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　　本書是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。本書系統深入地論述以微型計算機為核心的智能電子儀器的結構體系，及其硬件與軟件的設計原理和實現方法。
　　全書共分10章，內容包括智能儀器的結構、設計要點以及現狀與發展，智能儀器模擬量輸入/輸出通道，智能儀器人機接口，智能儀器通信接口，智能儀器典型處理功能，基于電壓測量的智能儀器，信號發生器，智能電子計數器，數字示波器，智能儀器的新發展等。為使理論聯系實際，書中含有許多設計實例，每章皆有思考題與習題。為了方便教學，本書另配有電子教案，向采納本書作為教材的教師免費提供。
　　本書可作為高等院校電子類專業教材或專業培訓教材，也可供從事電子儀器及測量技術應用與開發的科技人員學習參考。

第1章 導論
　1.1 智能儀器的組成及特點
　　1.1.1 智能儀器的典型結構
　　1.1.2 智能儀器的主要特點
　1.2 智能儀器及測試系統的發展
　　1.2.1 獨立式智能儀器及自動測試系統
　　1.2.2 個人儀器系統及VXI總線儀器系統
　　1.2.3 軟件技術的高速發展及虛擬儀器
　1.3 智能儀器設計的要點
　　1.3.1 設計、研制智能儀器的一般過程
　　1.3.2 智能儀器主機電路的選擇
　思考題與習題
第2章 智能儀器模擬量輸入/輸出通道
　2.1 模擬量輸入通道
　　2.1.1 A／D轉換器概述 第1章 導論
　1.1 智能儀器的組成及特點
　　1.1.1 智能儀器的典型結構
　　1.1.2 智能儀器的主要特點
　1.2 智能儀器及測試系統的發展
　　1.2.1 獨立式智能儀器及自動測試系統
　　1.2.2 個人儀器系統及VXI總線儀器系統
　　1.2.3 軟件技術的高速發展及虛擬儀器
　1.3 智能儀器設計的要點
　　1.3.1 設計、研制智能儀器的一般過程
　　1.3.2 智能儀器主機電路的選擇
　思考題與習題
第2章 智能儀器模擬量輸入/輸出通道
　2.1 模擬量輸入通道
　　2.1.1 A／D轉換器概述
　　2.1.2 逐次比較式A／D轉換器與微處理器的接口
　　2.1.3 積分式A／D轉換器與微處理器的接口
　2.2 高速模擬量輸入通道
　　2.2.1 并行比較式A／D轉換器原理概述
　　2.2.2 高速A／D轉換器及其接口技術
　　2.2.3 高速數據采集與數據傳輸
　2.3 模擬量輸出通道
　　2.3.1 D／A轉換器概述
　　2.3.2 D／A轉換器與微處理器的接口
　　2.3.3 D／A轉換器應用舉例
　2.4 數據采集系統
　　2.4.1 數據采集系統的組成
　　2.4.2 模擬多路開關及接口
　　2.4.3 模擬信號的采樣與保存
　　2.4.4 數據采集系統設計舉例
　思考題與習題[LM]
第3章 智能儀器人機接口
　3.1 鍵盤與接口〖HT5SS〗
　　3.1.1 鍵盤輸入基礎知識
　　3.1.2 鍵盤接口電路及控制程序
　　3.1.3 鍵盤分析程序
　3.2 LED顯示及接口
　　3.2.1 LED顯示原理
　　3.2.2 七段LED顯示及接口
　　3.2.3 點陣LED顯示及接口
　3.3 鍵盤/LED顯示器接口設計
　　3．3．1 HD 7279A的功能及結構特點
　　3.3.2 鍵盤/LED顯示器接口設計舉例
　3.4 CRT顯示及接口
　　3.4.1 光柵掃描字符顯示系統
　　3.4.2 光柵掃描圖形顯示系統　
　　3.4.3 隨機掃描圖形顯示系統
　3.5 微型打印機及接口
　　3.5.1 TPμP-40B／C 微型打印機及其接口
　　3.5.2 漢字打印技術
　　3.5.3 微型打印機接口管理程序
　思考題與習題
第4章 智能儀器通信接口
　4.1 GPIB通用接口總線
　　4.1.1 GP-IB標準接口系統概述
　　4.1.2 接口功能與接口消息
　　4.1.3 GP-IB標準接口系統的運行
　4.2 GPIB接口電路的設計
　　4.2.1 GP-IB接口芯片簡介
　　4.2.2 智能儀器的GP-IB接口設計
　　4.2.3 控制器的GP-IB接口設計
　4.3 串行通信總線
　　4.3.1 串行通信基本方式
　　4.3.2 串行通信協議
　　4.3.3 RS232C標準
　4.4 串行通信接口電路的設計
　　4.4.1 智能儀器串行通信接口的結構
　　4.4.2 MCS51系統串行通信設計舉例
　　4.4.3 PC系統與MCS-51系統的通信
　思考題與習題
第5章 智能儀器典型處理功能
　5.1 硬件故障的自檢
　　5.1.1 自檢方式
　　5.1.2 自檢算法
　　5.1.3 自檢軟件
　5.2 自動測量功能
　　5.2.1 自動量程轉換
　　5.2.2 自動觸發電平調節
　　5.2.3 自動零點調整
　　5.2.4 自動校準
　5.3 儀器測量精度的提高
　　5.3.1 隨機誤差的處理方法
　　5.3.2 系統誤差的處理方法
　　5.3.3 粗大誤差的處理方法
　5.4 干擾與數字濾波
　　5.4.1 中值濾波
　　5.4.2 平均濾波程序
　　5.4.3 低通數字濾波
　5.5 測量數據的標度變換
　　5.5.1 線性標度變換
　　5.5.2 非線性參數的標度變換
　思考題與習題
第6章 基于電壓測量的智能儀器
　6.1 智能DVM原理
　　6.1.1 概述
　　6.1.2 輸入電路
　　6.1.3 智能DVM中的A／D轉換技術
　　6.1.4 典型智能DVM介紹
　6.2 智能DMM原理
　　6.2.1 概述
　　6.2.2 交直流轉換器
　　6.2.3 其他模擬轉換技術
　　6.2.4 典型智能DMM介紹
　6.3 智能化RLC測量儀原理
　　6.3.1 概述
　　6.3.2 自由軸法測量原理
　　6．3．3 RLC測量儀電路分析
　　6.3.4 典型智能RLC測量儀介紹
　思考題與習題
第7章 信號發生器
　7.1 信號發生器
　　7.1.1 信號發生器的分類及性能
　　7.1.2 通用信號發生器的組成
　　7.1.3 合成信號發生器的組成
　7.2 鎖相頻率合成信號發生器
　　7.2.1 鎖相環的基本形式
　　7.2.2 通用型集成鎖相環頻率合成器
　　7.2.3 合成信號發生器頻率合成單元的組成
　　7.2.4 典型合成信號發生器分析
　7.3 直接數字頻率合成信號發生器
　　7.3.1 直接數字頻率合成技術概述
　　7.3.2 基于DDS芯片的頻率合成信號發生器的設計
　　7.3.3 典型DDS合成信號發生器簡介
　思考題與習題
第8章 智能電子計數器
　8.1 電子計數器測量原理
　　8.1.1 概述
　　8.1.2 多周期同步測量技術
　　8.1.3 內插模擬擴展技術
　8.2 典型部件的分析
　　8.2.1 輸入通道
　　8.2.2 計數器電路 
　　8.2.3 單片通用計數器集成芯片
　8.3 智能電子計數器的設計 
　　8.3.1 以ICM 7226為基礎的智能頻率計
　　8.3.2 等精度頻率計的設計實例
　8.4 典型智能計數器產品介紹
　　8.4.1 儀器的原理與組成
　　8.4.2 儀器鍵盤操作與分析
　　8.4.3 儀器的軟件系統
　思考題與習題
第9章 數字示波器
　9.1 概述
　　9.1.1 數字示波器的組成原理
　　9.1.2 數字示波器的主要技術指標及分析
　　9.1.3 數字示波器的特點
　9.2 數字示波器的采樣方式
　　9.2.1 實時采樣方式原理及實現
　　9.2.2 順序采樣方式原理及實現
　　9.2.3 隨機采樣方式原理及實現
　9.3 數字示波器組成原理
　　9.3.1 現代數字示波器的一般組成
　　9.3.2 輸入通道電路
　　9.3.3 數據采集與存儲電路
　　9.3.4 觸發電路系統
　　9.3.5 顯示系統
　　9.3.6 波形參數的測量與處理
　9.4 數字示波器的設計
　　9.4.1 簡易數字示波器的設計
　　9.4.2 順序采樣方式數字示波器的設計
　　9.4.3 智能超聲波測厚儀介紹
　思考題與習題
第10章 智能儀器的新發展
　10.1 個人儀器及系統
　　10.1.1 個人儀器及發展
　　10.1.2 PC-DAQ形式個人儀器的組成原理
　　10.1.3 DVM個人儀器的設計實例
　　10.1.4 HP-PC 儀器系統介紹
　10.2 VXI 總線儀器系統 
　　10.2.1 VXI 總線儀器系統概述
　　10.2.2 VXI總線儀器系統軟件
　　10.2.3 VXI總線儀器系統的組建
　10.3 虛擬儀器及系統
　　10.3.1 虛擬儀器及系統概述
　　10.3.2 LabVIEW 虛擬儀器開發系統介紹
　　10.3.3 虛擬儀器系統設計的實例
　　10.3.4 虛擬儀器的發展
　思考題與習題
參考文獻

第1章　導論
　　1.1　智能儀器的組成及特點
　　微電子學和計算機等現代電子技術的成就給傳統的電子測量與儀器帶來了巨大的沖擊和革命性的影響。微處理器在20世紀70年代初期問世不久，就被引進電子測量和儀器領域，所占比重在各項計算機應用領域中名列前茅。在這之后，隨著微處理器在體積小、功能強、價格低等方面的進一步的發展，電子測量與儀器和計算機技術的結合就愈加緊密，形成了一種全新的微型計算機化儀器。由于這種含微型計算機的電子儀器擁有對數據的存儲、運算、邏輯判斷、自動化操作及與外界通信的功能，具有一定的智能作用，因而被稱為智能儀器，以區別于傳統的電子儀器。近年來，智能儀器已開始從較為成熟的數據處理向知識處理方面發展，并具有模糊判斷、故障判斷、容錯技術、傳感器融合、機件壽命預測等功能，使智能儀器向更高的層次發展。
　　1.1.1　智能儀器的典型結構
　　智能儀器實際上是一個專用的微型計算機系統，它由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分主要包括主機電路、模擬量輸入／輸出通道、人機接口電路、通信接口電路，其通用結構框圖如圖1-1所示。其中主機電路用來存儲程序、數據并進行一系列的運算和處理，它通常由微處理器、程序存儲器、數據存儲器及輸入／輸出(I／O)接口電路等組成，或者它本身就是一個單片微型計算機；模擬量輸入／輸出通道用來輸入／輸出模擬信號，主要由A／D轉換器、D／A轉換器和有關的模擬信號處理電路等組成；人機接口電路的作用是溝通操作者和儀器之間的聯系，主要由儀器面板中的鍵盤和顯示器組成；通信接口電路用于實現儀器與計算機的聯系，以便使儀器可以接受計算機的程控命令，目前生產的智能儀器一般都配有GP-IB等通信接口。
　　智能儀器的軟件分為監控程序和接口管理程序兩部分。監控程序是面向儀器面板鍵盤和顯示器的管理程序，其內容包括：通過鍵盤輸入命令和數據，以對儀器的功能、操作方式與工作參數進行設置；根據儀器設置的功能和工作方式，控制I／O接口電路進行數據采集、存儲；按照儀器設置的參數，對采集的數據進行相關的處理；以數字、字符、圖形等形式顯示測量結果、數據處理的結果及儀器的狀態信息。接口管理程序是面向通信接口的管理程序，其內容是接收并分析來自通信接口總線的遠控命令，包括描述有關功能、操作方式與工作參數的代碼；進行有關的數據采集與數據處理；通過通信接口送出儀器的測量結果、數據處理的結果及儀器的現行工作狀態信息。
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