微型計算機控制技術(第二版)考試試題及答案

1、一、選擇題（本題共10小題，每小題 1.5分，共15分） 1.由于計算機只能接收數(shù)字量，所以在模擬量輸入時需經（ A ）轉換。AA/D轉換器 B雙向可控硅CD/A轉換器 D光電隔離器2.若系統(tǒng)欲將一個D/A轉換器輸出的模擬量參數(shù)分配至幾個執(zhí)行機構，需要接入（ D ）器件完成控制量的切換工作。A鎖存器鎖存 B多路開關 CA/D轉換器轉換 D反多路開關3.某控制系統(tǒng)中，希望快速采樣，保持器的保持電容CH應取值 （ A ）。A 比較小 B比較大 C取零值 D取負值4. 在LED顯示系統(tǒng)中，若采用共陽極顯示器，則將段選模型送至 （ B ）。A 陽極 B 陰極 C陰極或陽極 D先送陰極再送陽極5. 電機

2、控制意味著對其轉向和轉速的控制，微型機控制系統(tǒng)的作法是通過（ B ）實現(xiàn)的。A改變定子的通電方向和通電占空比B改變轉子的通電方向和通電占空比C改變定子的通電電壓幅值 D改變轉子的通電電壓幅值6.計算機監(jiān)督系統(tǒng)（SCC）中，SCC計算機的作用是（ B ）A接收測量值和管理命令并提供給DDC計算機B按照一定的數(shù)學模型計算給定植并提供給DDC計算機C當DDC計算機出現(xiàn)故障時，SCC計算機也無法工作DSCC計算機與控制無關7. 鍵盤鎖定技術可以通過（ C ）實現(xiàn)。 A設置標志位 B控制鍵值鎖存器的選通信號CA和B都行 D定時讀鍵值8. RS-232-C串行總線電氣特性規(guī)定邏輯“1”的電平是（C ）。

3、A03 伏以下 B07伏以上C-3伏以下 D+3伏以上9. 在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中采集的數(shù)據常攙雜有干擾信號，（ D ）提高信/躁比。A只能通過模擬濾波電路 B.只能通過數(shù)字濾波程序C.可以通過數(shù)字濾波程序/模擬濾波電路D.可以通過數(shù)字濾波程序和模擬濾波電路10步進電機常被用于準確定位系統(tǒng)，在下列說法中錯誤的是（ B ）。 A步進電機可以直接接受數(shù)字量 B步進電機可以直接接受模擬量 C步進電機可實現(xiàn)轉角和直線定位 D步進電機可實現(xiàn)順時針、逆時針轉動 二、填空題（本題共 15 個空，每空 1 分，共 15 分） 1. 香農定理告訴我們，采樣頻率越高，采樣數(shù)據描繪的曲線 越接近 實際曲線。所以，為了

4、提高控制精度，應盡可能 提高采樣頻率 。2. 在10位A/D轉換器中，設滿量程為±5V，試寫出相對于下列各模擬量所對應的數(shù)字量：1.模擬量為5V時，所對應的數(shù)字量為3FF H。 2.模擬量為0V時，所對應的數(shù)字量為 200 H。 3.模擬量為-2.5V時，所對應的數(shù)字量為 100 H。 3. 在三相步進電機系統(tǒng)中，為了提高控制力矩，常常采用 雙三拍 方法來實現(xiàn)。 4. 操作指導系統(tǒng)對 驅動方式未模清控制規(guī)律的系統(tǒng)（或不需要控制的） 目的在于更適宜。5. 某微型機采樣系統(tǒng)中，CD4051的INH端接+5V，控制端C、B、A接地時，選通 無通道。 6. LCD的多極驅動方式是指 多個背極

5、，該段能否顯示 。 7. 在PID調節(jié)系統(tǒng)中，比例系數(shù)KP的確定比微分系數(shù)KI和積分系數(shù)KD更重要，因為它關系到 因為Kp不但與本身有關，而且還和KdKi有關 。 8. 某儀器受體積限制只允許設置8個功能鍵，但卻要求有十六種功能，可以采用 雙功能鍵 的辦法解決。 9. 和PID調節(jié)一樣，模糊控制器的最大優(yōu)點是不要求數(shù)學模型。10. SPI總線與I2C總線的主要區(qū)別是_ SPI有三條線，而I2C只有兩條 _和_ I2C的總線是雙向的_三、判斷題（正確，在括號內劃，錯誤，在括號內劃，并改正（只對錯誤部分進行改正即可）（本題共 5 小題，共10分 ） 1. 在顯示系統(tǒng)中，若為動態(tài)顯示，需將待顯示數(shù)變

6、成顯示碼才能輸出到顯示器 進行顯示。若在顯示電路中增加一級鎖存器，則可直接將待顯示數(shù)輸出到顯示器進行顯示。（X，不能 ）2. DAC0832是常用的8位D/A轉換器，內部設有兩級緩沖器，目的是使轉換數(shù)椐得到充分緩沖，確保轉換精度。（O ）3. 由于各種傳感器提供的電壓信號范圍很寬，需要通過可編程增益放大器，對信號進行調整，使A/D轉換器滿量程信號達到均一化。（ O ）4. 某系統(tǒng)采用程序判斷濾波方式進行數(shù)據處理，發(fā)現(xiàn)總有一些雜波無法濾掉，原因是采樣時間間隔太大（ X ，原因是兩次采樣的變化量Y太大）。5. 在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，由于被控對象所處環(huán)境復雜，常使采樣值偏離實際值。所以一般要加入濾波

7、環(huán)節(jié)，且常常將模擬濾波和數(shù)字濾波同時使用。（ O ） 四、簡答題（本題共 4 小題，共 20 分）1.（本題 5 分）簡要說明多路開關的主要特點。答：半導體多路開關的特點是：（答5條即可） （1）采用標準的雙列直插式結構，尺寸小，便于安排； （2）直接與TTL（或CMOS）電平相兼容； （3）內部帶有通道選擇譯碼器，使用方便； （4）可采用正或負雙極性輸入； （5）轉換速度快，通常其導通或關斷時間在1ms左右，有些產品已達到幾十到幾百納秒（ns）；2.（本題 5分）PID調節(jié)系統(tǒng)中，微分調節(jié)起何作用？為什麼在有些系統(tǒng)中采用不完全微分算式，它與常規(guī)算式有哪些區(qū)別？答：微分的作用是加快調整速度。由

8、于微分只存在于瞬間，因而有時會使系統(tǒng)產生震蕩，而使調節(jié)品質下降。為了避免震蕩，在一些系統(tǒng)中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫減弱，以避免由于微分突然下降到0而產生震蕩。 3.（本題 5分）PWM控制意味著什么？它有什么作用？微型機控制系統(tǒng)中是怎樣實現(xiàn)的？ 答：PWM是脈沖寬度調速系統(tǒng)，它用來控制馬達的轉速和方向。其方法是通過改變對電機的通電時間達到調整電機轉速的目的。具體作法是，首先根據電機轉速的要求，確定占空比，即通電時間與通電周期之比，再按照通、斷電時間送出控制模型，使電機按要求的轉速運轉。方向是通過改變4個開關的通電狀態(tài)來實現(xiàn)的。 4.（本題 5分）說明算術平均濾波、加權平

9、均濾波和滑動平均濾波之間的區(qū)別以及各自的用途。答：算術平均濾波每一次采樣值所占的比例均相等；可用于任何場合，如壓力、流量等。加權平均濾波則每次采樣值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采樣的系數(shù)總和為Ci=0；這種濾波主要用于那些想突出采樣的某些部分的場合。而滑動平均濾波則是每次只更新一個采樣值，因而采樣速度快。此濾波主要用于實時性要求比較快的場合。 五、設計題（本題共 1 小題，共 20 分） 設A/D轉換電路如圖1所示， （1）說明圖中A/D轉換方式。（3分） （2）寫出圖中8255A的地址。（4分） （3）畫出實現(xiàn)該A/D轉換的流程圖。（5分） （4）編寫完成A/

10、D轉換的程序。（8分） 答：（1）圖中A/D轉換為查詢方式（3分） （2）寫出圖中8255A的地址。（4分） G1 G2A G2B C B AP2.7 P2.6P2.5 0 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 1 1 1 0 1 1 0 X X Y6所以,8255A的地址是:F800HFB00H(或:F8FFH6BFFH) （3）畫出實現(xiàn)該A/D轉換的流程圖如下（5分） A/D轉換程序（8分） START：MOV A，#82H ；8255初始化 2分MOV DPTR，#0FB00HMOVX DPTR.，AMOV A，#09H ；啟動A/D 2分 MOVX DPTR.，AMOV D

11、PTR，#0F900HLOOP：MOV DPTR，#0FA00HMOVX A， DPTR ；判斷轉換是否結束 2分ANL A，#01HJZ，LOOPDEC DPHMOVX A，DPTR ；讀A/D轉換結果 2分 END START六、設計題（本題共 1 小題，共 20? 分） 已知電機控制系統(tǒng)如圖2所示，圖中LD為馬達運行指示燈（不運行時熄滅）。（1）說明圖中芯片4N25的作用（2分）（2）說明圖中電機的控制原理（4分）（3）畫出電動機控制程序流程圖（4分）（4）根據流程圖編寫電機控制程序（設8255的地址為80008003H）（8分）（5）圖中有否需要改動的地方？原因是什麼？（2分） 答：（

12、1）芯片4N25用來隔離（2分） （2）說明圖中電機的控制原理（4分） 圖中，開關K0K7為給定值，用來給定馬達的轉速，V=VmaxN/256，開關K用來控制停止（0）/啟動（1）。當PC4輸出為1時，光電隔離器導通，發(fā)光二極管亮，光敏三極管導通，馬達開始轉動。通過轉動N，再停止N脈沖寬度調制技術，即可控制馬達的速度。 （3）畫出電動機控制程序流程圖（4分） （4）根據流程圖編寫電機控制程序（8分） MAIN：MOV A，#81H ；8255初始化 2分 MOV DPTR，#8003HMOVX DPTR.，ALOOP：MOV DPTR，#8002HMOVX A， DPTR ；判斷是否停止馬達

13、2分 ANL A，#02HJZ，STOPSTART：MOV A，#90H ；啟動馬達，指示燈亮 2分 （MOV DPTR，#8002H） MOVX DPTR.，A AJMP LOOP STOP：MOV A，#00H ；停止馬達，指示燈滅 2分 （MOV DPTR，#8002H） MOVX DPTR.，A AJMP LOOP （5）圖中4N25發(fā)光三極管的電源應單獨供電？（2分）一、選擇題（本題共10小題，每小題 1.5分，共15分） 1. 防止抖動是能否正確讀取鍵值的必要環(huán)節(jié)，實現(xiàn)方法是（ A）。 A可以用硬件電路或軟件程序實現(xiàn) B只能用濾波電路或雙穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)C只能用軟件程序實現(xiàn) D只能用延

14、時程序實現(xiàn)2. LCD顯示的關鍵技術是解決驅動問題，正確的作法是（D ）。A采用固定的交流電壓驅動 B采用直流電壓驅動C采用交變電壓驅動 D采用固定的交變電壓驅動3. 小功率直流電機控制控制系統(tǒng)中，正確的作法是（B ） A改變定子上的通電極性，以便改變電機的轉向B改變轉子上的通電極性，以便改變電機的轉向C在定子上通以交流電，電機可周期性變換轉向D在轉子上通以交流電，電機可周期性變換轉向4. 在實際應用中，PID調節(jié)可根據實際情況調整結構，但不能（ D）。A采用增量型PID調節(jié) B采用帶死區(qū)的PID調節(jié)C采用PI調節(jié) D采用I D調節(jié)5. 若用4位共陽極LED和74LS04構成光報警系統(tǒng)，使最高

15、位發(fā)光其余位不發(fā)光的報警模型是（A）。A1000B B0001B C1111B D0000B6. 關于ADC0809中EOC信號的描述，不正確的說法是（D ）。A. EOC呈高電平，說明轉換已經結束 B. EOC呈高電平，可以向CPU申請中斷C. EOC呈高電平，表明數(shù)據輸出鎖存器已被選通 D. EOC呈低電平，處于轉換過程中7. 采樣/保持器的邏輯端接+5V，輸入端從2.3V變至2.6V,輸出端為（A ）。A從2.3V變至2.6V B從2.3V變至2.45V并維持不變C維持在2.3V D快速升至2.6V并維持不變8. 計算機監(jiān)督系統(tǒng)（SCC）中，SCC計算機的作用是（B ）A接收測量值和管理

16、命令并提供給DDC計算機B按照一定的數(shù)學模型計算給定植并提供給DDC計算機C當DDC計算機出現(xiàn)故障時，SCC計算機也無法工作DSCC計算機與控制無關9. 鍵盤鎖定技術可以通過（ C）實現(xiàn)。 A設置標志位 B控制鍵值鎖存器的選通信號CA和B都行 D定時讀鍵值10引起調節(jié)的根本原因是偏差，所以在下列說法中,不正確的是（D ）。 A偏差的正、負決定調節(jié)作用的方向 B偏差的大、小決定調節(jié)作用的強、弱 C偏差為零，調節(jié)作用為零 D偏差太大，調節(jié)失效 二、填空題（本題共 15 個空，每空 1 分，共 15 分） 1DDC系統(tǒng)的最大優(yōu)點是_用一臺計算機控制多個回路_。_用一臺計算機控制多個回路_2采樣/保持

17、器有兩種工作方式。在采樣方式中，采樣-保持器的輸出_ 跟隨輸入變化_。在保持狀態(tài)時，采樣-保持器的輸出_保持不變 _。跟隨輸入變化 保持不變3在PID控制系統(tǒng)中， I的作用主要是_消除靜差 _，它一般不單獨使用的原因是_ 速度不變_。消除靜差 速度不變4在數(shù)據采集系統(tǒng)中，只使用一個S/H和A/D構成的系統(tǒng)稱之為 _分時采樣，分時轉換 _系統(tǒng)，而只使用多個S/H和一個A/D構成的系統(tǒng)稱之為 _ 同時采樣，分時轉換系統(tǒng)。5在微型機控制系統(tǒng)中，鍵盤處理程序由兩部分組成，其一是計算鍵值，其二則是，_根據鍵值轉移到鍵功能入口地址 _。6當LF198采樣/保持器的邏輯端輸入低電平時，輸入電平從3.25伏下

18、滑到2.70伏，此時輸出端電平為 3.25 伏。3.25V 7“模糊”一詞的英文寫法是_ Fuzzy _，這種控制方法的最大優(yōu)點是_ 不需要數(shù)學模型_。Fuzzy 不需要數(shù)學模型8積分分離PID與變速積分PID的根本區(qū)別是_前者是對積分是開關量，后者則是線性的_。9計算機監(jiān)督系統(tǒng)與計算機直接控制系統(tǒng)的根本區(qū)別是,前一種系統(tǒng)具有兩級計算機，其中監(jiān)督計算機的作用是按 描述生產過程的數(shù)學模型 計算 最佳給定值 送到DDC計算機。 10線性插值法最根本的問題是_用直線代替曲線_。三、判斷題（正確，在括號內劃，錯誤，在括號內劃，并改正（只對錯誤部分進行改正即可）（本題共 5 小題，共10分 ） 1在計算

19、機控制系統(tǒng)中，常常需要設計報警電路，無論在什麼情況下，也不管原因如何，只要略微超限，立即報警。 （ ）有時為了減少報警次數(shù)，可設置上、下報警限2.多路開關CD4051的作用就是把多路模擬信號轉換成一路信號。（ ）3在PID調節(jié)系統(tǒng)中，積分I的作用是消除靜差，所以積分分離PID不能消除靜差（ ）。,積分分離也能消除靜差 4步進電機之所以能轉動，其關鍵原因是錯齒。（ ）5A/D轉換器的結束信號的連接方式是判斷A/D轉換方式的主要依據。（ ）四、簡答題（本題共 4 小題，共 20 分） 1.（本題 5 分）多位LED顯示器顯示方法有哪兩種？兩種顯示都需要解決的問題是什麼？ 怎樣解決？1. 答：一種是

20、動態(tài)顯示，另一種是靜態(tài)顯示。兩種顯示方式都需要解決的問題是將待顯示的字符變成LED顯示碼，即譯碼?？梢杂糜布g碼器實現(xiàn)，也可以用軟件程序完成。 2.（本題 5分）根據轉換結束信號EOC的不同接法，能構成哪幾種A/D工作方式？具體怎樣接線？2. 答：根據轉換結束信號EOC的不同接法，能構成的工作方式有： 查詢方式：EOC接一根口線。 中斷方式：EOC接中斷申請線INT0或INT1。 延時等待方式 3.（本題 5分）手動后援是控制系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)運行時它有何作用？在手動與自動之間進行切換時要求什麼？3. 答：手動后援是控制系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，對于連續(xù)工作的系統(tǒng)，當自動調節(jié)出現(xiàn)問題時，可暫時用

21、手動的辦法維持工作，待問題解決后，再恢復自動控制，保證工作的連續(xù)性。在手動與自動之間進行切換時要求盡量平穩(wěn)，最好是無擾動切換。 4.（本題 5分）抖動、重鍵都是鍵盤設計中經常遇到的問題，用什麼方法可以解決？4. 答：抖動是鍵盤工作中的常見現(xiàn)象，它將影響計算機對按鍵的查詢工作的準確性。 常采用的防抖措施有： 軟件延時程序（一般為10-20毫秒）。 硬件防抖電路：雙穩(wěn)態(tài)電路及濾波電路。 五、設計題（本題共 1 小題，共 20 分） 設某步進電機為A、B、C、D四相。1.說明圖中芯片4N25、達靈頓管T的作用。（2分） 答、圖中光電隔離器4N25的作用有兩個，隔離和耦合。2.畫出此步進電機單四拍、雙

22、四拍以及四相八拍三種控制方式正向 通電順序圖。（6分） （1）單四拍： （2）雙四拍 （3）四相八拍 略。（3） A、B、C、D四相分別用PC0-PC3控制，請在下表的空格處填上適當?shù)臄?shù)。（4分） 步  步序   控     制      位PC7 PC6 PC5 PC4 PC3  PC2  PC1  PC0D    C    B    A

23、0;通電狀態(tài)  控制模型 雙四拍 1                     1   1A、B通電  03H 2                1    1B、C通電&#

24、160; 06H 3            1   1C、D通電  0CH 4            1            1D、A通電  09H     1.每一相控制電路如下圖所示，已知8255A的端口地址為2060H、2061H 、2062H、2063H， 試用8255A位控方式寫出使步進電機A相、B相、C相和D相通電的程序(只要求正轉)。（8分）ORG 2000H