智能仪器设计课程教学大纲.doc

智能仪器设计课程教学大纲Design of intelligent Instrument一、 课程教学目标1、 任务和地位：没有测量就没有鉴别，科学技术就不能前进。要测量就必须有正确的测量方法和先进的仪器仪表。随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片微机的出现和发展，使传统的电子测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都不得发生了巨大变化，形成一种完全突破传统概念的新一代测试仪器智能仪器。现在很多厂商、研究所以及高等院校都在研制开发各种智能化测量控制仪表，广大的仪表设计、生产和使用人员都不得迫切希望了解和掌握单片机在测量控制仪表中的应用技术。为了跟上时代的步伐，本课程是测控专业学生必不可少的一门技术基础课。2、知识要求：要求必须具备电路、电子仪器与测量技术、汇编原理及单片机原理的学习知识，通过本课程的学习为以后学生出去工作打下基础。3、能力要求：系统地阐述基于单片机的智能化测量控制仪表的基本原理与设计方法，智能化测量控制仪表的人机接口、过程通道接口、串行和并行通讯接口、硬件和软件抗干扰技术、数据处理技术、仪表硬件及软件的设计方法。通过课程设计加强学生综合知识的应用能力和设计动手能力。二、 教学内容的基本要求和学时分配1、教 学 内 容 章 目本课程学分：2学 时 分 配讲课课内实践小计第一章 绪论、智能化测量控制仪表中专用微处理机2学时2学时第二章 MCS51单片机的系统扩展2学时2学时第三章 智能化测量控制仪表的ADC和DAC接口3学时3学时第四章 键盘、显示器及打印输出接口3学时3学时第五章 智能仪表的抗干扰技术1学时1学时第六章 智能化测量控制仪表的通讯接口2学时2学时第七章智能化测量控制仪表中的数据处理技术3学时3学时第八章 仪表中的常用测量与控制算法2学时2学时第九章 智能化测量控制仪表的设计2学时2学时实践12学时12学时合 计20学时12学时32学时2、具体要求： 第一章绪论目的要求让学生了解智能化测量控制仪表的功能特点、智能化测量控制仪表的设计方法教学内容学习智能化测量控制仪表的基本与发展、智能化测量控制仪表的功能特点、智能化测量控制仪表的设计方法重点难点智能化测量控制仪表的功能特点教学方法板书，以教、学相结合来进行讲解。作 业课后复习思考题课 时0.5学时第二章智能化测量控制仪表中专用微处理机目的要求让学生掌握MCS51系列单片机的结构、MCS51单片机的指令系统教学内容介绍了MCS51系列单片机的特点、 MCS51系列单片机的结构、CHMOS型单片机的节电工作方式、MCS51单片机的指令系统重点难点MCS51系列单片机的结构、CHMOS型单片机的节电工作方式、MCS51单片机的指令系统教学方法板书，以教、学相结合来进行讲解。作 业课后复习思考题课 时1.5学时 第三章MCS51单片机的系统扩展目的要求让学生掌握单片机的扩展技术教学内容介绍程序存储器的扩展、外部数据存储器的扩展、外部I/O口扩展的地址译码重点难点程序存储器的扩展、外部数据存储器的扩展、外部I/O口扩展的地址译码教学方法板书，以教、学相结合来进行讲解。作 业课后复习思考题课 时2学时第四章智能化测量控制仪表的ADC和DAC接口目的要求 让学生掌握智能化测量控制仪表的数据采集系统教学内容介绍A/D及D/A转换器的主要技术指标、DAC接口技术、ADC接口技术、数据采集系统重点难点DAC接口技术、ADC接口技术、数据采集系统教学方法板书，以教、学相结合来进行讲解。作 业课后复习思考题课 时3学时第五章智能化测量控制仪表的键盘、显示器及打印输出接口目的要求让学生掌握智能化测量控制仪表的输入与输出接口教学内容键盘接口技术、显示器接口技术、8279可编程键盘/显示器芯片接口技术、液晶显示器LCD接口技术、打印输出接口技术重点难点键盘接口技术、显示器接口技术、8279可编程键盘/显示器芯片接口技术、液晶显示器LCD接口技术、打印输出接口技术教学方法板书，以教、学相结合来进行讲解。作 业课后复习思考题课 时3学时第六章智能仪表的抗干扰技术目的要求学习智能化测量控制仪表的硬件和软件抗干扰技术教学内容介绍干扰源、硬件抗干扰措施、软件抗干扰措施重点难点硬件抗干扰措施、软件抗干扰措施教学方法板书，以教、学相结合来进行讲解。作 业课后复习思考题课 时1学时第七章智能化测量控制仪表的通讯接口目的要求让学生掌握智能化测量控制仪表的通讯接口技术教学内容RS232C标准、串行通讯接口电路、IEEE488标准、接口功能要素、总线结构、三线挂钩原理、并行通讯接口芯片重点难点RS232C标准、串行通讯接口电路、IEEE488标准、三线挂钩原理、并行通讯接口芯片教学方法板书，以教、学相结合来进行讲解。作 业课后复习思考题课 时2学时第八章智能化测量控制仪表中的数据处理技术目的要求让学生掌握智能化测量控制仪表的数据处理技术教学内容定点数运算程序、浮点数运算程序、常用函数的计算方法、数制之间的转换、数据的非数值处理重点难点定点数运算程序、浮点数运算程序、常用函数的计算方法教学方法板书，以教、学相结合来进行讲解。作 业课后复习思考题课 时3学时第九章仪表中的常用测量与控制算法目的要求让学生学习与控制仪表测量技术有关的算法教学内容介绍数字滤波算法、校正算法、量程自动转换与标度变换、PID控制算法重点难点数字滤波算法、PID控制算法教学方法板书，以教、学相结合来进行讲解。作 业课后复习思考题课 时2学时第十章智能化测量控制仪表的设计目的要求让学生了解智能化测量控制仪表的的总体设计教学内容介绍智能化测量控制仪表的硬件电路设计、软件设计及调试方法重点难点智能化测量控制仪表的硬件电路设计、软件设计教学方法板书，以教、学相结合来进行讲解。作 业课后复习思考题课 时2学时三、大纲说明本课程采用闭卷考试；由于书上内容多为概念和理论，所以上课采取板书教、学为主，课堂上多采用提问的形式，调动学生的学习兴趣。本课程教材选用：徐爱钧智能化测量控制仪表原理与设计北航出版社1995年参考书目：杨欣荣智能仪器原理、设计与发展中南大学出版社 2003年 西南交通大学峨眉校区课程简介课程名称中文智能仪器设计总学时32英文学分2开课单位计算机系授课方式多媒体授课教师翟旭撰搞人翟旭适用专业测控技术及仪器课程属性必修先修课程电路、电子仪器与测量技术、汇编原理及单片机原理课程简介随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片微机的出现和发展，使传统的电子测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都不得发生了巨大变化，形成一种完全突破传统概念的新一代测试仪器智能仪器。现在很多厂商、研究所以及高等院校都在研制开发各种智能化测量控制仪表，广大的仪表设计、生产和使用人员都不得迫切希望了解和掌握单片机在测量控制仪表中的应用技术。为了跟上时代的步伐，本课程是测控专业学生必不可少的一门技术基础课。要求必须具备电路、电子仪器与测量技术、汇编原理及单片机原理的学习知识，通过本课程的学习为以后学生出去工作打下基础。本课程系统地阐述基于单片机的智能化测量控制仪表的基本原理与设计方法，智能化测量控制仪表的人机接口、过程通道接口、串行和并行通讯接口、