智能仪器期末知识点整理

第一章什么是：智能设备，它的主要特征是什么？:智能设备由硬件和软件的大部分组成。 特点：1 .操作自动化2 .具有自测功能3 .具有数据分析和处理功能4 .具有良好的人机对话功能5 .具有可编程操作能力第二章:单片机控制ADC的常用方法是什么:1 .程序查询方式首先微处理器向变换器输出信号，读取变换信号，检查变换是否结束，如果变换结束，则读取数据，否则通知变换已结束2.延迟等待方式首先微处理器向A/D变换器输出起动信号3 .中断方式微处理机起动转换器年后进行其它处理，在A/D转换结束后，主要向CPU输出中断请求信号，在CPU响应中断之后读取转换结果:模拟输入通道有多少基本结构？ 说明特征和使用场合:两种，单通道结构和多通道结构。 单信道：常用于高频模拟信号的A/D转换。 传感器输出的信号进入信号调整电路进行滤波、放大等处理后，通过采样/保持器发送给A/D转换器，转换成数字信号后发送给CPU。 单信道数据采集系统：结构简单，成本低，只能采集信号。 多信道结构多信道结构分为并行结构和共享结构。 多信道并行结构：各信道可同时旋转，模拟洗脑频率高，无需同时取得各信道必须同步取样的高转换速率系统多信道共享结构各信道的模拟输入信号时，可采用该结构这种形式的信道适用于速度慢、单一硬件开销少、不需要转换速度的系统。在设计：智能设备时，选择模拟多路复用开关时应考虑的主要因素是什么是指：通道数开关断开时模拟开关中流过的电流接通电阻、开关闭合时电阻开关接通或断开时的速度第三章听取：D/A转换器的主要技术指标3:1 .转换精度3360指的是，在整个操作时段内实际输出电压与理想输出电压之间的偏差。 通常用分辨率和变换误差来描述。 (分辨率)实际输出的与输入数字的单位数字变化相对应的输出模拟的变化量(变换误差)的模拟与理想值之间的最大误差一般为增益误差、漂移误差、非线性误差2。 转换速率：一般取决于建立的时间。:开关量输出通道的驱动电路是什么:小功率驱动接口电路，中功率，固态继电器第四章请在：中说明未编码键盘扫描的原理:步骤如下判断是否关闭：1键，若关闭去除2键抖动的影响的3键，则确定关闭的键值，每当关闭的键的键编号=行编号*8列编号4键时CPU仅进行一次处理，因此在程序中关闭请告诉我：LED的显示方法各有什么特点:分为静态显示和动态显示。 “静态显示”指示器显示某个文字时，该段的发光二极管始终导通或截止，显示文字的场持续发光。 静态显示方式中，各段的数字代码管需要各自的驱动元件。 为了便于程序控制，在选择LED驱动器件的情况下，多选择带锁存功能的器件。具有明亮度高、控制程序简单、显示稳定、可靠性高的优点以及：的功耗大、所显示的位数大时，占用的I/O端口多。 动态显示显示位数多时，采用动态显示。 优点：所占用的I/O端口较少，随着高亮度的LED数字代码出现，动态显示也能够有效地进行显示。第五章5.3说明鼓泡排序法和希尔排序法的基本思想a :起泡： n个数据，初次比较N-1次，类推第2次比较N-2次。 希尔(缩小增量排序法):1)直到取正数值d1(d1=1)。5.5常见的数字滤波方法是什么？ 各种过滤算法有什么特征，在什么情况下使用？a:1 .限位滤波的情况：在电流中存在尖峰噪声或误检测的情况下，在发送器不稳定而产生严重的失真的情况下，主要应用于变化慢的参数。 限幅滤波的一种基本方式是减去两个相邻样本值，确定这两个相邻样本的增量(绝对值)并且将它们与两个样本可接受的最大差值(得到子塔y )进行比较。 如果是小孩塔y以下，则如果大于取此次的采样值的德子塔y，则将上次的采样值作为此次的采样值，如果|Y(k)-Y(k-1)|=德子塔y，则将Y(k)=Y(k )，取此次的采样值|Y(k)-Y(k-1)|如果是儿子塔y，则设Y(k)=Y(k-1 )，取上次的采样值2 .对于中值滤波器：针对缓慢变化的过程变量、快速变化的过程参数(例如，流量)或某个参数进行n次连续采样(n为奇数)，以去除由于偶然的波动或采样器的不稳定导致的脉动干扰，然后按顺序对n次采样值进行采样3 .算术平均值滤波器：适用于平滑加工压力、流量等周期性脉动的采样值，对脉冲干扰的平滑作用不理想，不适用于脉冲干扰严重的情况。 连续取n个样本值进行算术平均运算4 .递归均值滤波器的情况：对周期性干扰有良好的抑制作用，在脉冲性干扰严重的情况下，不适合高频振荡系统。 特点：平滑度高，灵敏度低。 将n个测量数据视为一个队列，将队列的长度固定为n，每次进行新的测量，将测量结果设为队列末尾的yn，舍弃队列开头的y1，则队列总是有n个“最新”的数据。5 .加权递归平均值滤波器：具有大的纯延迟常数对象和短的采样周期的系统。 将每个采样值相加为不同的比例系数6 .初级惯性滤波器(低通滤波器) :对周期性干扰信号具有良好的抑制作用，这适合于频繁变化的参数滤波器。7 .高通滤波器：从输入信号中去除或丢弃缓慢变化的信号，从而留下快速变化的信号5.11某温度测量系统的测温范围为0150，ADC0809变换后的对应数字量为00HFFH，试着写一下比例变换式。ax=(am-A0 ) (NX-n0 )/(nm-n0 ) a0am=150，A0=0 Ax=(150-0)Nx/255 0第六章:为什么要进行量程变换？ 智能设备如何实现量程转换？在：工程实践中，被测信号往往具有广泛的变化范围。 由于智能设备中的A/D转换器的输入电压通常为010V或-5 5V，因此如果将上述传感器的输出电压范围直接作为A/D转换器的输入电压，则多数情况下无法充分利用A/D转换器的有效位，对测量精度有必然影响。 因此，范围自动变换是智能设备的重要功能，根据输入信号的大小在短时间内自动选择最合理的范围。 许多常用的智能仪器，如数字示波器、智能桥、数字万用表等包括自动范围转换功能。 智能设备在进行测量时，首先选择适当的范围，然后在适当的范围内进行测量。 智能设备的范围选择可以用两种方式来实现： 一个选择可编程放大器，两个选择不同范围的传感器。有多少种：自检方式？有什么常见的自检内容？a:自测试方式：1post:设备通电或复位后，设备进行一次自测试，后续的控制过程中不再进行，开机自检项目为面板显示装置的自测试、RAM、ROM自测试、输入输出通道小区第二周期性自测：难以确保正在运行的计算机的可靠性，除非在通电时仅执行一次自测，并且在自测项中不能包括设备的所有重要部件。 因此，许多智能仪器在运行中必须不断周期性地插入自我诊断操作。 该自检完全自动完成，测量工作间歇完成，不干扰正常的测量任务。 除非检测到故障，否则操作员不会发现周期性自检。 3按键自检：在不正常动作的操作中进行的自检项目，或者在用户怀疑设备的可靠性的情况下，通过设置在设备面板上的“自检”按钮，由操作者进行控制，启动自检程序。 该自我诊断模式简单，在检查中可以找到合适的时机进行自我诊断，不会妨碍正常检查工作的进行。自测试内容：1、RAM自测试(1)在程序执行前被视为空白区域，与RAM的内容无关，检查是否正确地写入、读出数据，因为在RAM区域内没有可用的信息。 (2)程序投入后，作为数据区域的RAM中存储着一定的信息，检查程序不能破坏原来的内容。 对存储有一定信息的RAM进行自检时，将该读取信息暂时存储在某个寄存器中，将其内容改写为原单元后，再次读取。 也可以用异或的方法检查。 也就是说，从检查的RAM单元中读取信息，求逆并与原单元的内容进行异或运算后，结果全部为1，表示该单元正常运行。2、ROM自测：采用检验和方法3 .键盘和显示器自检。 诊断程序进行一系列的预定I/O，操作者验证这些I/O操作的结果，如果全部与预定结果一致则正常。4 .输入通道的自检。 采用参数判定法(1)的寄生器部分为(2)来自ADC部分的自检5 .输出通道的自检。 采用间接参数判定法6 .公共汽车自检。 目的是检查通过缓冲区的外部总线传达的信息是否正确。 在总线自测试时，CPU首先对相应的锁存器执行输出命令，将地址总线和数据总线上的信息保存于锁存器中，读取锁存器，使CPU读取地址总线和数据总线上的信息，并且将其与原始输出信息进行比较。第八章1 .串行通信并行通信和特征a :并行总线指的是同时发送和接收多个数据位，可以将多个数据位划分为不同位数的并行总线，在距离近、请求传输速率高的情况下通常采用并行总线传输方案。 串行总线以位为单位传输数据，数据的收发最多需要2条线路，分别用于收发。 采用不同的工作方案时，可以使收发成为一条双线，具有经济实用的特点，在设备远离时，通常采用串行总线传输方案。 在相同条件下，串行传输比并行传输慢。2.RS-232C总线的特征、逻辑等级的定义、使用时的注意事项a :在通信线路的一端，在调制解调器将用“1”“0”表示的高电平数字信号转换为与电话网兼容的模拟频率信号的另一侧，另一调制解调器将模拟频率信号返回用“1”“0”表示的高电平数字信号。逻辑电平RS-232C采用不平衡传输方式、负逻辑电平。 发送数据时，发送端的驱动器输出表示逻辑“0”的515伏，表示逻辑“1”的155伏。 接收数据后，接收端接收表示逻辑“0”的315伏特，接收-153伏特表示逻辑“1”。 RS-232C的噪声容限为2伏，巩膜抑制能力差。RS-233C不足