《智能仪器原理及应用》是一门高等教育自学考试电子工程本科专业的核心课程,旨在让学生掌握智能仪器的设计方法,包括硬件和软件两方面。这门课程涵盖了智能仪器的结构、设计要点,如模拟量输入输出通道、人机接口、通信接口,以及典型处理功能。学生还需要了解电压测量为主的智能仪器、智能电子计数器和数字存储示波器的工作原理和结构组成,以及个人仪器和虚拟仪器的基本概念、组成原理和设计方法。
课程内容紧密关联了模拟电子技术、数字电子技术、微机原理等基础知识,要求学生在学习前对这些领域有扎实的理解。同时,本课程还涉及到VXI和LabVIEW仪器系统,这是现代电子仪器开发中重要的工具和平台。
在智能仪器的硬件设计中,A/D和D/A转换器是关键组件。学生需要掌握它们的主要技术指标,例如逐次逼近式和双积分型A/D转换器的工作原理,以及D/A转换器的原理。此外,课程会教授如何设计和编程与8031单片机接口的ADC0808/0809、AD574和DA0832、DAC1208。
在人机接口部分,学生需学习键盘、显示器和打印机接口的设计,包括独立式和矩阵式键盘的编程,LED显示器和CRT显示器的显示技术,以及微型打印机接口的设计。这里会涉及直接分析法和状态分析法的应用,以及TPuP-40B/C微型打印机接口的编程。
通信接口部分则关注智能仪器与其他设备的数据交换,涵盖串行和并行通信协议,以及RS-232、USB、以太网等常见接口标准。这部分的学习有助于学生理解如何设计有效的数据传输方案,确保智能仪器在自动化和网络化环境中的高效工作。
《智能仪器原理及应用》是一门集理论与实践于一体的课程,要求学生不仅理解智能仪器的基本原理,还要能应用这些知识解决实际问题,设计出以微型计算机为核心的电子系统。课程的最终目标是培养学生的创新能力,使他们能够在不断发展的电子工程领域中胜任智能仪器的设计和开发工作。