[2]智能仪器原理及应用.ppt

第2章 智能仪器典型处理功RA能M自及检 实现方法
建立 地址 指针
写入 55H并读 出
读写 相符 ？
N
Y 写入 AAH并读 出
读写 相符 ？
N
Y 地址 指针 ＋1
N
最后 一单 元？
Err or标志 并显 示 出错 单元 地址
Y Pass标 志
结束
图2-1 RAM自检流程图
第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法
第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法 表2-1 校验和算法示意
第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法
2. RAM的检测 数据存储器RAM是否正常是通过检验其“读写功能”的有 效 性 来 体 现 的 。 通 常 可 选 用 特 征 字 55H （ 01010101B ） 和 AAH （10101010B），分别对RAM的每一个单元进行“先写后读”的 操作， 其自检的流程图如图2-1所示。
第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法
2)
系统仅在开机时进行一次性的自检，并不能保证在以后的 工作过程中仪器不会出现故障。为了使仪器一直处于良好的工 作状态，可以采用周期性自检的方式。周期性自检是将仪器的 自检分成若干项，程序设计时安排在仪器的每次（或几次）测 量间隙插入一项自检操作。这样，经过多次测量之后便可完成 仪器的全部自检项目，周而复始。由于这种自检是自动进行的 且不影响仪器的正常工作，因此通常不为操作人员所觉察（除 非发生故障而告警）。
第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法 3. 总线的自检
大多数智能仪器中的微处理器总线都是经过缓冲器再与各 I/O器件和插件等相连接的，这样即使缓冲器以外的总线出了 故障，也能维持微处理器的正常工作。这里所谓的总线自检， 是指对经过缓冲器的总线进行检测。由于总线没有记忆能力， 因此总线自检中设置了两组锁存触发器，用于分别记忆地址总 线和数据总线上的信息。这样，只要执行一条对存储器或I/O 设备的写操作指令，地址线和数据线上的信息便能分别锁存到 这两组触发器（地址锁存触发器和数据锁存触发器）中。我们 通过对这两组锁存触发器分别进行读操作，将地址总线和数据 总线上的信息与原有的输出信息进行比较，便可判知总线是否 存在故障。具体实现的电路原理图见图2-2。
第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法
第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法
2.1 智能仪器故障的自检 2.2 自动测量功能 2.3 测量误差及典型的误差处理方法 2.4 数字滤波 思考题与习题
第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法
2.1 智能仪器故障的自检
2.1.1
1)
开机自检是在仪器电源接通或复位之后进行的，主要检查 显示器、仪器的接插件、ROM、RAM等。自检中如果没发现问题， 就显示仪器一切正常的特征字符或直接进入测量程序；如果发 现问题，则及时报警并显示故障代码，以提醒用户并避免仪器 带病工作；当故障严重时，也可以停机待修。开机自检是对仪 器正式投入运行之前所进行的全面检查，完成开机自检后， 系统在以后的运行中不再进行这一过程。
基本方法是：先将55H（或AAH）写入RAM的一个单元，然 后从该单元中读取数据，并与55H（或AAH）相比较。若不相符， 则显示出错并给出出错单元地址；若相符，则再写入AAH（或 55H），然后从该单元中读取数据，并与AAH(或55H) 相比较。 若不相符，则显示出错并给出出错单元地址；若相符，则修改 地址指针，用同样的方式对下一个单元进行“读写”检测。依 此类推，直到最后一个单元检测完毕即可结束。
第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法
总 线
D0 D1 Q0 Q1
… D7 CL D0D1 … Q7 OE Q0Q1
… D7 CL … Q7 OE
I /O 双向 总线 缓冲 器
单向 总线 缓冲 器
D0D1 …
D7
A0A1 … CPU
图 2-2 总线检测电路原理图
01 23 45 67 地址 译码 器 OE
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2.1.2
1. ROM或EPROM的检测
由于智能仪器中的ROM或EPROM是用来存放仪器的控制程序 的，是不允许出故障的，因而对ROM或EPROM的检测是至关重要 的。ROM或EPROM故障的检测一般采用“校验和”的方法，其具 体的做法是：在将仪器程序机器码写入ROM或EPROM的时候，保 留一个单元（一般是最后一个单元）。此单元不是用于写程序 代码，而是用于写入“校验字”。“校验字”应能满足ROM或 EPROM中所有单元的每一列都具有奇数个“1”。自检程序的内容 是： 对每一列数进行异或运算，如果ROM或EPROM无故障，各列 的运算结果应都为“1”，即校验和等于FFH。这种算法见表2－1 所示。 表中ROM地址的前7个（0～6）单元是程序代码，最后一 个单元内容为对应于上面程序的奇数校验字01001110（使ROM 中 的 每 一 列 的 “ 1” 为 奇 数 个 ） 。 这 样 ， ROM 的 校 验 和 为 11111111，即FFH。
A7 A8 A9 A1 0 RD WR
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4. 显示器与键盘的检测
智能仪器的显示器、键盘等I/O设备的检测往往采用与操作 者合作的方式进行。检测程序的内容为：先进行一系列预定的 I/O操作，然后操作者对Biblioteka Baidu些I/O操作的结果进行检验。如果检 验的结果与预先的设定（或设想）一致，就认为功能正常； 否 则， 应对有关的I/O通道进行检修。
第2章 智能仪器典型处理功能及实现方法 3)
除了上述两种自检外，还可以在仪器的面板上设置“自检” 按键，即当用户对仪器的可信度产生怀疑时，可通过按下该键 来启动一次自检程序，微处理器根据按键译码后转到相应的自 检程序执行自检操作，这就是键控自检。键控自检是一种人工 干预的检测方式。
在上述几种不同方式的自检过程中，如果发现仪器出现某 种故障，仪器自身通常会以适当的形式发出指示。智能仪器一 般都通过其面板上的显示器，以文字或数字的形式显示出错代 码。出错代码通常以“Error X”字样表示， 并常常用发光二极 管伴以闪烁信号，以引起注意。其中“X”为故障代号，操作人 员根据出错代码，通过查阅仪器使用手册便可确定故障内容以 及故障处理的方法。