智能仪器设计基础考试重点题目

1 .智能设备的发展趋势(1)微细化(2)多功能化(3)人工智能化(4)网络化2 .智能仪器的分类、构成和特点(1)从发展应用的观点出发，智能仪器系统分为微机内置和微机扩展两种。(2)智能设备由大部分硬件和软件组成。 硬件包括微处理器、存储器、输入通道、输出通道、人机接口电路、通信接口电路。(3)智能仪器的特征操作的自动化，其自测功能具有数据分析和处理功能友好的人机对话功能可编程的操作能力2.1一般的A/D转换器有几种类型？ 它的特点是什么？a :类型(1)并联比较型A/D转换器(2)逐次近似型A/D转换器(3)2积分型A/D转换器特征：随着转换速度快、转换比特数的增加，所需硬件数量精度、速度、价格适中，抗噪能力差异精度高、抗噪性低廉，转换速度慢具有积分式和序列式双重优点，以低采样分辨率和高采样频率数字化模拟信号。2.4模拟输出通道有哪些基本机构？ 试着说明一下它的特征和使用场合。a:(1)单信道结构：只有一个信号输入，经常用于高频模拟信号的A/D转换。(2)多信道结构：多信道并行结构：常用于模拟信号频率高、各路需同步取样的高转换率系统，适用于速度快、成本高、体积功耗大的多信道共享结构：转换要求不高的系统。 信道速度慢，零件开销少2.7设计智能设备时，选择模拟多路开关的主要要素是什么a:(1)信道数量(2)泄漏电流(3)导通电阻(4)开关速度4.1为什么要消除键盘抖动？如何消除键盘抖动？ 实现的原理是什么答：抖动可能导致计算机多次错误按键。方法1 :硬件消除抖动，利用RS触发器的联锁功能消除抖动，可得到理想的按钮输出波形。方法：推迟振动，当CPU检测到第一次按下键或释放信息时，CPU通过避免振动并等待键的稳定之后，CPU再次检测来确定键的状态。4.4尝试说明未编码键盘扫描的原理。a :扫描法(1)判断键盘上是否关闭了密钥(2)排除密钥抖动的影响，软件延迟1020 ms；(3)在密钥关闭的情况下，决定关闭的密钥的密钥值；(4)在每次关闭密钥时CPU只进行一次处理。行反转法： (1)使p 1.7-p 1.4输出行、P1.3-P1.0输出行、P1端口输出0FH。 (2)将p 1.7-p 1.4作为输入线，将P1.3-P1.0作为输出线4.10触摸屏的种类主要有哪些特点？答： (1)电阻式触摸屏经济实惠，供电要求简单，产业化非常容易，适用领域多种多样。 (2)红外线触摸屏廉价且安装简单，能够很好地感知轻触摸和快触摸的(3)静电电容式触摸屏，光透射率和锐度高，不仅能够保护导体和传感器，还能够防止环境因素对触摸面板造成的影响。 (4)表面声波触摸面板对原始显示器的分辨率的影响很小，并且很耐用。简述4.11led显示器动态显示方式的原理和优点答： led驱动由8位I/O端口驱动，led的阳极或阴极由对应的I/O端口控制，依次被选择，由于人的视觉残像现象和发光二极管的夕阳效应，人的眼睛还是所有的器件同时显示，得到稳定的视觉效果优点是I/O端口很少。4.12简述红外触摸屏的工作原理和特点。答：在显示器前面设置电路板的外框，电路板在画面周围配置红外线发光管和红外线受光管，形成纵横交叉的红外线矩阵。 当用户触摸屏幕时，该位置的纵横两条红外线被手指遮挡，能够判断触摸点处于屏幕的位置。 价格便宜，安装方便，能够很好地感知轻触和快速触摸是其特征。4.13简述电容式触摸屏的工作原理和特点。a :用户触摸屏幕时，由于人体的电场、手指与导体层之间形成耦合电容，因此来自四边电极的电流流入触点，其强弱与手指与电极的距离成正比，触摸屏背后的控制器计算电流的比例和强弱，准确计算触摸点的位置，透光率和清晰度高5.1与普通电路相比，智能仪器的数据处理有哪些优点？a:(1)可以用程序代替硬件电路进行多个运算。 (2)可自动修正误差。 (3)可作出逻辑判断。 (4)能够对被测参数进行复杂的计算和处理。 (5)智能仪器不仅精度高，而且稳定可靠，抗干扰性高与5.4硬件滤波器相比，数字滤波器有什么优势？a:(1)由于是通过程序进行过滤，因此不需要增加硬件设备，可以在多个通道上共享过滤器，从而降低成本。 (2)由于不使用硬件设备，各电路之间没有阻抗匹配等问题，因此可靠性高，稳定性好。 (3)可对低频信号进行滤波。 (4)可根据需要选择不同的过滤方法，或变更过滤器的参数，使用方便，灵活。5.12切片滤波的工作原理、特征及使用情况简述如下。原理基于生产经验，确定可能在两次采样的输入信号中出现的最大偏差y。 主要用于变化慢的参数，如温度、位置等测量系统。 Y越大，系统误差越大，Y越小，采样频率越小。5.13递归平均值滤波器的工作原理、特征及使用情况简述如下。a :将n个测定数据y1yN看作一个队列，将队列的长度固定为n进行新的测定时，将测定结果作为对尾的yn，舍弃队列顶端的y1，则多列总是有n个最新数据。 对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，灵敏度低，适用于高频振荡系统。简述5.14代数差分法的基本方法。a:n1组离散点： (x0，y0)，(x1，y1)，(xn，yn )，xa，b 和未知函数f(x )，其中，f(x0)=y0，f(xn)=yn。 发现大量g(x0 )，使得g(x0 )在Xi (I=0，1，n )处等于f(xi )。 满足该条件的高数g(x )称为f(x )的差分函数，一般将g(x )选择为n次多项式，将记为Pn(x )的差分方法称为代数差分法。6.2自检方式有多少种？一般的自检内容是什么？答案包括开机自检、定期自检和按键自检。 内容是RAM和ROM的自测键盘和显示器的自测输入输出通道的自测总线的自测。6.5如何实现智能设备的量程转换？a :有数字滤波器、智能桥、数字多用途计、可编程放大器、选择不同范围的传感器。 (变更：采用可编程放大器，自动切换量程不同的传感器)7.1电噪声的耦合方式是什么？a :静电耦合、磁场耦合、共同阻抗耦合、直接耦合、辐射耦合、漏电耦合。7.2硬件抗干扰的主要技术是什么？a :隔离技术、滤波技术、屏蔽技术和双绞线传输、接地技术。7.6在硬件可靠性方面，部件和系统级可靠性措施是什么？答：简化和标准化环保系统，磁兼容设计，冗馀技术，故障自动检测和诊断技术。7.7提高仪器可靠性可采取哪些命令冗馀措施？答： nop的使用，重要的命令是冗长的。7.8如果采用软件陷阱来提供设备的可靠性，陷阱通常位于哪些区域？a:(1)未使用的中断向量区域(2)未使用的EPROM空间(3)执行程序区域(4)中断服务程序区域(5)RAM数据保护的条件陷阱7.9噪声的定义。答：影响智能仪器正常运行的所有因素统称为干扰，材料和器件内部原因造成的污染类影响称为噪声。7.10干扰进入器械的途径。a :空间电磁场、传输线路、供电系统1 .智能设备中的公共数字传输线路称为总线。2 .总线按连接范围划分：片上总线(本地总线)、内部总线(系统总线)、外部总线(通信总线)。3.GPIB通用接口系统的基本特性是什么？ 简述“说话人”“听话人”“控制者”的主要功能。a :基本特性： a .用一条总线互连多台设备，构成自动测试系统，可连接系统的设备不超过15台，互连总线长度不超过20m的b .数据传输采用位并行、字节串行的双向异步传输方式， 在最大传输速度不超过1Mbps的c .总线上传输的消息为负的逻辑，即低电平为逻辑1、高电平为采用逻辑0的d .单字节地址的情况下为31个侦听地址，在双字节地址的情况下为961个谈话地址和961个侦听地址讲话者的功能：当一台机器被指定为讲话者时，他有讲话功能，接口被送到其他机器。管理员功能：为系统生成管理消息，发出各种公共命令，指定数据传输中的说话人和听话人，进行串行和并行点呼，接收其他设备的服务请求和状态数据。听功能：所有仪器都应设置听功能。 具有机器被指定为听众时听取的功能，此时从总线接收控制者的程序命令和讲话者的测量数据。4.RS-232总线有什么特点？逻辑级别是如何定义的？ 使用RS-23