2024年大学试题(计算机科学)-微机控制技术笔试历年真题荟萃含答案

2024年大学试题(计算机科学)-微机控制技术笔试历年真题荟萃含答案（图片大小可自由调整）第1卷一.参考题库(共30题)1.固态继电器控制和继电器控制有什么区别？2.LED发光二极组成的段数码管显示器发光二极组成的段数码管显示器就其结构来讲有哪两种接法？不同接法对字符显不同接法对字符显示有什么影响？3.常用的接地方式有哪些？4.步进电机每个脉冲之间采用延时只是为了调速5.微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。6.计算机控制系统硬件组成包括什么？7.多路开关有哪俩类？8.计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：（）9.在工业过程控制系统中，由于被控对象所处环境复杂，常使采样值偏离实际值。所以一般要加入滤波环节，且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用。10.说明动态显示与静态显示的的特点及各自的用途。11.某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理，发现总有一些杂波无法滤掉，原因是采样时间间隔太大12.MCS51单片机具有半双工的串行口。13.在微型计算机控制系统中，系统误差是如何产生的？怎样自动校正系统误差？14.LED发光二极管组成的段数码管显示器，就其结构来讲有哪两种接法？不同接法对字符显示有什么影响？15.通常采用的输入输出控制方式哪三种？16.试说明非编码键盘扫描方法、原理及键值计算方法。17.简述ARP和RARP的功能。18.标度变换在工程上有什么意义？在什么情况下使用标度变换程序？19.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？20.说明嵌入式系统与一般微型计算机扩展系统的区别。21.为什么高于8位的D/A转换器与8为微型计算机的接口必须采用双缓冲方式？这种双缓冲工作与DAC0832的双缓冲工作在接口上有什么不同？22.为什么说嵌入式微控制器是智能化仪器和中、小型控制系统中应用最多的一种微型计算机？23.在一个闭环系统里，不同输入与输出之间的传递函数分母（）。24.数字滤波与模拟滤波相比有什么特点？25.报警原理是什么？26.什么叫重建？计算机如何处理重键？27.微型计算机控制系统总体方案的设计应从哪几方面考虑？28.简述OSI参考模型的层次结构以及各层次功能。29.FPGA是什么意思？它有什么特点？在微机控制系统和智能化仪器中有着怎样的影响？30.某连续控制器设计为试用双线形变换法、前向差分法、后向差分法分别求取数字控制器D（Z）。第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案: 在继电器控制中，采用电磁吸合的方式，而固态继电器是带光电隔离的无触点开关。2.参考答案: 共阴极：共阴极LED数码管的发光二极管的阴极共地，当某个发光二极管的阳极电压为高电平时，二极管发光。共阳极：共阳极LED数码管是发光二极管的阳极共接，当某个发光二极管的阴极电压为低电平时，二极管发光。3.参考答案: 单点接地、多点接地、混合接地4.参考答案:错误5.参考答案: 软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件 1）系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。 2）应用软件：它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。6.参考答案: 主机、过程通道、I/O接口、常用外部设备、操作控制台。7.参考答案: 机械接触式、电子式。[常用的机械接触式多路开关是干簧继电器]8.参考答案:实时控制、实时决策、实时数据采集9.参考答案:正确10.参考答案: 动态显示是每一时刻只有一位在显示，而且按照一定的周期循环显示，由于循环周期比较快，所以人眼看到的仍然是一个多位同时显示。静态显示是各位一起显示。动态显示用于仿真器，而静态显示则用于工业过程控制和智能化仪表11.参考答案:错误12.参考答案:错误13.参考答案: 系统误差是指在相同条件下，经过多次测量，误差的数值（包括大小、符号）保持恒定，或按某种已知的规律变化的误差。在电路的输入部分加一个多路开关，系统在刚通电或每隔一段时间时，自动进行一次校准，测出这时的输入值x0，然后把开关接标准电压Vr，测出这时的输入值Xi，设测量信号的x与y的关系式线性关系即y=a1+a0，由此的纠正公式y=Vr（x-x0）/（x1-x0）14.参考答案: 就其结构来讲有共阴极与共阳极两种接法。共阳极数码管的8个发光二极管的阳极连接在一起。通常公共阳极接高电平，一般接电源，其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，反之对应的LED段码不亮。对于共阴极数码管则是高电平有效低电平无效。LED数码管显示器共阴极的接法是发光二极管的阴极接地，当数码管的笔划发光二极管的阳极为高电平时该笔划被点亮。共阳极的接法是发光二极管的阳极接高电平，当数码管的笔划发光二极管的阴极为低电平时该笔划被点亮。15.参考答案: 程序控制方式、中断控制方式和直接存储器存取（DMA.方式16.参考答案: 扫描原理：通常采用软件的方法，逐行逐列检查键盘状态，当发现有键按下时，用计算或查表的方式得到该键的键值。扫描方法又分为程控扫描法、中断扫描法和定时扫描法。键值计算方法：判断有无键按下，去除键抖动，判断是哪一个键按下，以求出闭合键的键值，确定键值。17.参考答案: ARP提供一种高效又便于维护的动态地址绑定机制，通信前发送方先广播一个特殊的分组，请求某个IP地址的主机响应，该主机应答时恢复自己的物理地址，发送方收到物理地址后就可以进行通信了。RARP功能与ARP相反，是根据网络硬件的物理地址，请求获得IP地址的协议。18.参考答案: 标度变换在工程上意义：为了能直接诶显示或打印被测工程量值，必须将它们转换成为有量纲的数值。 对于一般的线性仪表来说，参数值与A/D转换结果之间是线性关系时使用线性标度变换公式；有时微型计算机从模拟量输入通道得到的有关过程参数的数字信号与该信号所代表的物理量不一定成线性关系，则其标度变换公式应使用非线性标度变换公式。19.参考答案: 由四部分组成。 （1）主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算（如调节规律运算、最优化计算等）和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。 （2）输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。 （3）外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备（操作台）、输入输出设备（磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等）和外存贮器（磁盘）。其中操作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能。 （4）检测与执行机构 a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量，例如热电偶把温度转换成mV信号；压力变送器可以把压力转换变为电信号，这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号（0～5V或4～20mA）后，再送入微机。 b.执行机构：要控制生产过程，必须有执行机构，它是微机控制系统中的重要部件，其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。例如，在温度控制系统中，微机根据温度的误差计算出相应的控制量，输出给执行机构（调节阀）来控制进入加热炉的煤气（或油）量以实现预期的温度值。常用的执行机构有电动、液动和气动等控制形式，也有的采用马达、步进电机及可控硅元件等进行控制。20.参考答案: 嵌入式计算机一般没有标准的硬件配置。嵌入式系统可采用多种类型的处理器和处理器结构。软硬件协同设计采用统一的工具描述，可合理划分系统软硬件，分配系统功能，在性能、成本、功耗等方面进行权衡折衷，获取更优化的设计。嵌入式系统多为低功耗系统。简单地说，就是嵌入式系统和微型计算机的扩展标准不大一样。21.参考答案: 在要求分辨率较高的场合，采用的D／A转换器常常大于8位。而常用的微机多采用8位数据线。此时若采用单缓冲的工作方式，将高位和低位分为两个地址的数据锁存器，则在向它送数据时，由于高位和低位送数据的时间差，将引起输出电压产生"毛刺"。为保证D／A转换器的高位数据与低位数据同时送入，通常采用双缓冲的工作方式，将高位与低位的数据分别送入各自的输入寄存器，然后再将它们同时送输入DAC寄存器中，使输出发生变化。 高于8位的D/A转换器与8位数据线的CPU相连时，将高8位数据输入线与CPU的数据总线相连，而低4位的数据输入线与高8位输入线中的高4位并连。采用双缓冲工作模式。而DAC0832的双缓冲方式是先使输入寄存器接收资料，再控制输入寄存器的输出资料到DAC寄存器，即分两次锁存输入资料。22.参考答案: 嵌入式微控制器又称单片机。 1）为适应不同的应用需求，一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。 2）和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积小，功耗和成本低、可靠性高。 3）微控制器是目前嵌入式系统工业的主流23.参考答案:相同24.参考答案: 1）数字滤波不需要硬件设备，可靠性高、稳定性好，各回路之间不存在阻抗匹配等问题； 2）数字滤波用程序实现，多个输入通道可“共用”同一个滤波程序、不需要增加硬件设备，降低了成本； 3）对于不同的干扰，通过修改数字滤波程序或改变其中的参数，可以实现不同滤波方法，与模拟滤波器只能改变硬件相比更加灵活和方便； 4）数字滤波能对频率很低（如0.01Hz）的干扰进行处理，克服了模拟滤波器受电容容量的限制，频率不能太低的补偿。25.参考答案: 把计算机采集数据，或经过计算机进行数据处理、数字滤波、标度变换之后，与该参数运行中的上、下限给定值进行比较，如果高于（或低于）上限（或下限），则进行报警，否则就作为采样的正常值，以便进行显示和控制26.参考答案: 重键是指一次按键产生多次击键的效果，编程时，将键的释放作为按键的结束27.参考答案: 1）确定控制方案；根据系统要求，确定采用开环控制还是混合控制。 2）确定系统的构成方式；控制方案确定之后，需要选择微处理器，确定系统的构成方式。 3）现场设备选择；现场设备选择主要包括传感器、变送器和执行机构的选择，以及人机联系方式确定等。 4）确定软硬件分工；对系统的软硬件功能作出划分。28.参考答案: 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表达层和应用层。 物理层功能：物理层是通信网上各设备之间的物理接口，它主要定义了通信设备的机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。 数据链路层：数据链路层功能是将物理层从一个原始的传输工具转变成一个可靠的链路，它负责将被传送的数据按帧格式化，完成介质访问控制，差错控制，以及物理层的管理等。 网络层：网络层功能就是实现节电的交换功能，实现端节点和端节点之间实现正确无误的信息传送。 传输层：主要是完成从终端端点到另一种短短点的可靠传输服务。 应用层：应用层是向网络使用者提供一个方便有效的网络应用环境。29.参考答案: FPGA是指现场可编程门阵列 特点.FPGA的特点 （1）采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。 （2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。 （3）FPGA内部有丰富的触发器和I／O引脚。 （4）FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。 （5）FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。 可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。30.参考答案: 第2卷一.参考题库(共30题)1.列举3种采用数据报交换技术的协议。2.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求（）来顺序存放数据元素。3.电磁干扰产生和形成的三个条件是什么？采取哪些措施来抑制干扰？请写出电磁兼不等式。4.8086存储器中存放数据字时有“对准字”和“非对准字”之分，请说明它们的差别。5.人机接口技术的主要功能是什么？6.多个数码管组成的显示器只能采用动态结构。7.8088中的指令INTn用（）指定中断类型。8.数字控制器算法的工程实现分为哪六部分？9.设被测温度变化范围为0oC-1200oC，如果要求误差不超过0.4oC，应选用分辨为多少位的A/D转换器？10.DDC系统的中文全名是（）。11.试说明固态继电器控制和继电器控制有什么区别？12.8086CPU预取指令队列有什么好处？8086CPU内部的并行操作体现在哪里？13.8位的A/D转换器分辨率为（）A、0.01587B、0.007874C、0.003922D、0.000977514.无论动态显示还是静态显示，都有硬件译码和软件译码之分，这两种译码方法其段、位译码方法各有什么优缺点？15.电磁干扰的传播途径有哪两种方式？16.Modbus协议支持哪些设备？17.工业控制程序有什么特点？18.什么是过程通道？过程通道有哪些分类？19.数字控制器的离散化设计步骤是什么？20.采样-保持器有什么作用？说明保持电容大小对数据采集系统的影响。21.计算机控制系统中集散控制系统的体系结构分为哪几部分？22.对防脉冲干扰比较有效的数字滤波方法是（）23.典型的开关量输出/输入电气接口的功能主要是滤波、（）、隔离和功率驱动等。24.共模滋扰孕育发生的重要缘故原由之一是，差别摹拟信号地之间存在（）25.在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号，（）提高信/躁比。A、只能通过模拟滤波电路B、只能通过数字滤波程序C、可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D、可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路26.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（）A、接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B、按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C、当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作D、SCC计算机与控制无关27.光电耦合器的作用为了提高系统的抗干扰能力28.简述光电耦合器的工作原理及在过程通道中的作用。29.单片机扩展I/O接口使用（）接口最节省主机I/O口。30.根据香农定律（采样定律），采样频率应满足T<π/ωmax（式中ωmax为系统信号最高角频率）。第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案: HDLC协议、TCP/IP协议、UPD协议。2.参考答案:连续的存储单元3.参考答案: 条件：干扰源、耦合通道、敏感设备 措施：抑制干扰源、切断电磁干扰的传播途径、提高装置或系统的抗干扰能力 不等式：干扰源强度X传播衰减因子<设备抗干扰能力4.参考答案: 一个16位的数据字是按照低地址存放低位数据、高地址存放高位数据来存放的。若16位数据的低8位存放在偶地址，则该数据字就是“对准字”，否则就是“非对准字”。主要差别是CPU读取和存储数据字时，如果是对准字，只需要一次读写操作即可，而非对准字就需要两次读写操作才能实现一个数据字的存取。5.参考答案: 显示并记录来自计算机控制系统的过程参数，将过程参数集中起来，实现适当的信息处理和操作的集中化。6.参考答案:错误7.参考答案:N8.参考答案: 包括给定值处理、被控量处理、偏差处理、控制算法的实现、控制量处理、自动手动处理9.参考答案: 选择依据10.参考答案:直接数字控制系统11.参考答案: 在继电器控制中，采用电磁吸合的方式，而固态继电器是带光电隔离的无触点开关。12.参考答案: 8086CPU的预取指令队列由6个字节组成，按照8086CPU的设计要求，指令执行部件（EU）在执行指令时，不是直接通过访问存储器取指令，而是从指令队列中取得指令代码，并分析执行它。从速度上看，该指令队列是在CPU内部，EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。 8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时，待执行的指令也同时从内存中读取，并送到指令队列。13.参考答案:C14.参考答案: 软件译码优点是电路简单，但显示速度有所下降。硬件译码既能节省计算机的时间而且程序设计简单。15.参考答案: 传导传播方式、辐射传播方式16.参考答案: 此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准.17.参考答案: （1）可用程序代替硬件电路，完成多种运算（2）能自动修正误差（3）能对被测参数对象进行较复杂的计算和处理（4）不仅能对被测参数进行测量和处理，而且可