本书详细介绍了智能仪表的研制开发步骤,并通过实例介绍了智能仪表开发技术中的微控制器的选型、MC9S12DG256和FPGA芯片的应用、输入通道设计、输出通道设计、人机通道设计、电源规划、通信接口设计、基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式软件开发、抗干扰设计和试验调试等内容。之后又给出了若干系统设计实例,帮助读者消化理解,融会贯通。
本书结构严谨,条理清晰,内容由浅入深,循序渐进。借助于具体实际项目提出问题,分析问题,解决问题,实例与原理结合,硬件和软件结合,形象地阐述了智能仪表开发技术。书中附有大量的智能仪表设计开发实例、接口电路、硬件和软件实例,帮助读者解决智能仪表开发过程中所遇到的实际问题,具有很高的实用价值。
本书可作为科研工程技术人员、大学高年级本科生、研究生及智能仪表设计***的自学用书和设计参考用书。

第1章 智能仪表项目开发方案实例
本章首先介绍智能仪表的组成原理和研制开发步骤,之后介绍了一个智能仪表项目实例的开发方案。同时还提出了一个需要解决的设计方案,为后面几章智能仪表详细研制开发技术的描述提供了一个项目范例蓝本和描述对象。
1.1 智能仪表的组成原理
1.1.1 智能仪表的概念
微电子技术和计算机技术的飞速发展,引起了仪表结构的根本性变革。以微控制器为核心,以计算机控制理论为基础,将计算机技术、电子技术和测量控制技术等相关技术有机结合,产生了新的智能化测量控制系统,即“智能仪表”。智能仪表是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能、大规模集成电路等信息技术与传统的仪器仪表技术的结合。
智能仪表可以采集数字信号或者通过A/D转换器采集模拟信号,将采集到的信号送人控制器进行信号处理(控制器具有对数据、命令进行存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能),并将处理后的控制信号通过数字信号接口输出或者通过D/A转换器输出模拟信号,*后通过网络接口实现仪表与仪表或者仪表与计算机的通信。此外,可以采用一些先进的控制理论和控制方法,可使智能仪表具备更为智能的人机交互接口。与传统仪表相比,智能仪表在测量过程自动化、测量数据处理及功能多样化方面具有更大的优势。智能仪表还具有结构简洁、精度高、操作简单、扩展性强,更容易实现高精度测量、可靠性高、功能多等特点。
……

前言
第1章 智能仪表项目开发方案实例
1.1 智能仪表的组成原理
1.1.1 智能仪表的概念
1.1.2 智能仪表的硬件组成
1.1.3 智能仪表的软件组成
1.2 智能仪表的研制开发步骤
1.2.1 制订总体方案
1.2.2 工程设计与实现
1.2.3 系统的调试
1.3 选题调研实例
1.3.1 选题背景
1.3.2 国内外技术状态和发展趋势
1.4 开发流程规划
1.5 总体方案设计实例
1.5.1 总体方案设计原则
1.5.2 系统总体结构
1.5.3 系统各组成单元总体方案
1.5.4 技术途径
第2章 微控制器选型实例
2.1 微控制器
2.1.1 微控制器简介
2.1.2 常用16位单片机简介
2.2 嵌入式微处理器
2.3 数字信号处理器
2.4 可编程逻辑器件
2.4.1 可编程逻辑器件简介
2.4.2 CycloneⅡ简介
2.5 微控制器选择考虑因素
2.6 MC9S12DG256微控制器
2.6.1 MC9S12DG256微控制器简介
2.6.2 MC9S12DG256微控制器功能模块介绍
2.6.3 mc9s12dg256.h文件定义
2.7 MC9S12DG256开发调试工具
2.7.1 开发调试工具介绍
2.7.2 调试工具使用
第3章 数据采集单元开发实例
3.1 数据采集单元输入通道
3.1.1 压力变送器开发
3.1.2 电压电流转换电路
3.1.3 开关量隔离输入接口
3.1.4 A/D转换及TLCl543A/D转换器
3.1.5 模拟量输入保护电路
3.2 数据采集单元输出通道
3.2.1 D/A转换及TLC5617D/A转换器
3.2.2 模拟量隔离输出接口
3.2.3 开关量控制输出接口
3.3 数据采集单元电源规划
3.4 数据采集单元电路原理图
第4章 主控单元开发实例
4.1 主控单元输入通道
4.2 主控单元人机通道
4.2.1 显示面板
4.2.2 拨码开关密码保护接口
4.2.3 键盘接口
4.2.4 与FPGA压力显示模块的接口
4.2.5 工作状态显示接口
4.2.6 系统报警输出接口
4.3 主控单元电源规划
4.4 主控单元电路原理图
第5章 基于FPGA的压力显示模块开发实例
5.1 基于FPGA的硬件设计
5.1.1 数码管动态扫描
5.1.2 EP2C5Q208C8简介
5.1.3 模块硬件整体结构
5.1.4 配置电路设计
5.1.5 模块电源电路设计
5.2 基于VHDL的软件设计
5.3 FPGA开发调试工具
5.4 压力显示模块电路原理图
第6章 通信接口设计实例
第7章 软件开发实例
第8章 抗干扰设计
第9章 试验调试
第10章 50m跑自动计时器设计实例解析
第11章 电机车防撞仪实例解析
第12章 闭眼单脚站立测试仪设计实例解析
第13章 体重秤设计实例解析
第14章 多功能数字电子时钟设计实例解析
参考文献