微型计算机控制技术第二版考试试题及答案.pdfVIP

一、选择题（本题共 10 小题，每小题 1.5 分，共 15 分） 1.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（A）转换。 AA/D 转换器B双向可控硅 CD/A 转换器D光电隔离器 2.若系统欲将一个 D/A 转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构， 需要接入 （D）器件完成控制量的切换工作。 A锁存器锁存B多路开关 CA/D 转换器转换D反多路开关 3.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容 CH 应取值 （A） 。 A 比较小B比较大C取零值D取负值 4. 在 LED 显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（B） 。 A阳极B 阴极C阴极或阳极 D先送阴极再送阳极 5. 电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过 （ B）实现的。 A改变定子的通电方向和通电占空比 B改变转子的通电方向和通电占空比 C改变定子的通电电压幅值 D改变转子的通电电压幅值 6.计算机监督系统（SCC）中，SCC 计算机的作用是（ B ） 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 DSCC 计算机与控制无关 7. 键盘锁定技术可以通过（ C ）实现。 A设置标志位 B控制键值锁存器的选通信号 CA 和 B 都行 D定时读键值 8. RS-232-C 串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（C） 。 A03 伏以下B07 伏以上 C-3 伏以下D+3 伏以上 9. 在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号， （ D ）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 10步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（ B ） 。 A步进电机可以直接接受数字量 B步进电机可以直接接受模拟量 C步进电机可实现转角和直线定位 D步进电机可实现顺时针、逆时针转动 二、填空题（本题共 15 个空，每空 1 分，共 15 分） 1. 香农定理告诉我们，采样频率越高，采样数据描绘的曲线 越接近 实际曲线。 所以，为了提高控制精度，应尽可能 提高采样频率。 2. 在 10 位 A/D 转换器中，设满量程为5V，试写出相对于下列各模拟量所对 应的数字量： 1.模拟量为 5V 时，所对应的数字量为 3FFH。 2.模拟量为 0V 时，所对应的数字量为200H。 3.模拟量为-2.5V 时，所对应的数字量为100H。 3. 在三相步进电机系统中，为了提高控制力矩，常常采用双三拍方法 来实现。 4. 操作指导系统对 驱动方式未模清控制规律的系统（或不需要控制的） 目的 在于更适宜。 5. 某微型机采样系统中，CD4051 的 INH 端接+5V，控制端 C、B、A 接地时， 选通无通道。 6. LCD 的多极驱动方式是指多个背极，该段能否显示。 7. 在 PID 调节系统中，比例系数 KP 的确定比微分系数 KI 和积分系数 KD 更重 要，因为它关系到 因为 Kp 不但与本身有关，而且还和 KdKi 有关。 8. 某仪器受体积限制只允许设置 8 个功能键，但却要求有十六种功能，可以采 用双功能键的办法解决。 9. 和 PID 调节一样，模糊控制器的最大优点是不要求数学模型。 10. SPI 总线与 I2C 总线的主要区别是_ SPI 有三条线， 而 I2C 只有两条 _和_ I2C 的总线是双向的_ 三、判断题（正确，在括号内划，错误，在括号内划，并改正（只对错误部 分进行改正即可） （本题共 5 小题，共 10 分 ） 1. 在显示系统中，若为动态显示，需将待显示数变成显示码才能输出到显示器 进行显示。若在显示电路中增加一级锁存器，则可直接将待显示数输出到显示器 进行显示。 （X，不能） 2. DAC0832 是常用的 8 位 D/A 转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数 椐得到充分缓冲，确保转换精度。 （O） 3. 由于各种传感器提供的电压信号范围很宽，需要通过可编程增益放大器，对 信号进行调整，使 A/D 转换器满量程信号达到均一化。 （ O） 4. 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（X ，原因是两次采样的变化量Y 太大） 。 5. 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。 （ O） 四、简答题（本题共 4 小题，共 20分） 1.（本题 5 分）简要说明多路开关的主要特点。 答：半导体多路开关的特点是： （答 5 条即可） （1）采用标准的双列直插式结构，尺寸小，便于安排； （2）直接与 TTL（或 CMOS）电平相兼容； （3）内部带有通道选择译码器，使用方便； （4）可采用正或负双极性输入； （5）转换速度快，通常其导通或关断时间在 1ms 左右，有些产品已达到几十到 几百纳秒（ns） ； 2.（本题 5 分）PID 调节系统中，微分调节起何作用？为什麽在有些系统中采用 不完全微分算式，它与常规算式有哪些区别？ 答：微分的作用是加快调整速度。由于微分只存在于瞬间，因而有时会使系统产 生震荡， 而使调节品质下降。 为了避免震荡， 在一些系统中采用不完全微分算法， 它的基本思想是使微分作用漫漫减弱，以避免由于微分突然下降到 0 而产生震 荡。 3.（本题 5 分）PWM 控制意味着什么？它有什么作用？微型机控制系统中是怎 样实现的？ 答：PWM 是脉冲宽度调速系统，它用来控制马达的转速和方向。其方法是通过 改变对电机的通电时间达到调整电机转速的目的。具体作法是，首先根据电机转 速的要求，确定占空比，即通电时间与通电周期之比，再按照通、断电时间送出 控制模型，使电机按要求的转速运转。方向是通过改变 4 个开关的通电状态来实 现的。 4.（本题 5 分）说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间的区别以 及各自的用途。 答：算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等；可用于任何场合，如压力、 流量等。加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其 所占的比例增大，但各次采样的系数总和为Ci=0；这种滤波主要用于那些想突 出采样的某些部分的场合。而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值，因而采 样速度快。此滤波主要用于实时性要求比较快的场合。 五、设计题（本题共 1 小题，共 20分） 设 A/D 转换电路如图 1 所示， （1）说明图中 A/D 转换方式。 （3 分） （2）写出图中 8255A 的地址。 （4 分） （3）画出实现该 A/D 转换的流程图。 （5 分） （4）编写完成 A/D 转换的程序。 （8 分） 答： （1）图中 A/D 转换为查询方式（3 分） （2）写出图中 8255A 的地址。 （4 分） G1G2AG2BCBA P2.7P2.6P2.50P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0 1110110XX Y6 所以,8255A 的地址是:F800HFB00H(或:F8FFH6BFFH) （3）画出实现该 A/D 转换的流程图如下（5 分） A/D 转换程序（8 分） START：MOVA，#82H；8255 初 始化2 分 MOVDPTR，#0FB00H MOVXDPTR.，A MOVA，#09H；启动 A/D2 分 MOVXDPTR.，A MOVDPTR，#0F900H LOOP：MOVDPTR，#0FA00H MOVXA， DPTR；判断转换是否结束2 分 ANLA，#01H JZ，LOOP DEC DPH MOVXA，DPTR；读 A/D 转换结果2 分 END START 六、设计题（本题共 1 小题，共 20? 分） 已知电机控制系统如图 2 所示，图中 LD 为马达运行指示灯（不运行时熄灭） 。 （1）说明图中芯片 4N25 的作用（2 分） （2）说明图中电机的控制原理（4 分） （3）画出电动机控制程序流程图（4 分） （4）根据流程图编写电机控制程序（设 8255 的地址为 80008003H） （8 分） （5）图中有否需要改动的地方？原因是什麽？（2 分） 答： （1）芯片 4N25 用来隔离（2 分） （2）说明图中电机的控制原理（4 分） 图中，开关 K0K7 为给定值，用来给定马达的转速，V=VmaxN/256，开关 K 用来控制停止（0）/启动（1） 。当 PC4 输出为 1 时，光电隔离器导通，发光二极 管亮，光敏三极管导通，马达开始转动。通过转动 N，再停止 N 脉冲宽度调制 技术，即可控制马达的速度。 （3）画出电动机控制程序流程图（4 分） （4）根据流程图编写电机控制程序（8 分） MAIN：MOVA，#81H；8255 初始化2 分 MOVDPTR，#8003H MOVXDPTR.，A LOOP：MOVDPTR，#8002H MOVXA， DPTR；判断是否停止马达2 分 ANLA，#02H JZ，STOP START：MOVA，#90H；启动马达，指示灯亮2 分 （MOVDPTR，#8002H） MOVXDPTR.，A AJMPLOOP STOP：MOVA，#00H；停止马达，指示灯灭2 分 （MOVDPTR，#8002H） MOVXDPTR.，A AJMPLOOP （5）图中 4N25 发光三极管的电源应单独供电？（2 分） 一、选择题（本题共 10 小题，每小题 1.5 分，共 15 分） 1. 防止抖动是能否正确读取键值的必要环节，实现方法是（ A） 。 A可以用硬件电路或软件程序实现 B只能用滤波电路或双稳态电路实现 C只能用软件程序实现 D只能用延时程序实现 2. LCD 显示的关键技术是解决驱动问题，正确的作法是（D ） 。 A采用固定的交流电压驱动B采用直流电压驱动 C采用交变电压驱动D采用固定的交变电压驱动 3. 小功率直流电机控制控制系统中，正确的作法是（B ） A改变定子上的通电极性，以便改变电机的转向 B改变转子上的通电极性，以便改变电机的转向 C在定子上通以交流电，电机可周期性变换转向 D在转子上通以交流电，电机可周期性变换转向 4. 在实际应用中，PID 调节可根据实际情况调整结构，但不能（ D） 。 A采用增量型 PID 调节B采用带死区的 PID 调节 C采用 PI 调节D采用 I D 调节 5. 若用 4 位共阳极 LED 和 74LS04 构成光报警系统，使最高位发光其余位不发 光的报警模型是（A） 。 A1000BB0001BC1111BD0000B 6. 关于 ADC0809 中 EOC 信号的描述，不正确的说法是（D ） 。 A. EOC 呈高电平，说明转换已经结束 B. EOC 呈高电平，可以向 CPU 申请中断 C. EOC 呈高电平，表明数据输出锁存器已被选通 D. EOC 呈低电平，处于转换过程中 7. 采样/保持器的逻辑端接+5V，输入端从 2.3V 变至 2.6V,输出端为（A ） 。 A从 2.3V 变至 2.6VB从 2.3V 变至 2.45V 并维持不变 C维持在 2.3VD快速升至 2.6V 并维持不变 8. 计算机监督系统（SCC）中，SCC 计算机的作用是（B ） 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 DSCC 计算机与控制无关 9. 键盘锁定技术可以通过（ C）实现。 A设置标志位B控制键值锁存器的选通信号 CA 和 B 都行D定时读键值 10引起调节的根本原因是偏差，所以在下列说法中,不正确的是（D ） 。 A偏差的正、负决定调节作用的方向 B偏差的大、小决定调节作用的强、弱 C偏差为零，调节作用为零 D偏差太大，调节失效 二、填空题（本题共 15 个空，每空 1 分，共 15 分） 1DDC 系统的最大优点是_用一台计算机控制多个回路_。_用一台计 算机控制多个回路_ 2采样/保持器有两种工作方式。在采样方式中，采样-保持器的输出_ 跟 随输入变化_。在保持状态时，采样-保持器的输出_保持不变 _。 跟随输入变化保持不变 3在 PID 控制系统中， I 的作用主要是_消除静差 _，它一般不单 独使用的 原因是_ 速度不变_。消除静差速度不变 4 在数据采集系统中， 只使用一个 S/H 和 A/D 构成的系统称之为 _分时采样， 分时转换_系统， 而只使用多个 S/H 和一个 A/D 构成的系统称之为 _ 同时采样，分时转换系统。 5在微型机控制系统中，键盘处理程序由两部分组成，其一是计算键值，其二 则是，_根据键值转移到键功能入口地址_。6当 LF198 采样/保持器 的逻辑端输入低电平时，输入电平从 3.25 伏下滑到 2.70 伏，此时输出端电平为 3.25伏。3.25V 7 “模糊”一词的英文写法是_ Fuzzy _，这种控制方法的最大优点 是_ 不需要数学模型_。Fuzzy不需要数学模型 8积分分离 PID 与变速积分 PID 的根本区别是_前者是对积分是开关量，后者 则是线性的_。 9计算机监督系统与计算机直接控制系统的根本区别是,前一种系统具有两级计 算机， 其中监督计算机的作用是按描述生产过程的数学模型计算 最佳给定值 送到 DDC 计算机。 10线性插值法最根本的问题是_用直线代替曲线_。 三、判断题（正确，在括号内划，错误，在括号内划，并改正（只对错误部 分进行改正即可） （本题共 5 小题，共 10 分 ） 1在计算机控制系统中，常常需要设计报警电路，无论在什麽情况下，也不管 原因如何，只要略微超限，立即报警。 （）有时为了减少报警次数，可设 置上、下报警限 2.多路开关 CD4051 的作用就是把多路模拟信号转换成一路信号。 （ ） 3在 PID 调节系统中，积分 I 的作用是消除静差，所以积分分离 PID 不能消除 静差（） 。 ,积分分离也能消除静差 4步进电机之所以能转动，其关键原因是错齿。 （） 5A/D 转换器的结束信号的连接方式是判断 A/D 转换方式的主要依据。 （） 四、简答题（本题共 4 小题，共 20分） 1.（本题 5 分）多位 LED 显示器显示方法有哪两种？两种显示都需要解决的 问题是什麽？ 怎样解决？ 1. 答：一种是动态显示，另一种是静态显示。两种显示方式都需要解决的问题 是将待显示的字符变成 LED 显示码，即译码。可以用硬件译码器实现，也可以 用软件程序完成。 2.（本题 5 分）根据转换结束信号 EOC 的不同接法，能构成哪几种 A/D 工作方 式？具体怎样接线？ 2. 答：根据转换结束信号 EOC 的不同接法，能构成的工作方式有： 查询方式：EOC 接一根口线。中断方式：EOC 接中断申请线 INT0 或 INT1。 延时等待方式 3.（本题 5 分）手动后援是控制系统中的一个环节，在系统运行时它有何作用？ 在手动与自动之间进行切换时要求什麽？ 3. 答：手动后援是控制系统中的一个环节，对于连续工作的系统，当自动调节 出现问题时，可暂时用手动的办法维持工作，待问题解决后，再恢复自动控制， 保证工作的连续性。在手动与自动之间进行切换时要求尽量平稳，最好是无扰动 切换。 4.（本题 5 分）抖动、重键都是键盘设计中经常遇到的问题，用什麽方法可以解 决？ 4. 答：抖动是键盘工作中的常见现象，它将影响计算机对按键的查询工作的准 确性。 常采用的防抖措施有： 软件延时程序（一般为 10-20 毫秒） 。 硬件防抖电路：双稳态电路及滤波电路。 五、设计题（本题共 1 小题，共 20分） 设某步进电机为 A、B、C、D 四相。 1.说明图中芯片 4N25、达灵顿管 T 的作用。 （2 分） 答、图中光电隔离器 4N25 的作用有两个，隔离和耦合。 2.画出此步进电机单四拍、双四拍以及四相八拍三种控制方式正向通电顺 序图。 （6 分） （1）单四拍： （2）双四拍 （3）四相八拍略。 （3） A、B、C、D 四相分别用 PC0-PC3 控制，请在下表的空格处填上适当的 数。 （4 分） 步 步 序 控制位 PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2 PC1 PC0 DCBA 通电状态控制模型 双四拍111A、B 通电通电03H 211B、C 通电通电06H 311C、D 通电通电0CH 411D、A 通电通电09H 1.每一相控制电路如下图所示，已知 8255A 的端口地址为 2060H、2061H 、 2062H、2063H， 试用 8255A 位控方式写出使步进电机 A 相、B 相、C 相和 D 相通电的程序(只要 求正转)。 （8 分） ORG 2000H START：MOVA，80H；8255 初始化 MOV DPTR，#2063