PPT《智能仪器仪表概论》

2 0 %的速度增长 ,而微处理器和微型计算机在仪器中的应用则以每年

3 5%的速度递增. 国内市场也是如此 ,虽然 ,它的发展在我国起步较晚 ,但发展极为迅速 ,其开发潜力巨大 ,市场极其广阔 ,已成为国内仪器、仪表行业今后发展的主导产品 ,因此 ,我们要认准这个发展的方向.通过大量的资料调查分析结果表明 ,我国智能化仪器、仪表目前开发研制的侧重点是工业在线过程控制仪表 ,这也是国内智能化仪器竞争点. §1.2智能仪器仪表设计的主要内容 实例图片 §1.3 微机技术的发展 1.3.1 Intel系列单片机发展过程简介1.3.2 专用集成单片机的发展简要介绍PC机的发展过程(8086/286/386/486/586/P/PⅡ/PⅢ/P4) 1.3.1 Intel系列单片机及其发展过程简介 如同生产微型计算机的微处理器一样,Intel公司在单片机的研究和制造方面也堪称先锋. 1976年Intel发布了8位单片机MCS-48系列.1980年发布了高档8位单片机MCS-51系列.1983年推出了16位单片机MCS-96系列.1988年第一季度又隆重推出MCS-96系列的新产品准16位单片机MCS-98家族.接着又发布了MCS-C196/C198机型.近年来,Intel又研制成功32位单片机MCS-960系列,但目前国内市场还很少见. 96系列单片机引脚图及功能特点 1.3.2 专用集成单片机的发展 8044系列单片机(bitbus)简化指令集单片机(哈佛结构)模糊控制单片机神经元单片机高速数字信号处理器ASIC和FPGA (详细) 一.8044系列单片机 用于BIT BUS通讯,由8031的内核与BIT BUS通讯协议模块构成. 二.简化指令集单片机 Reduced Instruction Set Computer,特点是内部总线采用 哈佛 结构,即数据总线 (8位)与指令总线(12-16位)是分离的,故取指周期与执行周期可以重叠,大大提高了运算速度,采用这种结构的还有美国MICROCHIP公司生产的(8位)PIC16C57,(10位)PIC18C**,以及TI TMS320系列.

三、模糊控制单片机 在计算机控制领域中,有一类问题不能用简单的是/非和精确量来确定的,必须用模糊逻辑推理、判断处理. 在一般通用计算机上,用软件办法来实现模糊逻辑推理存在问题:一是编制软件费时,二是运算执行费时. 模糊控制单片机如美国NEURALOGIX(NL),MOTOROLA,日本三菱相继试制出模糊逻辑控制器:NLX230,模糊图形比较器:NLX110,模糊逻辑相关器:NLX112/113,模糊逻辑处理器MELP40等. 四.神经元单片机 通常的神经网络计算机是在通用计算机上采用软件方法来实现的,因而其功能和速度上都受到很大限制.MOTOROLA公司推出的神经元单片机MC143150的特点:三个9位流水作业的CPU,五条通信端口引线,可支持网络的收发,有11条I/O口线,可以作为一个神经元在计算机网络上出现,也可以作为工业控制网络中的节点部件. 五.高速数字信号处理器 DSP是单片机的一个重要分支,用于高速数字信号处理,可进行32位浮点运算,并具有数字信号处理的相关函数,指令周期为33-50us;

TMS32020对1024点的FFT运算仅需29ms(80C196KB/12MHz,需500ms),可进行实时分析,通用微机与数字信号处理器,取代价格昂贵的信号分析仪器.TI公司:TMS320C25/C40/C50等. 六.ASIC和FPGA 专用集成电路(Application-specific integrated circuit)和现场可编程逻辑门阵(Field Programmable Gate Array);

其中性能价格比最高的是美国ACTEL公司的反熔丝型现场可编程门阵列,真正实现设计灵活、高速度、高利用率、高容量、高可靠性及高保密性的反熔丝型现场可编程门阵列. §1.4 测控系统的发展 1.4.1 集中型测控系统1.4.2 分布式测控系统1.4.3 DCS的发展趋势和 FCS LONWORKS(详细)1.4.4 INTEMOR/IADS/GRID 测控系统的基本组成 1.4.1集中型测控系统 由一台计算机和单片机担当控制、检测、输出任务:如智能仪器、工业过程集中监视、用来对检测参数进行高效和自动化测量,报警和闭环控制,大多是专用计算机系统.集中控制缺点:可靠性差,干扰大、开发复杂、周期长. 积木式或模块式自动测试系统也属于集中控制系统之列: