第8章 智能儀器典型處理功能

1、第第8 8章章 智能儀器典型處理功能智能儀器典型處理功能 智能儀器的主要特征是以微處理器為核心進行工作。智能儀器的主要特征是以微處理器為核心進行工作。 智能儀器通過執(zhí)行某種專門程序所規(guī)定的測量算法來實現(xiàn)的。智能儀器通過執(zhí)行某種專門程序所規(guī)定的測量算法來實現(xiàn)的。8.1 硬件故障的自檢硬件故障的自檢 8.2 自動測量功能自動測量功能 8.3 儀器測量精度的提高儀器測量精度的提高 8.4 干擾與數(shù)字濾波干擾與數(shù)字濾波8.5 測量數(shù)據(jù)的標度變換測量數(shù)據(jù)的標度變換8.1 硬件故障的自檢硬件故障的自檢 8.1.1 自檢方式自檢方式 8.1.2 自檢算法自檢算法 8.1.3 自檢軟件自檢軟件 所謂自檢就是利

2、用事先編制好的檢測程序?qū)x器的所謂自檢就是利用事先編制好的檢測程序?qū)x器的主要部件進行自動檢測，并對故障進行定位。主要部件進行自動檢測，并對故障進行定位。8.1.1 自檢方式自檢方式（1） 開機自檢開機自檢（2） 周期性自檢周期性自檢（3） 鍵控自檢鍵控自檢8.1.2 自檢算法自檢算法 由于由于ROM中存在著儀器的控制軟件，因而對中存在著儀器的控制軟件，因而對ROM的檢測是的檢測是至關(guān)重要的。至關(guān)重要的。 ROM故障的測量算法常采用故障的測量算法常采用“校驗和校驗和”方法，具體作法是：方法，具體作法是：在將程序機器碼寫入在將程序機器碼寫入ROM的時候，保留一個單元（一般是最后的時候，保留一個單

3、元（一般是最后一個單元），此單元不寫程序機器碼而是寫一個單元），此單元不寫程序機器碼而是寫“校驗字校驗字”，“校校驗字驗字”應能滿足應能滿足ROM中所有單元的每一列都具有奇數(shù)個。自中所有單元的每一列都具有奇數(shù)個。自檢程序的內(nèi)容是：對每一列數(shù)進行異或運算，如果檢程序的內(nèi)容是：對每一列數(shù)進行異或運算，如果ROM無故障，無故障，各列的運算結(jié)果應都為各列的運算結(jié)果應都為“”，即校驗和等于，即校驗和等于FFH。 一、一、 ROM或或EPROM的檢測的檢測 校驗和算法：校驗和算法：ROM 地址 ROM 中的內(nèi)容 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 2 0 0 1 1 1

4、 1 0 0 3 1 1 1 1 0 0 1 1 4 1 0 0 0 0 0 0 1 5 0 0 0 1 1 1 1 0 6 1 0 1 0 1 0 1 0 7 0 1 0 0 1 1 1 0 (校驗字) 1 1 1 1 1 1 1 1 (校驗和) 理論上，這種方法不能發(fā)現(xiàn)同一位上的偶數(shù)個錯誤，但是這理論上，這種方法不能發(fā)現(xiàn)同一位上的偶數(shù)個錯誤，但是這種錯誤的概率很小，一般可以不予考慮。若要考慮，須采用更復種錯誤的概率很小，一般可以不予考慮。若要考慮，須采用更復雜的校驗方法。雜的校驗方法。 二、二、 RAM的檢測的檢測 數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器RAM是否正常的測是否正常的測量算法是通過檢驗其量算法

5、是通過檢驗其“讀讀/寫功能寫功能”的有效性來體現(xiàn)的。的有效性來體現(xiàn)的。 常選特征字常選特征字55H和和AAH，分別，分別對對RAM 中的每一個單元進行先寫中的每一個單元進行先寫后讀的操作。判別讀后讀的操作。判別讀/寫內(nèi)容是否相寫內(nèi)容是否相符的常用方法是，把該單元的內(nèi)容符的常用方法是，把該單元的內(nèi)容求反并與原碼進行求反并與原碼進行“異或異或”運算，運算，若結(jié)果為若結(jié)果為FFH，表明正常。，表明正常。三、三、 總線的自檢總線的自檢 所謂總線的自檢是指對經(jīng)過緩沖器的總線進行檢測。 由于總線沒有記憶能力，需要設置了兩組鎖存觸發(fā)器，分別記憶地址總線和數(shù)據(jù)總線上的信息。只要執(zhí)行一條對存儲器或I/O設備的寫

6、操作指令，地址線和數(shù)據(jù)線上的信息便能分別鎖存到這兩組觸發(fā)器中，通過對這兩組鎖存觸發(fā)器分別進行讀操作，便可判知總線是否存在故障。 具體做法是：使被檢測的每根總線依次為1態(tài)， 其余總線為0態(tài)。如果某總線停留在0態(tài)或1態(tài)，說明有故障存在。 三、三、 總線的自檢總線的自檢 四、四、 顯示與鍵盤的檢測顯示與鍵盤的檢測 鍵盤檢測的方法是：鍵盤檢測的方法是： CPU每取得一個按鍵閉合的信號，就反饋一個信息。如每取得一個按鍵閉合的信號，就反饋一個信息。如果按下某單個按鍵后無反饋信息，往往是該鍵接觸不良，如果按下某單個按鍵后無反饋信息，往往是該鍵接觸不良，如果按某一排鍵均無反饋信號，則一定與對應的電路或掃描信果

7、按某一排鍵均無反饋信號，則一定與對應的電路或掃描信號有關(guān)。號有關(guān)。 8.1.2 自檢算法自檢算法四、四、 顯示與鍵盤的檢測顯示與鍵盤的檢測 顯示器的檢測一般有兩種方式：顯示器的檢測一般有兩種方式： 第一種方式是：讓顯示器全部發(fā)亮，即顯示出第一種方式是：讓顯示器全部發(fā)亮，即顯示出888 ，當顯示表明顯示器各發(fā)光段均能正常發(fā)光，當顯示表明顯示器各發(fā)光段均能正常發(fā)光時，操作人員只要按任意鍵，顯示器應全部熄滅片刻，時，操作人員只要按任意鍵，顯示器應全部熄滅片刻，然后脫離自檢方式進入其他操作。然后脫離自檢方式進入其他操作。 第二種方式是：讓顯示器顯示某些特征字，幾秒第二種方式是：讓顯示器顯示某些特征字，

8、幾秒鐘后自動進入其他操作。鐘后自動進入其他操作。 8.1.2 自檢算法自檢算法 上述各自檢項目一般應分別編成子程序，以便需要時調(diào)用。上述各自檢項目一般應分別編成子程序，以便需要時調(diào)用。 設各段子程序的入口地址為設各段子程序的入口地址為TST i（I = 0，1，2），）， 對應對應的故障代號為的故障代號為TNUM（0，1，2）。）。 8.1.3 自檢軟件自檢軟件 測試指針表測試指針表測試指針測試指針 入口地址入口地址 故障代號故障代號 偏移量偏移量 TST0 0 TST1 1 TSTPT TST2 2 偏移偏移=TNUM TST3 3 一個典型的含有自檢在內(nèi)的一個典型的含有自檢在內(nèi)的智能儀器程

9、序流程圖智能儀器程序流程圖 8.2.1 自動量程轉(zhuǎn)換自動量程轉(zhuǎn)換 8.2.2 自動觸發(fā)電平調(diào)節(jié)自動觸發(fā)電平調(diào)節(jié) 8.2.3 自動零點調(diào)整自動零點調(diào)整 8.2.4 自動校準自動校準 8.2 自動測量功能自動測量功能 智能儀器通常含有：自動量程轉(zhuǎn)換、自動零點調(diào)整、智能儀器通常含有：自動量程轉(zhuǎn)換、自動零點調(diào)整、自動校準功能，自動觸發(fā)電平調(diào)節(jié)。自動校準功能，自動觸發(fā)電平調(diào)節(jié)。 8.2.1 自動量程轉(zhuǎn)換自動量程轉(zhuǎn)換 自動量程轉(zhuǎn)換可以使儀器在很短的時間內(nèi)自動選定在最合理的量程下，從而使儀器獲得高精度的測量。 例如：某數(shù)字電壓表共有 0.4V，4V，40V，400V 四個量程，量程設定是由CPU通過特定的輸

10、出端口送出量程控制代碼來實現(xiàn)的。 自動判別由最大量程開始，逐級比較，直至選出最合適量程。自動判別由最大量程開始，逐級比較，直至選出最合適量程。 本例各量程可使用同一個判斷依據(jù)，即本例各量程可使用同一個判斷依據(jù)，即A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)應落在轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)應落在3 999N399之間。之間。 8.2.2 自動觸發(fā)電平調(diào)節(jié)自動觸發(fā)電平調(diào)節(jié) 一般情況下，觸發(fā)電平應設定在波形的中點。有時為了滿足其他測量的要求，例如測定波形上升時間或下降時間時，又需要將觸發(fā)點設定在波形的10或90處。8.2.3 自動零點調(diào)整自動零點調(diào)整 儀器零點漂移的大小以及零點是否穩(wěn)定是造成零點誤差的主要來源之一。儀器零點漂移的大小以及零點是

11、否穩(wěn)定是造成零點誤差的主要來源之一。測量結(jié)果：Ux=Uox-Uos 8.2.4 自動校準自動校準 1：通過與更高精度的同類儀器（稱標準儀器，其精度一般：通過與更高精度的同類儀器（稱標準儀器，其精度一般應比被校準儀器的精度高一個量級）進行比較測量來實現(xiàn)。應比被校準儀器的精度高一個量級）進行比較測量來實現(xiàn)。 2：采用輸出值可步進調(diào)節(jié)的標準信號源。：采用輸出值可步進調(diào)節(jié)的標準信號源。 為保證儀器精度，儀器必須定期進行校準。傳統(tǒng)儀器的為保證儀器精度，儀器必須定期進行校準。傳統(tǒng)儀器的校準一般采用兩種方式：校準一般采用兩種方式： 自動校準時，儀器提示輸入標準電壓，按下確認，儀器就會對標準電壓進行一次測量并

12、將標準量（或標準系數(shù)）存入到“校準存儲器”中。校正測量完成后，校準程序還能自動計算每兩個校準點之間的插值公式的系數(shù)，得到一張校準表和一張內(nèi)插公式系數(shù)表。 正式測量時，這些參數(shù)值將與測量值一起形成經(jīng)過修正后形成準確的測量值。8.3 儀器測量精度的提高儀器測量精度的提高8.3.1 隨機誤差的處理方法隨機誤差的處理方法8.3.2 系統(tǒng)誤差的處理方法系統(tǒng)誤差的處理方法8.3.3 粗大誤差的處理方法粗大誤差的處理方法智能儀器的主要優(yōu)點之一是利用微處理器的數(shù)據(jù)智能儀器的主要優(yōu)點之一是利用微處理器的數(shù)據(jù)處理能力可以減小測量誤差，提高儀器測量的精確度。處理能力可以減小測量誤差，提高儀器測量的精確度。原因：測量

13、過程隨機因素，大多數(shù)按正態(tài)分布。 消除：取多次測量結(jié)果的算術(shù)平均值： 8.3.1 隨機誤差的處理方法隨機誤差的處理方法N1iixx某數(shù)字電壓表設置了由小到某數(shù)字電壓表設置了由小到大的六擋量程，其編號分別為大的六擋量程，其編號分別為1，2，6。當工作于最低擋即第擋量當工作于最低擋即第擋量程時，程時， 被測信號很弱，隨機誤差被測信號很弱，隨機誤差的影響相對較大，取的影響相對較大，取N=10，第，第擋，隨機誤差影響相對小，因而擋，隨機誤差影響相對小，因而取取N=6。同理，第擋取。同理，第擋取N=4；第；第擋取擋取N=2；第；第5擋和第擋只作擋和第擋只作單次測量處理，取單次測量處理，取N=1。8.3.

14、1 隨機誤差的處理方法隨機誤差的處理方法8.3.2 系統(tǒng)誤差的處理方法系統(tǒng)誤差的處理方法系統(tǒng)誤差是指在相同條件下多次測量同一量時，誤差系統(tǒng)誤差是指在相同條件下多次測量同一量時，誤差的絕對值和符號保持恒定或在條件改變時按某種確定的規(guī)的絕對值和符號保持恒定或在條件改變時按某種確定的規(guī)律而變化的誤差。律而變化的誤差。一、一、 利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差 二、二、 利用校正數(shù)據(jù)表修正系統(tǒng)誤差利用校正數(shù)據(jù)表修正系統(tǒng)誤差 三、三、 通過曲線擬合來修正系統(tǒng)誤差通過曲線擬合來修正系統(tǒng)誤差 一、一、 利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差先通過分析建立系統(tǒng)的誤差模型，再由誤差模型

15、求出誤差修正公式。誤差修正公式一般含有若干誤差因子，修正時，先通過校正技術(shù)把這些誤差因子求出來，然后利用修正公式來修正測量結(jié)果， 從而削弱了系統(tǒng)誤差的影響。在無誤差的理想情況下，有=0，i=0，K=1，于是存在關(guān)系 在有誤差的情況下，可以推出 可改寫成簡明形式 ：xb1yb0 上式即為誤差修正公式，其中，b0，b1即誤差因子。如果能求出b0，b1 的數(shù)值，即可由誤差修正公式獲得無誤差的x值，從而修正了系統(tǒng)誤差。xRRRy22121111RRiKyx校正步驟如下： (1) 零點校正：先令輸入端短路，即S1閉合，此時有x=0，得到輸出為y0，于是可得方程：0b1y0b0 (2) 增益校正 令輸入端

16、接上標準電壓，即S2閉合，此時有x=E，于是得到輸出為y1，同樣可得方程： Eb1y1b0 聯(lián)立求解上述二方程，可得誤差因子b1E y1y0b0E1y1 y0 (3) 實際測量 令S3閉合，此時得到輸出為y（結(jié)果），于是被測量的真值為0100)(yyyyEbybx1 通過建立校正數(shù)據(jù)表的方法來修正系統(tǒng)誤差，步驟如下： （1 1）獲取校正數(shù)據(jù)：）獲取校正數(shù)據(jù)： 在儀器的輸入端逐次加入一個個已知的標準電壓x1，x2，xn，并實測出對應的測量結(jié)果y1，y2，yn。則即為測量值yi（i=1,2,，n）對應的校正數(shù)據(jù)。 （2 2）查表：）查表： 將xi（i=1,2,，n）依次存入一段存儲器中，處理時，根

17、據(jù)實測的y(i=1,2,，n)值查表，即可直接從表中讀出經(jīng)過修正的測量值。 （3 3）插值處理：）插值處理：若實際測量的y值介于某兩個標準點yi和yi+1之間，為了減少誤差，還要在查表的基礎上作內(nèi)插計算來進行修正。二、二、 利用校正數(shù)據(jù)表修正系統(tǒng)誤差利用校正數(shù)據(jù)表修正系統(tǒng)誤差采用內(nèi)插技術(shù)可以減少校準點從而減少內(nèi)存空間。最簡單的內(nèi)插是線性內(nèi)插， 當yiyyi+1 時?。?i1i1iiyyyyxxxx三、三、 通過曲線擬合來修正系統(tǒng)誤差通過曲線擬合來修正系統(tǒng)誤差 曲線擬合是指從n對測定數(shù)據(jù)（xi，yi） 中，求得一個函數(shù)f（x）來作為實際函數(shù)的近似表達式。方法是：首先定f（x） 的具體形式，然后再

18、通過對實測值進行選定函數(shù)的數(shù)值計算，求出精確的測量結(jié)果。 連續(xù)函數(shù)擬合法連續(xù)函數(shù)擬合法 分段曲線擬合法分段曲線擬合法 連續(xù)函數(shù)擬合法連續(xù)函數(shù)擬合法 連續(xù)函數(shù)擬合法一般采用多項式擬合（當然也不排除采用解析函數(shù)，如ex、lnx和三角函數(shù)等），多項式的階數(shù)應根據(jù)儀器所允許的誤差來確定，一般情況下，擬合多項式的階數(shù)愈高，逼近的精度也就愈高。擬合多項式的階數(shù)一般采用二三階。 現(xiàn)以熱電偶的電勢與溫度之間的關(guān)系式為例，討論連續(xù)函數(shù)擬合的方法。 連續(xù)函數(shù)擬合法連續(xù)函數(shù)擬合法 熱電偶的溫度與輸出熱電勢之間的關(guān)系一般用下列三階多項式來逼近R=abxPcxP2dxP3 變換成嵌套形式得 R(dxPc)xPbxPa

19、式中，R是讀數(shù)（溫度值）， xP由下式導出xP=xabT0cT02 上式中，x是被校正量，即熱電偶輸出的電壓值。T0是使用者預置的熱電偶環(huán)境(冷端)溫度。熱電偶冷端一般放在一個恒溫槽中，保持在0。系數(shù)a，b，c，d，a，b，c是與熱電偶材料有關(guān)的校正參數(shù)。 R(dxPc)xPbxPa 式中，xP=xabT0cT02 一個階多項式一般需要進行1/2n（n+1）次乘法，如果采用嵌套形式，只需進行n次乘法，從而使運算速度加快。首先求出各校正參數(shù)a，b，c，d，a，b，c，并順序地存放在首址為COEF的緩沖區(qū)內(nèi)，然后根據(jù)測得的x值通過運算求出R（溫度值）。2. 2. 分段曲線擬合法分段曲線擬合法 分段

20、曲線擬合法，即是把非線性曲線的整個區(qū)間劃分成若干段，將每一段用直線或拋物線去逼近。從而回避了高階運算，使問題化繁為簡。(1) 分段直線擬合分段直線擬合分段直線擬合法是用一條折線來代替原來實際的曲線，這是一種最簡單的分段擬合方法。 設某傳感器的輸入/輸出特性如圖所示，圖中分三段直線來逼近該傳感器的非線性曲線。 由于曲線低端比高端陡峭，所以采用不等距分段法。 x為測量數(shù)據(jù)，y 為實際被測變量，端的線性差值公式為y3 ；xx3y2K3(xx2) ；x2xx3 y1K2(xx1) ；x1xx2 K1x ；0 xx1時y =設某傳感器的輸入/輸出特性如圖所示，圖中分三段直線來逼近該傳感器的非線性曲線。

21、由于曲線低端比高端陡峭，所以采用不等距分段法。 x為測量數(shù)據(jù)，y 為實際被測變量，各端的線性差值公式為y3 ；xx3y2K3(xx2) ；x2xx3 y1K2(xx1) ；x1xx2 K1x ；0 xx1時y =(2) 分段拋物線擬合分段拋物線擬合 若輸入/輸出特性很彎曲，而測量精度又要求比較高，可考慮采用多段拋物線來分段擬合 。 如圖示的曲線可以分成 四段，每段分別用一個二階拋物線方程 yaix2bixci (i=1，2，3，4)描繪。每一段找出三點xi1，xi1，xi（含兩分段點）。然后解下列聯(lián)立方程以求出系數(shù)ai，bi，ci 。 yi1 aixi12 bixi1ci yi1 aixi12

22、 bixi1ci yi aix2i bixici 如圖示的曲線可以分成 四段，每段分別用一個二階拋物線方程 yaix2bixci (i=1，2，3，4)描繪。每一段找出三點xi1，xi1，xi（含兩分段點）。然后解下列聯(lián)立方程以求出系數(shù)ai，bi，ci 。 yi1 aixi12 bixi1ci yi1 aixi12 bixi1ci yi aix2i bixici 8.3.3 粗大誤差的處理方法粗大誤差的處理方法粗大誤差是指在一定的測量條件下，測量值明顯地偏離實際值所形成的誤差。粗大誤差明顯地歪曲了測量結(jié)果，應予以剔除。當對儀器的系統(tǒng)誤差采取了有效技術(shù)措施后，對于測量過程中所引起的隨機誤差和粗大

23、誤差一般可按下列步驟處理。（1） 求測量數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值（2） 求各項的剩余誤差（3） 求標準偏差（4） 判斷粗大誤差（壞值）（8） 如果判斷存在粗大誤差，給予剔除，然后重復上述步驟(1)(4)（每次只允許剔除其中最大的一個）。最后，如果判斷不再存在粗大誤差，則可計算當前算術(shù)平均值、各項剩最后，如果判斷不再存在粗大誤差，則可計算當前算術(shù)平均值、各項剩余誤差及標準偏差估計值，作為有效的測量結(jié)果余誤差及標準偏差估計值，作為有效的測量結(jié)果。8.4 干擾與數(shù)字濾波干擾與數(shù)字濾波 8.4.1 中值濾波中值濾波 8.4.2 平均濾波程序平均濾波程序 8.4.3 低通數(shù)字濾波低通數(shù)字濾波在傳統(tǒng)儀器中，濾波通

24、過選用不同種類的硬件濾波器予以實現(xiàn)。在智能儀器中，由于微處理器的引入，可以通過程序?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進行某種處理，消除或減弱干擾和噪聲的影響，即數(shù)字濾波得方法。數(shù)字濾波具有硬件濾波器的功效，卻不需要硬件開銷，從而降低了成本。由于軟件算法的靈活性，還能產(chǎn)生硬件濾波器所達不到的功效。它的不足之處是需要占用機時。8.4 干擾與數(shù)字濾波干擾與數(shù)字濾波 8.4.1 中值濾波中值濾波 所謂中值濾波是對被測參數(shù)連續(xù)采樣N次（N一般選為奇數(shù)），然后將這些采樣值進行排序并選中間值。中值濾波對去掉脈沖性質(zhì)的干擾比較有效，并且采樣次數(shù)N愈大，濾波效果愈強，但采樣次數(shù)N太大會影響速度，所以N一般取3或5。對于變化很慢的參數(shù)

25、，有時也可增加次數(shù)，例如15次。對于變化較為劇烈的參數(shù)，此法不宜采用。FLT10：MOV A，R2 ；R2R3否? CLR C SUBB A，R3 JC FLT11 ；R2R3，交換 XCH A， R3 MOV R2，AFLT11：MOV A， R3；R3R4否? CLR C SUBB A，R4 JCFLT12 ；R3R4，交換 XCH A， R3 XCH A，R4 ；R3R2否? CLRC SUBB A， R2 JNC FLT12 ；R3R2，結(jié)束 MOV A，R2 ；否則R2為中值 MOV R3， A ；中值送入R3FLT12：RET中值濾波程序主要中值濾波程序主要由數(shù)據(jù)排序和取中間值由數(shù)

26、據(jù)排序和取中間值兩部分組成。數(shù)據(jù)排序兩部分組成。數(shù)據(jù)排序可采用幾種常規(guī)的排序可采用幾種常規(guī)的排序方法，如冒泡法、沉底方法，如冒泡法、沉底法等。法等。該中值濾波程序采該中值濾波程序采樣次數(shù)樣次數(shù)N選為選為3，三次采，三次采樣后的數(shù)據(jù)分別存放在樣后的數(shù)據(jù)分別存放在R2，R3，R4中，執(zhí)行之中，執(zhí)行之后，中值放在后，中值放在R3。 8.4.2 平均濾波程序平均濾波程序最基本的平均濾波程序是算術(shù)平均濾波程序。算術(shù)平均濾波對濾除混雜在被測信號上的隨機干擾非常有效。一般說來，采樣次數(shù)N愈大，濾除效果愈好，但系統(tǒng)的靈敏度要下降。為了提高運算速度，程序中常用移位來代替除法，因此 N一般取4，5，16 等。一、

27、一、 去極值平均濾波去極值平均濾波二、二、 移動平滑濾波移動平滑濾波三、三、 加權(quán)平均濾波加權(quán)平均濾波去極值平均濾波的算法是：連續(xù)采樣N次，去掉一個最大值，去掉一個最小值，再求余下N2個采樣值的平均值。一、一、 去極值平均濾波去極值平均濾波移動平均濾波：先在RAM 中建立一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，依順序存放N次采樣數(shù)據(jù)；然后每采一個新數(shù)據(jù)，就將最早采集的數(shù)據(jù)去掉；再求出當前RAM緩沖區(qū)中N個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值或加權(quán)平均值。這樣，每進行一次采樣，就計算出一個新的平均值，大大加快了數(shù)據(jù)處理的能力。這種數(shù)據(jù)存放方式可以采用環(huán)形隊列結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。設環(huán)形隊列地址為 40H4FH共16個單元，R0作為隊尾指示，其程序流

28、程圖如圖示。 二、二、 移動平滑濾波移動平滑濾波三、三、 加權(quán)平均濾波加權(quán)平均濾波 所謂加權(quán)平均的含義是指參加平均運算的各采樣值按不同的比例進行相加求均。加權(quán)系數(shù)一般先小后大，以突出后若干次采樣的作用，加強系統(tǒng)對參數(shù)變化趨勢的辨識。N項加權(quán)平均濾波的算法為： 式中 C0，C1，CN1為常數(shù)，它們的選取有多種方法，但應滿足 C0 C1 CN1 1 1N0iiNinYCYWEIGHT: MOV R0， #DATA ；清CLRA MOVR2， 03HLOOP: MOV R0， A INC R0 DJNZ R2， LOOP MOV R5， #SAMP ；采樣值首址送R5 MOV R6， #COEFF

29、；系數(shù)首址送R6 MOV R1， #PRODT ；乘積首址送R1 MOV R2， #N ；濾波數(shù)據(jù)項數(shù)送R2LOOP1: ACLL MULT21 ；計算CkYk，最低字節(jié)為小數(shù)部分設采樣值已存于內(nèi)部設采樣值已存于內(nèi)部RAM中中SAMP開始的單元中，采樣值為雙開始的單元中，采樣值為雙字節(jié)，加權(quán)系數(shù)字節(jié)，加權(quán)系數(shù)Ck為二位小數(shù)，擴大為二位小數(shù)，擴大256倍變成整數(shù)后，以二進制倍變成整數(shù)后，以二進制形式存于形式存于COEFF開始的單元中。開始的單元中。 程序中調(diào)用雙字節(jié)乘以單字節(jié)的程序中調(diào)用雙字節(jié)乘以單字節(jié)的乘法子程序乘法子程序MULT21，R5指出被乘數(shù)低位地址，指出被乘數(shù)低位地址，R6指出乘數(shù)地址，指出乘數(shù)地址，乘積放在乘積放在PRODT開始的三個單元中，由開始的三個單元中，由R1指出。運算結(jié)果去掉最指出。運算結(jié)果去掉最低字節(jié)后即為濾波值，存于低字節(jié)后即為濾波值，存于DATA開始的單元中。開始的單元中。 MOV R0，#DATA ；累加 MOV R7，#03HCLR C LOOP2: MOV A， R0 ADDC A， R1 MOV R0， A INC R0 INC R1 DJNZ R7， LOOP2 INC R5 ；修正 INC R5 INC R6 DJNZ R2， LOOP1 RET8.3 測量數(shù)據(jù)的標度變換測量數(shù)據(jù)的標度變換 智能儀器在檢測參數(shù)時，儀器直接采集的