微電腦介麵晶片和單晶片在化學上的應用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 微電腦
• 單片機
• 化學應用
• 界麵芯片
• 傳感器
• 儀器分析
• 化學儀器
• 數據采集
• 嵌入式係統
• 自動化

本書共分十二章，除第一章微電腦介麵晶片及單晶片導論外，第二章至第八章介紹各種微電腦介麵晶片，第九章至第十一章介紹常用各種單晶片微電腦，而第十二章介紹信用卡大小的Raspberry Pi（樹莓派）微電腦。這些介麵晶片及單晶片微電腦均可應用在化學實驗及化學研究上。

　　第一章導論中介紹常見微電腦介麵晶片及單晶片之種類與性能和當晶片基本材料的半導體。第二章介紹各種邏輯閘晶片（AND/NAND/OR/NOR/NOT/XOR/XNOR邏輯閘）。第三章介紹繼電器（磁簧繼電器、光繼電器、固體繼電器及聲控、溫控、光控、紅外綫和無綫電遙控繼電器）。第四章介紹運算放大器（OPA）晶片工作原理及應用。第五章介紹各種振盪晶片和計數晶片。第六章介紹數位∕類比轉換器（DAC）晶片。第七章介紹類比∕數位轉換器（ADC）晶片，第八章介紹訊號輸齣輸入晶片（如PPI8255,RS232, IEEE488,EEPROM及USB-並列∕串列轉換晶片）。 第九章至第十一章分彆介紹MCS-51係列單晶片、PIC係列單晶片、MC68300係列單晶片微電腦及數位訊號處理器（DSP）晶片功能和應用。第十二章介紹可應用在化學實驗上的樹莓派微電腦∕繼電器∕ADC/DAC係統。
 

微電腦介麵晶片與單晶片在化學上的應用 本書並非關於微電腦介麵晶片和單晶片在化學領域具體應用的技術手冊或學術專著。 本書內容聚焦於 十九世紀末至二十世紀初的歐洲文學思潮變遷，特彆是以唯意誌論和象徵主義為核心的兩大哲學與藝術運動，如何深刻地影響瞭當時法國、德國和英國的詩歌、小說與戲劇創作。 第一部分：浪漫主義的黃昏與現代精神的萌芽（約1870-1890） 本部分詳細考察瞭在科學理性主義高歌猛進的背景下，歐洲知識界內部齣現的精神反撥。我們首先迴顧瞭自然主義文學的巔峰及其局限性，闡釋瞭紀德（André Gide）早期作品中對客觀實在的反思，如何預示著一場美學革命的到來。 核心議題： 1. 感覺的重估： 探討瞭法國感官主義（Sensualism）在文學中如何從單純的描寫轉嚮對內在心理狀態的捕捉。重點分析瞭波德萊爾（Charles Baudelaire）“病態之美”的遺産，以及它如何被後來的作傢用以對抗庸俗的社會規範。 2. 審美異化（Aesthetic Alienation）： 分析瞭在工業化進程加速的背景下，部分作傢群體（如“頹廢派”）對現代都市生活産生的疏離感。通過剖析奧斯卡·王爾德（Oscar Wilde）的戲劇語言與美學宣言，揭示瞭“為藝術而藝術”口號背後對傳統道德體係的挑戰。 3. 形而上學的轉嚮： 研究瞭在尼采的哲學思想尚未完全普及之前，知識分子如何開始質疑實證主義的界限。本章特彆關注瞭受叔本華影響的作傢，他們如何將“意誌”與“生命力”的概念引入敘事結構，為後續的唯意誌論文學奠定基礎。 第二部分：唯意誌論（Voluntarism）在德語文學中的張力（約1890-1910） 本部分將視綫投嚮中歐，深入剖析瞭尼采思想在德語文學界引起的巨大震動。這裏的“唯意誌論”並非指機械的技術實現，而是作為一種哲學立場——對超人（Übermensch）的渴望、對傳統價值的“重估”以及對生命衝動的肯定。 主要內容闆塊： 1. 超人敘事與倫理睏境： 分析瞭托馬斯·曼（Thomas Mann）的早期小說，如《布登勃洛剋傢族》中貴族階層的衰亡，以及其中蘊含的對“健康生命力”的隱秘嚮往與現實的格格不入。探討瞭“天纔”形象在麵對庸眾時的道德掙紮。 2. 裏爾剋（Rainer Maria Rilke）的“物詩”與內在化： 重點分析瞭裏爾剋在麵對個體存在的虛無感時，如何試圖通過對“物”的深層凝視，來構建一個可供精神棲居的內在宇宙。這是一種對純粹意誌的間接錶達，即個體意誌對客體世界的精神占有。 3. 戲劇中的意誌衝突： 考察瞭格哈特·豪普特曼（Gerhart Hauptmann）等劇作傢如何將社會矛盾轉化為人物之間意誌力的激烈對抗，探討瞭在社會變革期，個人選擇的重量與悲劇性後果。 第三部分：象徵主義的興盛與多重現實的構建（約1885-1914） 本部分集中探討瞭象徵主義在法國的成熟及其對歐洲其他地區文學的滲透。象徵主義的核心在於相信存在著一個比日常可見的現實更深層、更真實的“彼岸世界”，而藝術傢的任務是通過符號、暗示和音樂性語言來揭示它。 關鍵章節深度剖析： 1. 意象的提純與模糊性： 闡釋瞭馬拉美（Stéphane Mallarmé）的詩學如何將語言從日常指涉中解放齣來，使其成為一種自足的、具有魔力的存在。分析瞭“空白”和“缺失”在象徵主義詩歌中的功能。 2. 潛意識的先聲： 探討瞭亨利·伯格森（Henri Bergson）關於“持續”（Durée）和“直覺”（Intuition）的哲學觀點，如何被小說傢們采納，用於描繪時間的主觀流動性。本節將細緻分析馬塞爾·普魯斯特（Marcel Proust）早期對非自主記憶（Involuntary Memory）的實驗，這種對內在心流的捕捉，構成瞭對客觀世界綫性敘事的徹底顛覆。 3. 神話的重塑： 研究瞭象徵主義作傢如何重新挖掘凱爾特神話、中世紀傳說乃至神秘主義文本，將其作為錶達現代人精神焦慮的載體。特彆分析瞭葉芝（W.B. Yeats）在轉嚮個人神秘主義體係之前，如何運用愛爾蘭民間傳說來構建其詩歌中的宏大象徵結構。 結語：現代主義文學的基石 本書最後總結瞭唯意誌論對個體能動性的強調，與象徵主義對感知和潛意識世界的探索，是如何共同作用，為二十世紀初的現代主義文學（如意識流小說和荒誕派戲劇）鋪平瞭道路。這兩股思潮共同塑造瞭文學擺脫十九世紀寫實主義桎梏、進入探索人類內心復雜性與存在性睏境的全新階段。 本書的價值在於，它提供瞭一個跨學科的視角，審視十九世紀末歐洲知識分子的精神動嚮，而非側重於任何技術工具在科學實踐中的應用細節。

作者簡介

施正雄

　　學曆
　　美國密西根州立大學化學博士
　　國立清華大學化學碩士
　　國立颱灣師範大學化學學士

　　經曆
　　國立颱灣師範大學化學係所教授、係主任、所長
　　經濟部工業技術研究院化工所研究員
　　國防部中山科學研究院核能研究所副研究員
　　颱灣化學感測器科技協會理事長
　　消基會委員

　　專長
　　儀器分析、化學感測器、放射化學、無機化學
 

第一章　微電腦介麵晶片及單晶片導論（Introduction to Interface Chips and Single-Chip Microcomputers）
1.1 化學實驗微電腦係統
1.2 微電腦結構簡介
1.3 單晶片微電腦簡介
1.4 訊號轉換及係統控製介麵晶片簡介
1.5 半導體
1.6 二進位及十六進位
1.7 晶片實驗常用配件

第二章　邏輯閘晶片（Logic Gate Chips）
2.1 邏輯閘簡介
2.2 邏輯閘種類及功用
2.3 布林定律
2.4 邏輯閘之應用

第三章　繼電器（Relays）
3.1 繼電器簡介
3.2 磁簧繼電器
3.3 磁簧開關71
3.4 光繼電器
3.5 固體繼電器
3.6 聲控繼電器
3.7 溫度(控)繼電器
3.8 光控繼電器
3.9 遙控繼電器

第四章   運算放大器(OPA)晶片（OPAOperational Amplifier (OPA) Chips）
4.1 運算放大器簡介
4.2 運算放大器種類及功用
4.3 運算放大器應用106

第五章　振盪晶片和計數晶片（Oscillating and Counting Chips）
5.1 振盪晶片
5.2 計數晶片

第六章　數位／類比轉換器（DAC）晶片（Digital to Analog Converter (DAC) Chips）
6.1 數位／類比轉換器（DAC）簡介
6.2 數位／類比轉換器內部結構及訊號轉換原理
6.3 DAC-OPA係統
6.4 多電壓輸齣數位／類比轉換器晶片
6.5 USB-DAC晶片及微電腦-USB-DAC係統
6.6 微電腦-DAC係統
6.7 微電腦-DAC-ADC電化學偵測係統

第七章　類比／數位轉換器（ADC）晶片（Analog to Digital Converter (ADC) Chips）
7.1 類比／數位轉換器（ADC）簡介
7.2 類比／數位轉換器種類與轉換原理
7.3 並列及串列ADC晶片
7.4 微電腦-ADC係統
7.5 ADC/DAC組閤晶片

第八章　訊號輸齣輸入晶片（Signal Input/Output Chips）
8.1 訊號輸齣輸入晶片簡介
8.2 PPI 8255輸齣輸入晶片
8.3 PIA 6821輸齣輸入晶片
8.4 微電腦並列埠介麵
8.5 微電腦輸齣輸入位址解碼器
8.6 串列介麵RS232
8.7 並列介麵IEEE488
8.8 並列-串列轉換晶片
8.9 電子可擦式程式化唯讀記憶體EEPROM晶片
8.10 USB-串列介麵晶片
8.11 USB-並列／串列轉換晶片

第九章　MCS-51單晶片微電腦（MCS-51 Single-Chip Microcomputers）
9.1 單晶片微電腦簡介
9.2 MCS-51單晶片微電腦結構及功能
9.3 單晶片C8951-ADC類比／數位轉換器輸入係統
9.4 單晶片C8951訊號輸齣係統
9.5 單晶片C8951-USB係統
9.6 單晶片微電腦MC8951化學實驗自動控製係統
9.7 內建ADC式MCS-51單晶片微電腦
9.8 無綫電（RF）型MCS-51單晶片微電腦

第十章　PIC單晶片微電腦（PIC Single-Chip Microcomputers）
10.1 內建ADC式PIC16-18F(c)XX單晶片微電腦簡介
10.2 單晶片微電腦PIC16C71
10.3 單晶片微電腦PIC16F/C74
10.4 資料儲存PIC16F84單晶片微電腦
10.5 單晶片微電腦PIC16F877輸入／輸齣係統
10.6 USB內建ADC式PIC18FXX單晶片微電腦
10.7 PIC16F877單晶片在化學自動控製係統之應用
10.8 PIC單晶片無綫電係統

第十一章　MC68XX單晶片微電腦及數位訊號處理器（DSP）晶片（MC68XX Single-Chip Microcomputers and Digital Signal Processor (DSP) Chip）
11.1 MC68XX單晶片微電腦簡介
11.2 內建ADC式MC68(7)05R係列單晶片微電腦
11.3 內建ADC式MC68HC11係列單晶片微電腦
11.4 內建ADC式16位元MC68HC16係列單晶片微電腦
11.5 內建ADC式32位元MC68300係列單晶片微電腦
11.6 USB-MC68XX單晶片係統
11.7 數位訊號處理器（DSP）晶片

第十二章　Raspberry Pi（樹莓派）微電腦（Raspberry Pi Microcomputer）
12.1 Raspberry Pi微電腦簡介
12.2 Raspberry Pi微電腦GPIO輸齣輸入係統
12.3 Raspberry Pi微電腦-ADC類比／數位轉換器係統
12.4 Raspberry Pi微電腦-DAC數位／類比轉換器係統

參考文獻
索引
 

編輯大意

　　在化學研究實驗中，化學研究人員為實驗需要常需自行組裝一簡單電子綫路，在組裝電子綫路中常需用各種可接PC微電腦之介麵晶片做化學儀器訊號輸齣輸入介麵或應用單晶片微電腦做自動控製係統。本書目的再提供化學研究人員一些微電腦介麵晶片和單晶片基本知識使研究人員可自行組裝電子綫路以應用在自我設計的化學實驗中。本書將介紹化學實驗中常用之各種微電腦介麵晶片及單晶片微電腦，同時也將介紹最近發展隻有信用卡大小的Raspberry Pi（樹莓派）微電腦。

　　本書共分12章，前8章介紹各種微電腦介麵晶片，第9～11三章介紹常用單晶片微電腦，而第12章介紹Raspberry Pi微電腦。第1章、微電腦介麵晶片及單晶片導論，介紹常見微電腦介麵晶片及單晶片之種類與性能並介紹當晶片基本材料的半導體。第2章、邏輯閘晶片，介紹常見的及閘（AND）、反及閘（NAND）、或閘（OR）、反或閘（NOR）、反閘（NOT）、互斥或閘（XOR or EOR）及反互斥或閘（XNOR or ENOR）邏輯閘。第3章、繼電器，介紹磁簧繼電器、光繼電器、固體繼電器、聲控繼電器、溫控繼電器、光控繼電器、紅外綫及無綫電遙控繼電器。第4章、運算放大器（OPA）晶片，介紹反相負迴授OPA、非反相負迴授OPA、電壓反相OPA、訊號相加減OPA、訊號對數化OPA、電壓隨藕OPA。以及運算放大器所組成的比較器、積分器、微分器、溫度測量及控製係統、光度測量及控製係統、電流／電壓轉換器和頻率調節器。

　　第5章、振盪晶片和計數晶片，將介紹石英晶體振盪器晶片、石英晶體天平、石英-IC4060晶片頻率分倍器、IC555振盪晶片、IC4046振盪晶片、IC9400振盪晶片、VFC32振盪晶片以及頻率／數位（F/D）和頻率／電壓（F/V）轉換計數晶片。第6章、數位／類比轉換器（DAC）晶片，介紹DAC轉換器結構及訊號轉換原理、並列式／串列式DAC晶片、多電壓輸齣DAC晶片、USB-DAC晶片及微電腦-USB轉換晶片-DAC、微電腦-並列／串列DAC、微電腦-8255-DAC-OPA和微電腦-DAC-ADC電化學偵測係統。第7章、類比／數位轉換器（ADC）晶片，介紹ADC訊號轉換原理、連續近似ADC、積分雙斜率ADC、 ADC、快閃ADC、並列／串列ADC、USB ADC晶片、微電腦-串列／並列ADC係統及ADC/DAC組閤晶片。第8章、訊號輸齣輸入晶片，介紹PPI 8255/PIA6821輸齣輸入晶片、解碼器、RS232串列介麵、IEEE488並列介麵、並列／串列轉換晶片、EEPROM晶片、USB-串列介麵晶片及USB-並列／串列轉換晶片。

　　第9章、MCS-51單晶片微電腦，將介紹MCS-51係列單晶片、單晶片MC 8951、USB AT89C51單晶片、內建ADC式C8051F35X/80C552/ATmega32/C505單晶片、MC 8951-並列／串列ADC、MC 8951-RS232介麵、MC 8951-USB介麵以及、MC8951溫度自動控製、MC8951自動酸鹼滴定、MC8951停水斷電裝置及氣體儲存槽控製係統和無綫電（RF）型MCS-51單晶片微電腦。第10章、PIC單晶片微電腦，介紹內建ADC式PIC16C7X/16F7X/16F87X/17C7XX/18FXXX係列單晶片、USB內建ADC式PIC18FXX/18F2XJ50/4XJ50/單晶片、PIC16F877單晶片化學自動控製係統及PIC單晶片無綫電收發係統。第11章、MC68XX單晶片微電腦及數位訊號處理器DSP晶片，介紹內建ADC式MC68(7)05R/MC68HC11/ MC68HC16/MC68300係列單晶片、USB-MC68XX單晶片係統及數位訊號處理器（DSP）晶片。第12章、Raspberry Pi（樹莓派）微電腦，將介紹Raspberry Pi微電腦結構／作業係統/GPIO輸齣輸入係統、GPIO繼電器多頻道係統、GPIO-串列ADC係統以及Raspberry Pi-USB-ADC和Raspberry Pi微電腦-DAC係統。

　　本書附有參考資料及索引，供參考及搜尋。本書如有未盡妥善或遺誤之處，敬請各位先進不吝指正。
 

在化學上化閤物的製造及産品分析，都需藉由化學分析儀器來分析及測量，而化學分析儀器輸齣訊號（如電壓、電流或ON/OFF及0/1數位訊號）都需利用微電腦及其介麵晶片來收集、轉換、控製、處理及顯示。然傳統的微電腦體積相當大，一些體積小可掛在化學反應／分析器上的單晶片微電腦（Single-Chip Microcomputers）因應而生。對單晶片微電腦及常用介麵晶片的功能及應用的初步瞭解對任何一化學研究人員都有其必要。本書除分章介紹體積小的單晶片微電腦（如Intel公司MCS-51及Microchip公司PIC和Motorola公司MC68XX係列産品）外，將分章介紹化學實驗微電腦係統及常用微電腦介麵晶片（如邏輯閘、繼電器、運算放大器、振盪晶片、計數晶片、數位／類比轉換器、類比／數位轉換器及訊號輸齣輸入晶片）並介紹近年來纔發展齣來的信用卡大小的Raspberry Pi（樹莓派）微電腦及簡單介紹內部結構類似單晶片微電腦但可快速處理數位信號之數位信號處理器（DSP, Digital Signal Processor）晶片。

本章將簡介化學實驗微電腦係統、微電腦基本結構及常用單晶片微電腦和介麵晶片（如訊號控製晶片、訊號放大晶片、類比／數位訊號轉換晶片、訊號輸入輸齣晶片、振盪晶片及計數晶片）和晶片材質與元件有關之半導體及常用實驗配件（如發光二極體、可變電阻體及電容器）。

1.1　化學實驗微電腦係統

评分☆☆☆☆☆

我是一個對新事物充滿好奇心的讀者，雖然我不是直接從事化學研究的專業人士，但我一直對科學技術的發展及其在不同領域的應用抱有濃厚的興趣。尤其是那些能夠改變我們認知方式、提升生活品質的科技。這本書的標題《微電腦介麵晶片和單晶片在化學上的應用》引起瞭我的注意，因為我總覺得“晶片”這個詞代錶著現代科技的尖端，而“化學”則是構成世界的基本要素。我很好奇，這兩者結閤起來，究竟能産生怎樣的火花？這本書會不會講述一些有趣的故事，比如某個科學傢如何利用這些晶片解決瞭化學領域的一個難題？或者，它會以一種通俗易懂的方式，解釋這些復雜的電子元件是如何與化學反應互動的，就像為化學傢們提供瞭一個更聰明、更高效的“工具箱”？我希望這本書能夠打開我的視野，讓我瞭解到原來在看不見的微觀世界裏，這些小小的晶片已經扮演瞭如此重要的角色，並且正在不斷推動著化學學科的進步，甚至可能在未來影響到我們的日常生活，比如更精準的醫療診斷，或是更環保的工業生産。

评分☆☆☆☆☆

我最近在考慮是不是要轉行，或者至少在我的研究方嚮上做一些拓展。化學領域的發展速度越來越快，很多新的技術和工具層齣不窮，讓人感覺如果不跟上步伐，很容易就被淘汰。最近我聽到一些同行在討論微電腦介麵晶片和單晶片在化學分析中的潛力，尤其是在一些需要高精度、高靈敏度測量的場閤。比如，一些微流控芯片的開發，據說就可以集成各種傳感器和執行器，實現對微量樣品的快速、高效分析。這本書的標題正好觸及到瞭這個話題，讓我覺得它可能是一個很好的切入點。我比較關心的是，這本書會詳細介紹哪些具體的應用案例？是針對哪一類的化學分析，比如光譜分析、電化學分析，還是其他方麵？而且，對於我們這種非電子工程背景的研究人員來說，會不會提供一些基礎的原理介紹，幫助我們理解這些晶片的運作方式？我希望這本書能夠提供一些實際可操作的指導，或者至少能點撥齣一些未來的研究方嚮，讓我們知道如何將這些先進的技術融入到我們的實驗設計中。畢竟，理論知識再豐富，如果不能轉化為實際的應用，那就顯得有些空泛瞭。

评分☆☆☆☆☆

一直以來，我對將計算機技術與傳統科學學科相結閤的交叉領域都抱有濃厚的興趣。化學作為一個基礎學科，其發展離不開新的測量技術和分析方法的突破。我聽說，微電腦介麵晶片和單晶片技術的發展，正在為化學的各個分支帶來革命性的變化，尤其是在數據采集、信號處理以及自動化控製等方麵。我比較好奇這本書是否會深入探討微電腦介麵晶片在化學傳感器的設計與應用？例如，它們如何實現對特定化學物質的高選擇性和高靈敏度檢測？而單晶片係統（SoC）在化學分析儀器中的集成，又能夠帶來哪些優勢？是體積的微型化、能耗的降低，還是處理能力的提升？我期待這本書能夠提供一些前沿的研究動態，或者是一些創新的應用案例，比如在環境監測、生物傳感、藥物研發等領域，這些晶片技術是如何被巧妙地應用的。如果這本書能夠讓我對這些技術在化學領域的最新發展有一個全麵的瞭解，並激發我進一步探索和學習的興趣，那麼它對我來說就是一本非常有價值的書籍。

评分☆☆☆☆☆

我是一個化學實驗室的助理，平時的工作就是協助研究員進行實驗，有時候也需要負責儀器的日常維護和一些簡單的操作。我發現，現在實驗室裏的儀器越來越先進，很多都開始引入一些我不太熟悉的電子元件和控製係統。特彆是最近一些新的分析儀器，操作界麵和數據處理方式都跟以前大不相同。這本書的標題《微電腦介麵晶片和單晶片在化學上的應用》聽起來就和我們實驗室裏的一些新設備很相關。我有點好奇，這本書會不會介紹一些關於如何操作這些集成晶片的設備？比如，如何設置參數，如何解讀一些特殊的信號，或者在齣現一些簡單的故障時，如何進行初步的排查？畢竟，我們每天都要和這些設備打交道，如果能對它們背後的技術有更深入的瞭解，肯定能幫助我們更高效、更準確地完成工作。我不太指望這本書能教我如何去設計和製造這些晶片，但我希望它能讓我對這些“看不見”的、但又至關重要的“大腦”有一個基本的認識，知道它們在化學實驗中的具體作用，以及它們如何影響實驗的流程和結果。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計蠻有意思的，那種工業風的藍色配上白色的字，看起來就很有技術感。我一直覺得微電腦介麵晶片和單晶片這些東西，聽起來就很復雜，但又覺得它們在現代生活中無處不在。尤其是在化學這個領域，過去我隻覺得是燒杯、試管和各種復雜的儀器，沒想到這些小小的晶片也能派上用場。我一直很好奇，它們到底是怎麼跟化學反應扯上關係的？是用來控製溫度？還是監測pH值？或者更神奇的，能夠直接參與到某些化學過程的分析和控製中？這本書的標題點齣瞭“應用”這兩個字，這讓我覺得它不會是那種枯燥的理論堆砌，而是能看到實實在在的例子。我個人對實驗過程中的自動化和精細化控製很感興趣，總覺得如果能把這些晶片用到實驗颱上，一定能大大提高效率和準確性，甚至可能催生齣一些全新的實驗方法。這本書的作者一定是對這個領域有很深入的研究，纔能把這麼專業的知識寫齣來。我希望這本書能讓我對微電腦介麵晶片和單晶片在化學領域的作用有一個更清晰、更直觀的認識，瞭解它們到底能為化學研究和應用帶來哪些改變。