智能仪器设计教学大纲.docx

智能仪器设计学 分：30学 时：48（其中：讲课学时：48 实验学时：另行安排）先修课程：数字电子技术、微机原理与接口技术、计算机C语言程序设计、单片机原理与应用等课程适用专业：通信工程、电子信息工程、自动化、计算机科学与技术等专业选用教材：智能仪器，程德福，林君主编，机械工业出版社,2005开课系部：计算机科学与工程系撰 写 人：张小鸣审 定 人：王正洪 批准人：杨长春一、课程的性质与目的智能仪器设计是为通信、电子类各专业开设的一门专业模块课程，代表现代仪器仪表的发展方向。在学习本课程之前，应当具备数字电子技术、模拟电子技术、单片机原理与应用、微机原理与接口技术、数字信号处理等知识，同时具有C程序设计语言、汇编语言（如IBM汇编、单片机汇编等）的编程知识和一定的程序设计能力。本课程的基本任务是介绍智能仪器的基本结构、分类，数据采集技术、人机对话与数据通信、智能仪器的基本数据处理算法、软件设计、可靠性与抗干扰技术、可测试性设计、智能仪器发展趋势。通过学习，使学生初步具有设计与维护智能仪器的能力。二、课程的基本内容及要求第一章 概述1教学内容（1）智能仪器的分类、基本结构（2）智能仪器设计的主要技术及特点2基本要求了解智能仪器的主要特点、基本结构特征、分类、应用领域、重要性，以及实现智能仪器所涉及到的主要信息处理技术，认识到嵌入式技术和EDA技术在智能仪器设计与发展中所起的重要作用。第二章 数据采集技术1教学内容（1）数据采集系统组织结构；（2）模拟信号调理；（3）A/D转换器与接口技术；（4）数据采集系统误差分析；2基本要求了解数据采集系统的基本组成结构，掌握模拟信号调理的基本原理和设计方法。了解A/D转换器的基本原理，掌握并行和串行A/D转换器的基本接口技术。了解A/D转换器转换误差分析。第三章 人机对话与数据通信1教学内容（1）键盘电路接口技术；（2）LCD显示器工作原理与接口技术；（3）触摸屏原理与接口技术；（4）32/485串行接口技术。（5）接口技术2基本要求了解键盘扫描、LCD显示器、触摸屏的工作原理，掌握键盘、LCD显示器的接口技术。了解RS232/485接口信号标准和主要特点，掌握RS232/485的硬件接口技术。了解USB接口的工作原理与数据传输过程。第四章 智能仪器的基本数据处理算法1教学内容（1）数字滤波算法；（2）软件校正算法；（3）标度变换。2基本要求了解数字滤波算法的常用形式，掌握嵌入式系统编程方法。了解智能仪器软件非线性校正方法以及实用价值。掌握标度变换的基本原理与实现方法。第五章 软件设计1教学内容（1）软件开发模型与设计方法；（2）基于嵌入式操作系统的软件设计；（3）软件测试。2基本要求了解软件开发模型与基本开发步骤、树立软件工程的概念。了解嵌入式软件的设计步骤、嵌入式操作系统的功能与应用前景、软件测试方法与步骤，掌握模块化程序设计方法。第六章 可靠性与抗干扰技术1教学内容（1）可靠性的表征方法；（2）硬件可靠性设计；（3）软件可靠性设计；（4）干扰源分析。2基本要求了解可靠性的度量指标、仪器系统软硬件可靠性设计方法，掌握软件抗干扰的基本方法。了解干扰源的分类和抑制方法。第七章 可测试性设计1教学内容（1）可测试性定义与设计指标；（2）固有测试性通用设计准则；（3）机内测试技术设计准则和方法。2基本要求了解可测试性的重要性以及基本要求、固有可测试性设计准则、机内测试技术设计准则，掌握常规机内测试技术的基本方法。三、课程学时分配章 节讲 课实 验上 机第一章 概述2第二章 数据采集技术8第三章 人机对话与数据通信82第四章 智能仪器的基本数据处理算法62第五章 软件设计62第六章 可靠性与抗干扰技术62第七章 可测试性设计4四、参考书目1 赵茂泰. 智能仪器原理及应用（第