智能儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)考試重點(diǎn)題目

智能儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)考試重點(diǎn)題目1、智能儀器的發(fā)展趨勢(shì)（1）微型化（2）多功能化（3）人工智能化（4）網(wǎng)絡(luò)化2、智能儀器的分類、組成和特點(diǎn)（1）從發(fā)展應(yīng)用的角度看，智能儀器系統(tǒng)分為微機(jī)內(nèi)嵌和微機(jī)擴(kuò)展兩大類。（2）智能儀器由硬件和軟件兩大部分組成。硬件包括微處理器、存儲(chǔ)器、輸入通道、輸出通道、人機(jī)接口電路、通信接口電路。1操作自動(dòng)化02具有自測(cè)功能03具有數(shù)據(jù)分析和處理功（3）智能儀器的特點(diǎn)。4具有友好的人機(jī)對(duì)話功能05具有可程控操作能力能O2.1常見的A/D轉(zhuǎn)換器有哪幾種類型？其特點(diǎn)是什么？答：類型（1）并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器（2）逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器（3）雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器（4）￡-△調(diào)制型A/D轉(zhuǎn)換器1轉(zhuǎn)換速度快，2精度、特點(diǎn)：O隨著轉(zhuǎn)換位數(shù)的增加，所需的硬件個(gè)數(shù)多O速度、3精度高、4和價(jià)格均適中，抗干擾能力差O抗干擾性好價(jià)格低廉，轉(zhuǎn)換速度較慢O具有積分式與逐次式的雙重優(yōu)點(diǎn)，以很低的采樣分辨率和很高的采樣頻率將模擬信號(hào)數(shù)字化2.4模擬量輸出通道有哪幾種基本機(jī)構(gòu)？試說(shuō)明其特點(diǎn)和使用場(chǎng)合。答：（1）單通道結(jié)構(gòu)：只有一路信號(hào)輸入，常用于頻率較高的模擬信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換。1多通道并行結(jié)構(gòu)：常用于模擬信號(hào)頻率很高且各路必須同（2）多通道結(jié)構(gòu)：。2多通道共享結(jié)構(gòu)：步采樣的高轉(zhuǎn)換速率系統(tǒng)，速度快、成本高、體積功耗大。適合對(duì)轉(zhuǎn)換要求不高的系統(tǒng)。通道速度慢，元件開銷少2.7在設(shè)計(jì)智能儀器時(shí)，選擇模擬多路開關(guān)要考慮的主要因素是什么？答：（1）通道數(shù)量（2）泄漏電流（3）導(dǎo)通電阻（4）開關(guān)速度4.1為什么要消除鍵盤抖動(dòng)？消除鍵盤抖動(dòng)的方法？實(shí)現(xiàn)的原理是什么？答：因?yàn)槎秳?dòng)可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)將一次按鍵操作誤判多次操作。方法一：硬件去抖動(dòng)，利用RS觸發(fā)器的互鎖功能去抖動(dòng)，可以得到理想的按鍵輸出波形。方法二:軟件延時(shí)去抖動(dòng)，通過(guò)CPU首次檢測(cè)到按鍵按下或松開信息時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間，從而躲過(guò)抖動(dòng)期，等待按鍵穩(wěn)定后，CPU再次檢測(cè)，確定按鍵的狀態(tài)。4.4試說(shuō)明非編碼鍵盤掃描的原理。答：掃描法（1）判斷鍵盤上有無(wú)鍵閉合（2）消除鍵抖動(dòng)影響，軟件延時(shí)10?20m,去抖動(dòng)（3）若有鍵閉合，則確定閉合鍵的鍵值（4）為了保證鍵每閉合一次，CPU僅做一次處理。線反轉(zhuǎn)法：（1）P1.7-P1.4作為輸出線，P1.3-P1.0作為輸入線，并使P1口輸出0FHO（2）P1.7-P1.4作為輸入線，P1.3-P1.0作為輸出線觸摸屏的種類主要有哪些？各有什么特點(diǎn)？答：（1）電阻式觸摸屏，經(jīng)濟(jì)型好，供電要求簡(jiǎn)單，非常容易產(chǎn)業(yè)化而且適用的領(lǐng)域多種多樣。（2）紅外線觸摸屏，價(jià)格便宜、安裝容易，能較好地感應(yīng)輕微觸摸與快速觸摸（3）電容式觸摸屏，透光率和清晰度高，不但能保護(hù)導(dǎo)體和感應(yīng)器，還能防止環(huán)境因素給觸摸屏造成的影響。（4）表面聲波觸摸屏，對(duì)原顯示器的清晰度影響小，經(jīng)久耐用。簡(jiǎn)述LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示方式的原理及優(yōu)點(diǎn)？答：LED驅(qū)動(dòng)用8位的I/O端口驅(qū)動(dòng)，LED共陽(yáng)極或共陰極由相應(yīng)的I/O端口控制，輪流選通，由于人的視覺暫留現(xiàn)象和發(fā)光二極管的余暉效應(yīng)，人眼仍感覺所有的器件都在同時(shí)顯示，獲得穩(wěn)定的視覺效果。優(yōu)點(diǎn)是占用I/O端口少。簡(jiǎn)述紅外線觸摸屏的工作原理及特點(diǎn)。答：它在顯示器前面安裝一個(gè)電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時(shí)，手指就會(huì)擋住該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。特點(diǎn)是價(jià)格便宜、安裝容易，能較好地感應(yīng)輕微觸摸與快速觸摸。簡(jiǎn)述電容式觸摸屏的工作原理及特點(diǎn)。答：當(dāng)用戶觸摸屏幕時(shí)，由于人體電場(chǎng)、手指與導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn)，而其強(qiáng)弱與手指及電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置，透光率和清晰度高，不但能保護(hù)導(dǎo)體和感應(yīng)器，還能防止環(huán)境因素給觸摸屏造成的影響。與常規(guī)的電路相比，智能儀器的數(shù)據(jù)處理具有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：（1）可用程序代替硬件電路完成多種運(yùn)算（2）能自動(dòng)修正誤差（3）能進(jìn)行邏輯判斷（4）能對(duì)被測(cè)參數(shù)進(jìn)行較復(fù)雜的計(jì)算和處理（5）智能儀器不但精度高，而且穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)與硬件濾波器相比，數(shù)字濾波器有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：（1）因?yàn)橛贸绦驗(yàn)V波，故無(wú)需增加硬件設(shè)備，且可多通道共享一個(gè)濾波器，從而降低了成本（2）由于不用硬件設(shè)備，各回路間不存在阻抗匹配等問(wèn)題，故可靠性高，穩(wěn)定性好（3）可以對(duì)頻率很低的信號(hào)進(jìn)行濾波（4）可根據(jù)需要選擇不同的濾波方法或改變?yōu)V波器的參數(shù)，使用方便、靈活。簡(jiǎn)述限幅濾波的工作原理、特點(diǎn)及使用場(chǎng)合。原理是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定出兩次采樣輸入信號(hào)可能出現(xiàn)的最大偏差△Y。主要用于變化比較緩慢的參數(shù)，如溫度、位置等測(cè)控系統(tǒng)。^丫越大系統(tǒng)誤差越大，^丫越小，采樣頻率很小。簡(jiǎn)述遞推平均值濾波器的工作原理、特點(diǎn)及使用場(chǎng)合。答：是把N個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)y1?yn看成一個(gè)隊(duì)列，隊(duì)列的長(zhǎng)度固定為N；每進(jìn)行一次新的測(cè)量把測(cè)量結(jié)果作為對(duì)尾的yN,而扔掉隊(duì)首的y1,這樣在多列中始終有N個(gè)最新數(shù)據(jù)。對(duì)周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高，靈敏度低，適用于高頻振蕩系統(tǒng)。簡(jiǎn)述代數(shù)差值法的基本方法。答：設(shè)有n+1組離散點(diǎn)：（某0,y0）,（某1,y1）,…，（某n,yn）,某金〔a,b〕和未知函數(shù)f（某），并有f（某0）=y0,…,f（某n）=yn。設(shè)法找到一個(gè)高數(shù)g（某0），使g（某0）在某i（i=0,1，…,n）處與f（某i）相等。滿足這個(gè)條件的高數(shù)g（某）就稱為f（某）的差值函數(shù)，一般選擇g（某）為n次多項(xiàng)式，并記為Pn（某），這種差值方法稱為代數(shù)差值法。自檢方式有幾種？常見的自檢內(nèi)容有哪些？答;方式有開機(jī)自檢、周期性自檢、鍵控自檢。內(nèi)容有RAM和ROM的自檢；鍵盤與顯示器的自檢；輸入、輸出通道的自檢；總線的自檢。實(shí)現(xiàn)智能儀器量程轉(zhuǎn)換的方法有哪些？答：有數(shù)字濾波器、智能電橋、數(shù)字多用表、程控放大器、選用不同量程的傳感器。（改為：采用程控放大器，自動(dòng)切換不同量程的傳感器）電氣干擾的耦合方式？答：靜電耦合，磁場(chǎng)耦合，公共阻抗耦合，直接耦合，輻射耦合、漏電耦合。硬件抗干擾的主要技術(shù)有哪些？答：隔離技術(shù)、濾波技術(shù)、屏蔽技術(shù)與雙絞線傳輸，接地技術(shù)。在硬件可靠性方面，部件及系統(tǒng)級(jí)的可靠性措施有哪些？答：環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化，磁兼容設(shè)計(jì)、冗余技術(shù)、故障自動(dòng)檢測(cè)與診斷技術(shù)。為提高儀器可靠性，可以采用的指令冗余措施有哪些?答：NOP的使用、重要指令冗余。為提供儀器可靠性采用軟件陷阱時(shí)，一般在哪些區(qū)域設(shè)置陷阱？答：（1）未使用的中斷向量區(qū)（2）未使用的EPR0M空間（3）運(yùn)行程序區(qū)（4）中斷服務(wù)程序區(qū)（5）RAM數(shù)據(jù)保護(hù)的條件陷阱干擾、噪聲的定義。答：把影響智能儀器正常運(yùn)行的所有因素統(tǒng)稱為干擾，把由于材料或器件內(nèi)部的原因而產(chǎn)生的污染類的影響稱為噪聲。干擾進(jìn)入儀器的渠道。答：空間電磁場(chǎng)、傳輸通道、供電系統(tǒng).智能儀器中的公共數(shù)字傳輸通道稱為總線。.總線按連接范圍劃分：片內(nèi)總線（局部總線）、內(nèi)部總線（系統(tǒng)總線）、外部總線（通信總線）。.GPIB通用接口系統(tǒng)的基本特性有哪些？簡(jiǎn)述“講者”、“聽者”、“控者”的主要功能。答：基本特性：a.可通過(guò)一條總線將多臺(tái)儀器互聯(lián)，組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，系統(tǒng)中可以連接的儀器不超過(guò)15臺(tái)，互聯(lián)總線的長(zhǎng)度不超過(guò)20m；b.數(shù)據(jù)傳輸采用位并行、字節(jié)串行的雙向異步傳輸方式，最大傳輸速率不超過(guò)1Mbp；c.總線上傳輸?shù)南⒉捎秘?fù)邏輯，即低電平為邏輯1，高電平為邏輯0；d.采用單字節(jié)地址時(shí)可有31個(gè)聽地址，采用雙字節(jié)時(shí)可有961個(gè)講地址和961個(gè)聽地址。講者功能：當(dāng)由控者指定某儀器為講者時(shí)，他才具有講功能，接口發(fā)送給其它儀器。控者功能：產(chǎn)生對(duì)系統(tǒng)的管理消息，發(fā)布各種通用命令，指定數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的講者和聽者，進(jìn)行串行和并行點(diǎn)名，接受其它儀器的服務(wù)請(qǐng)求和狀態(tài)數(shù)據(jù)。聽著功能：所有儀器都必須設(shè)置聽功能。當(dāng)儀器被指定為聽者時(shí)具有聽功能，此時(shí)從總線接收控者的程控命令和講者的測(cè)量數(shù)據(jù)。.RS-232總線有什么特點(diǎn)？其邏輯電平是如何定義的？使用RS-232C總線應(yīng)