电子测量技术第12章-智能仪器.pptVIP

第11章 智能仪器 * * 11.1 智能仪器的特点 1.电子测量仪器是指采用电子技术测量电量或非电量的测量仪器。 2.而智能仪器是指计算机技术应用于电子测量仪器之中，也就是仪器内部含有微处理器系统。 3.智能仪器具有以下一些突出的特点： (1)功能较多，应用极其广泛。 (2)面板控制采用数量有限的单触点功能键和数字键输入各种数据及控制信息，按键亦可以多次复用(一键多用)，甚至通过一定的键序(键语)进行编程，从而使得仪器的使用非常方便，极其灵活而多样化。 (3)面板显示可以采用各种数码显示器件。 (4)常带有GPIB通用接口，有完善的远程输入和输出能力。 (5)除了能通过接口电路接入自动测试系统中之外，仪器本身具备一定的自动化能力，如自动量程转换、自动调零、自动校准、自动检查及自动诊断、自动调整测试点等。 (6)利用微处理器执行适当或精密的测量算法，常可克服或弥补仪器硬件电路的缺陷和弱点，从而获得较高的性价比。 11.2 智能仪器的基本组成 1.智能仪器的基本工作原理 从智能仪器发展的状况来看，其基本结构可有两种类型，即: 微机内藏式, 微机扩展式。 (1)微机内藏式结构框图 (2)微机扩展式原理框图 2.外总线 外总线又称通信总线，它用于微计算机仪器与外部系统之间的通信联系。目前所通用的标准有RS-232C、GP-IB、CAMAC等。 RS-232C串行接口是微机系统中常用的外部总线标准接口，它以串行方式传送信息，是用于数据通信设备（DEC）和数据终端设备（DTC）之间的串行接口总线。 RS-232C串行接口总线适用于：设备之间的通信距离不大于15m；传送速率最大为20kb／s；负逻辑电平:“1”:-5V ~ -15V, “0”:+5V ~ +15V 。 采用RS-232C总线进行串行通信时需外接电平转换电路。 3.内总线 内总线又称板级总线或系统总线，它是微机系统内部各印刷板插件之间的通信通道。从功能上可分为数据总线、地址总线及控制总线三种。 11.3 S-100和STD总线 1. S-100总线 美国IEEE（美国电气及电子工程师协会）对S-100经多次修改，于1979年颁布了IEEE-P696（S-100 ）微机标准总线的推荐标准。此标准可适用于各种8位及16位微机，可以支持高达16MB的存储器及64KB的输入／输出端口，其中S-100总线的100条线可分为下列7组： (1) 数据线16条。即DI0-DI7和DO0-DO7。 (2) 地址线24条。即A0-A23。 (3)状态线8条。这8条状态线都是用小写的s开头sMEMR、sMI、sINP、sOUT、sWO、sINTA、sHLTA和sXTRQ。这8条状态线用于说明总线周期的类型。 (4)控制输出线5条。这5条控制输出线用小写的p字开头，用于总线周期的定时和数据选通。这5条控制输出线是：pSYNC、pSTVAL、pDBIN、pWR和pHLDA。 (5) 控制输入线6条。这6条控制输入线是从设备向主设备发出请求信号的控制线，即：RDY、XRDY、INT、NMI、HOLD、SIXTN。 (6) DMA控制线8条。这8条DMA控制线与保持请求信号HOLD、保持响应信号pHLDA配合使用，可用于管理多个暂时性主设备提出的控制总线的要求，和实现总线控制权的转移。这8条DMA控制线是：DMA0、DMA1、DMA2、DMA3、ADSB、DODSB、SDSB和CDSB。其中DMA0～DMA3这4条线用于表示16个暂时性主设备的优先权位编码。 (7)矢量中断线8条。这8条矢量中断线与中断请求线INT配合，用来管理;级中断请求优先权。这8条线是VI0～VI7 ，其中VI0具有最高的优先权。 (8)电源线和地线共9条。 (9)其他用途的信号线16条。 2. STD总线 (1)STD总线特点 ①STD总线模板上的元器件都要经过严格的检验和测试，因此，PRO-LOG公司的STD总线产品平均无故障间隔（MTBF）可达数十年。 ②兼容式的总线结构。总线可灵活地扩充、升级，而原有的结构、器件仍可被利用，这有效地避免了因系统升级换代或更换CPU种类而需要更换总线结构所造成的重复投资，大大提高了系统生存周期的延续性。 ③小板结构、开放式的灵活组态。所有模板的标准尺寸为165.5mm′114.3mm。 ④产品配套、功能