡肯、吳效明、邵忠良等編著的《MCU智能儀器儀表設(shè)計》將智能儀器儀表設(shè)計理論與單片機(jī)硬軟件設(shè)計技術(shù)結(jié)合，依托MCS-51系列單片機(jī)，系統(tǒng)、完整地論述了：MCU智能儀器儀表設(shè)計中涉及的基礎(chǔ)知識、開發(fā)工具以及設(shè)計技術(shù)和方法。本書本書共分11章：介紹智能儀器儀表、MCS-51；MCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)和軟件指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計等基礎(chǔ)知識；Proteus仿真設(shè)計軟件等基礎(chǔ)知識；詳細(xì)地講解智能儀器儀表設(shè)計中涉及的半導(dǎo)體存儲器、數(shù)字量并行I/O接口等。

第1章 MCU智能儀器儀表設(shè)計概況

1.1 智能儀器儀表概述

1.1.1 智能儀器儀表的發(fā)展概況

1.1.2 智能儀器儀表的基本結(jié)構(gòu)

1.1.3 智能儀器儀表的工作原理

1.2 單片微型計算機(jī)概述

1.2.1 電子計算機(jī)概述

1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展概況

1.2.3 MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1.2.4 MCS-51單片機(jī)的工作原理

1.2.5 MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)

習(xí)題與思考題

第2章 MCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)

2.1 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.1.1 微處理器

2.1.2 存儲器

2.1.3 I/O端口

2.1.4 中斷系統(tǒng)

2.1.5 定時器/計數(shù)器

2.2 MCS-51單片機(jī)引腳

2.2.1 MCS-51單片機(jī)引腳及其功能

2.2.2 MCS-51單片機(jī)的時鐘電路

2.2.3 MCS-51單片機(jī)的復(fù)位電路

2.3 MCS-51單片機(jī)時序

2.3.1 機(jī)器周期和指令周期

2.3.2 MCS-51指令的取指/執(zhí)行時序

習(xí)題與思考題

第3章 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)

3.1 指令系統(tǒng)概述

3.1.1 指令格式

3.1.2 指令的表示形式

3.1.3 指令系統(tǒng)及其分類

3.2 尋址方式

3.2.1 寄存器尋址

3.2.2 直接尋址

3.2.3 立即尋址

3.2.4 寄存器間址

3.2.5 變址尋址

3.2.6 相對尋址

3.2.7 位尋址

3.3 數(shù)據(jù)傳送指令

3.3.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令（15條）

3.3.2 外部數(shù)據(jù)傳送指令（7條）

3.3.3 堆棧操作指令（2條）

3.3.4 數(shù)據(jù)交換指令（4條）

3.4 數(shù)據(jù)運(yùn)算指令

3.4.1 算術(shù)運(yùn)算指令（24條）

3.4.2 邏輯運(yùn)算指令（20條）

3.4.3 移位指令（5條）

3.5 控制轉(zhuǎn)移指令

3.5.1 無條件轉(zhuǎn)移指令

3.5.2 條件轉(zhuǎn)移指令

3.5.3 子程序調(diào)用和返回指令

3.5.4 空操作指令

3.6 位操作指令（17條）

3.6.1 位傳送指令

3.6.2 位置位和位清零指令

3.6.3 位運(yùn)算指令

3.6.4 位控制轉(zhuǎn)移指令

習(xí)題與思考題

第4章 匯編語言程序設(shè)計

4.1 匯編語言的構(gòu)成

4.1.1 程序設(shè)計語言

4.1.2 匯編語言語句格式

4.1.3 匯編語言程序構(gòu)成

4.2 匯編語言源程序的設(shè)計方法

4.2.1 匯編語言源程序的設(shè)計步驟

4.2.2 匯編語言源程序流程圖繪制方法

4.2.3 匯編語言源程序的匯編方法

4.3 基本匯編語言程序結(jié)構(gòu)

4.3.1 順序程序設(shè)計

4.3.2 分支程序設(shè)計

4.3.3 循環(huán)程序設(shè)計

4.3.4 查表程序設(shè)計

4.3.5 子程序設(shè)計

4.3.6 運(yùn)算程序設(shè)計

習(xí)題與思考題

第5章 Proteus仿真設(shè)計軟件

5.1 Proteus簡介

5.2 Proteus電路設(shè)計仿真基本操作

5.2.1 Proteus設(shè)計與仿真流程

5.2.2 Proteus電路設(shè)計SCH

5.2.3 源程序設(shè)計

5.2.4 生成目標(biāo)代碼文件

5.2.5 加載目標(biāo)代碼文件、設(shè)置時鐘頻率

5.2.6 單片機(jī)系統(tǒng)的Proteus交互仿真

5.3 單片機(jī)系統(tǒng)的Proteus源代碼調(diào)試仿真

5.3.1 調(diào)試菜單及調(diào)試窗口

5.3.2 存儲器窗口

5.3.3 鼠標(biāo)操作斷點

5.3.4 調(diào)試中各窗口個性化設(shè)置

5.4 單片機(jī)電路設(shè)計與仿真實例

5.4.1 實驗?zāi)康?

5.4.2 Proteus電路設(shè)計

5.4.3 源程序設(shè)計、生成目標(biāo)代碼文件

5.4.4 Proteus仿真

習(xí)題與思考題

第6章 半導(dǎo)體存儲器原理與設(shè)計技術(shù)

6.1 半導(dǎo)體存儲器基礎(chǔ)

6.1.1 半導(dǎo)體存儲器的分類和作用

6.1.2 半導(dǎo)體存儲器的技術(shù)指標(biāo)

6.1.3 半導(dǎo)體存儲器的基本結(jié)構(gòu)

6.2 只讀存儲器(ROM)

6.2.1 掩模ROM原理

6.2.2 EPROM原理

6.2.3 ROM舉例

6.2.4 MCS-51對外部ROM的連接設(shè)計

6.3 隨機(jī)存取存儲器(RAM)

6.3.1 靜態(tài)RAM原理

6.3.2 動態(tài)RAM原理

6.3.3 RAM舉例

6.3.4 MCS-51對外部RAM的連接設(shè)計

6.4 設(shè)計實踐

習(xí)題與思考題

第7章 數(shù)字量并行I/O接口原理與設(shè)計技術(shù)

7.1 MCS-51內(nèi)部并行I/O端口及其應(yīng)用

7.1.1 MCS-51內(nèi)部并行I/O端口

7.1.2 MCS-51內(nèi)部并行I/O端口的應(yīng)用

7.2 MCS-51外部并行I/O接口的擴(kuò)展技術(shù)

7.2.1 Intel8255A

7.2.2 Intel8155

7.2.3 MCS-51并行I/O端口的擴(kuò)展

7.2.4 設(shè)計實踐

7.3 MCS-51對顯示器/鍵盤的接口設(shè)計

7.3.1 MCS-51對LED的接口設(shè)計

7.3.2 MCS-51對非編碼鍵盤的接口設(shè)計

7.3.3 鍵盤和顯示器接口設(shè)計實踐

習(xí)題與思考題

第8章 模擬量并行I/O接口原理與設(shè)計技術(shù)

8.1 MCS-51對D/A轉(zhuǎn)換器的接口設(shè)計

8.1.1 D/A轉(zhuǎn)換器的原理

8.1.2 D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)

8.1.3 DAC0832

8.1.4 MCS-51對DAC0832的接口設(shè)計

8.1.5 設(shè)計實踐——信號發(fā)生器

8.2 MCS-51對A/D轉(zhuǎn)換器的接口設(shè)計

8.2.1 逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理

8.2.2 A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)

8.2.3 ADC0809.

8.2.4 MCS-51對ADC0809的接口設(shè)計

8.2.5 設(shè)計實踐——數(shù)字電壓表

習(xí)題與思考題

第9章 MCS-51中斷系統(tǒng)原理與設(shè)計技術(shù)

9.1 MCS-51的中斷系統(tǒng)

9.1.1 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

9.1.2 MCS-51的中斷源

9.1.3 MCS-51中斷的控制

9.2 MCS-51的中斷處理過程

9.2.1 中斷響應(yīng)條件和時間

9.2.2 中斷響應(yīng)過程

9.2.3 中斷返回

9.2.4 外部中斷程序設(shè)計實踐

9.3 MCS-51內(nèi)部定時器/計數(shù)器

9.3.1 定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理

9.3.2 定時器/計數(shù)器的控制

9.3.3 定時器/計數(shù)器工作方式

9.3.4 定時器/計數(shù)器的初始化

9.3.5 定時器/計數(shù)器設(shè)計實踐

習(xí)題與思考題

第10章 MCS-51的串行通信原理與設(shè)計技術(shù)

10.1 串行通信基礎(chǔ)

10.1.1 串行通信的基本概念

10.1.2 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)

10.2 MCS-51的串行接口

10.2.1 串行口的結(jié)構(gòu)

10.2.2 MCS-51串行口的控制寄存器

10.2.3 MCS-51串行口的工作方式

10.3 單片機(jī)串行口設(shè)計

10.3.1 點對點的通信

10.3.2 多機(jī)通信

10.3.3 MCS-51與PC機(jī)的串行口通信設(shè)計實踐

習(xí)題與思考題

第11章 MCU智能儀器儀表的設(shè)計方法和設(shè)計實例

11.1 MCU智能儀器儀表的設(shè)計方法

11.1.1 系統(tǒng)設(shè)計的步驟

11.1.2 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求

11.2 MCU儀器儀表設(shè)計實例——等離子體滲氮溫度模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計

11.2.1 確定任務(wù)與系統(tǒng)功能

11.2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計

11.2.3 硬件設(shè)計

11.2.4 軟件設(shè)計

習(xí)題與思考題

附錄A ASCII碼表

附錄B MCS-51系列單片機(jī)指令表

參考文獻(xiàn)2100433B

《智能儀器儀表的數(shù)據(jù)描述—定位器》（GB/T 38845-2020）解決了工業(yè)自動化領(lǐng)域不同用戶、不同企業(yè)、不同行業(yè)間對智能儀器儀表單獨進(jìn)行分類和描述而造成的“信息孤島”問題，提高數(shù)據(jù)的一致性和互操作性。該標(biāo)準(zhǔn)是建立智能制造參考模型，制定互聯(lián)互通、安全、能效等基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)的必要前提，是智能制造的關(guān)鍵性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。