计算机控制工程复习(含答案)

1、计算机控制工程复习题一、 填空题1. 根据计算机在控制中的典型应用，可将计算机控制系统划分为操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、分布式控制系统和现场总线控制系统。2. 计算机控制系统由硬件和软件两部分组成。3. 假设比特率为B bps，一次谐波频率为 B/8 Hz，普通语音级线路截至频率为3000Hz，则允许通过最高谐波次数为 24000/B 。4. 数字通信系统主要技术指标为传输速率、出错率、信道容量。5. 实现数据交换方法主要有电路交换、报文交换及分组交换。6. RS232串口标准传输方式为单端收发，RS485标准传输方式为平衡传输方式。7. 常用的软件调试方式有强行排错法、

2、回溯排错法、归纳排错法及演绎排错法。8. MSComm控件传输数据类型可分为纯文本数据和二进制数据。9. 使用WinAPI编写串口通信程序读写操作有同步和异步两种方式。10. 基于WinAPI串口通信程序数据接受主要有查询和事件驱动两种方式。11. Windows多线程编程方式主要有Win32API、标准C库以及MFC类库三种方式。12. 在Windows多线程编程方式中，线程之间主要采用全局变量和自定义消息两种方式进行通信。13. Win32API提供临界区、互斥对象、信号量及事件对象实现线程之间的同步。14. 控制网络和信息网络集成主要采用网络互联、动态数据交换及数据库技术。15. 软件体

3、系结构主要包括B/S、C/S及单机三种模式。二、 简单题1、试阐述网络体系结构、层次模型及协议之间的关系。参考答案：层次模型决定是网络模型的分层数及每层的功能定义；协议描述对等层之间的数据传输方式；网络体系结构包括层次模型及协议两个方面。2、试阐述协议、服务、接口之间的关系；参考答案：服务即功能；接口即调用方式；协议则是服务的实现方式。三者是紧密相关的。3、在计算机和单片机通信过程中，考虑下位机（单片机）程序为测试程序，上位机（PC）程序为被测试程序，试举例说明二者正常数据采集（通信）过程。参考答案：4、试说明MSComm控件RThreshold属性含义。参考答案：该属性是一个阈值。当接受缓冲

4、区中字符数达到阈值时，MSComm控件产生OnComm事件，并且CommEvent属性会设置为ComEvReceive，即接受事件。若设置为0时，则不论接受缓冲区中有多少字符，都不会产生OnComm事件。5、试说明MSComm控件SThreshold属性含义。参考答案：该属性是一个阈值。当发送缓冲区中的字符数达到阈值时，MSComm控件将产生OnComm事件，并且CommEvent属性被设置为CommEvSend值。6、假设串口采用半双工方式，使用一问一答方式通信协议，接受数据长度存在10字节、15字节和20字节三种可能性的情况下，简要说明接受数据的实际处理方法。参考答案：置RThreshol

5、d为10，在OnComm事件中预读10个字节，判断是否完整帧。若是完整帧，则设置InputLen为0或10，然后使用GetInput()读取即可。否则设置InputLen为5，然后GetInput()读取，与前10个字节合并一帧，判断是否完整。如是非完整帧则设置InputLen为5，然后GetInput()读取。7、假设串口采用半双工方式，使用一问一答方式通信协议，接受数据长度长度不确定的情况下，简要说明接受数据实际处理方法：参考答案：数据通常包含有特定格式的数据头，可以通过数据头计算出整个数据帧的长度。假定这些特定格式的数据头长度为10字节。按照下述步骤处理：设置RThreshold=10，

6、在OnComm事件中首先设置InputLen=10，使用GetInput()函数读取缓冲区，并根据读取数据判断整个数据帧长度。然后读取InBufferSize属性值，并判断该值是否为整个数据帧长度与10之差；若不是，则反复读取，直至该值为整个数据帧长度与10之差。此时设置InputLen=0或InBufferSize值，并使用GetInput( )函数读取缓冲区，将读取数据与前10个数据合并成一个完整的数据帧。8、简要说明采用MSComm控件进行串口数据采集程序设计步骤。参考答案：加载控件；初始化及打开串口；事件处理；关闭串口；通信协议约定。9、简要说明在基于对话框程序中使用MSComm控件的

7、操作步骤。参考答案：拖放控件图标至窗口，创建控件ID；在对话框头文件申明CMSComm类变量及引用控件类头文件；创建CMSComm实例；建立控件事件响应代码框架。10、简要说明WinAPI串口通信同步查询编程方式操作步骤。参考答案：CreateFile （非重叠方式）； 初始化串口句柄； WriteFile（发送数据）； ReadFile （读取数据）；CloseFile （关闭串口）。11、简要说明WinAPI串口通信异步重叠I/O查询编程方式操作步骤。参考答案：定义全局变量；创建串口；发出读写操作；读写线程函数的建立； 关闭串口；12、简要说明Windows编程中HANDLE（句柄）的概念

8、。参考答案：指针包含的是引用对象的内存地址，而句柄则是由系统所管理的引用标识，该标识可以被系统重新定位到一个内存地址上。这种间接访问对象的模式增强了系统对引用对象的控制。13、简要说明Windows多线程编程概念。参考答案：每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。进程也可能是整个程序或者是部分程序的动态执行。线程是一组指令的集合，或者是程序的特殊段，它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程，它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。线程是程序中一个单一的顺序控制流程.在单个程序中同时运行多个线程完

9、成不同的工作，称为多线程。线程和进程的区别在于子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文.多线程主要是为了节约CPU时间，发挥利用，根据具体情况而定。线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。13、简要说明Windows中线程和进程的关系。参考答案：进程：进程是一个程序实例；进程占据4GB地址空间，在该空间存放应用程序执行所需要的各种资源；Win32进程没有活力，是静态的。 线程：线程是CPU调度计算任务的最小单位；Win32进程创建时，会自动创建一个主线程；主线程可以创建其它线程（辅助线程）。14、简要说明Windo

10、ws中终止线程的方法。参考答案：终止线程有三种方法：线程函数自然退出；内部使用退出函数AfxEndThreadExitThread_endthread；外部使用TerminateThread函数。15、如何在MFC类库中使用自定义消息实现线程之间通信？参考答案：(1) 声明自定义消息：在头文件顶部加入消息名称声明： const WM_THREADMSG = WM_USER+100; (2) 声明消息响应函数：在头文件 /AFX_MSG和“DECLARE_MESSAGE_MAP()”之间声明消息响应函数： Afx_msg LONG OnThreadMsg(WPARAM wParam, LPARA

11、M, lParam)(3). 建立消息连接：在实现文件/AFX_MSG_MAP和 “END_MESSAGE_MAP()” 之间： ON_MESSAGE(WM_THREADMSG, OnThreadMsg）(4). 编写消息响应函数：在实现文件中，添加消息函数函数的实现体： LONG CMyClass:OnThreadMsg(WPARAM wParam, LPARAM lParam) / 加入响应函数的具体处理代码(5). 寄送自定义消息： BOOL PostMessage( HWND hWnd, UINT Msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);16、简要说明OS

12、I/RM模型中物理层定义。参考答案：利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以透明地传送比特流。物理层实际上是设备之间的物理接口，它规定了机械特性、电气特性、功能特性及过程特性。17、简要说明OSI/RM模型中数据链路层的主要功能。参考答案：提供可靠的比特流传输服务。18、简要说明TCP/IP层次模型。参考答案：应用层、传输层（TCP/UDP）、互联网层、主机至网络层。19、简要说明局域网参考模型中MAC子层的主要功能。参考答案：决定广播信道中信道分配协议的子层。三、程序题及设计题1、MSComm控件输入和读出数据均为VARIANT数据类型，考虑传输数据为纯文本，试编程实现从接受缓冲区中读取

13、字符（给出C+代码片段）。参考答案：VARIANT input；char charInput100;int counts = m_COMM.GetInBufferCount(); /m_COMM为MSComm控件对象If (counts>0) input = m_COMM.GetInput( );ASSERT(input.vt = VT_BSTR);CString strInput(input.bstrVal)strcpy(charInput, strInput);2、MSComm控件输入和读出数据均为VARIANT数据类型，考虑传输数据为二进制，试编程实现从接受缓冲区中读取二进制数据（

14、给出C+代码片段）。参考答案：VARIANT input；BYTE rxdata2048; COleSafeArray safeArray;input = m_COMM.GetInput( ); / 其中m_COMM为MSComm控件对象safeArray = input;long len = safeArray.GetOneDimSize( );for(long k=0; k<len; k+) safeArray.GetElement(&k, rxdata+k);3基于多线程技术、事件驱动方式实现串口双机数据通信程序，该程序即可作为发送方使用也可作为接受方使用。其中传输数据小于

15、64M；请求包、普通数据包、结束包及响应包帧格式表示如下。请求包：普通数据包：结束包：响应包：请设计事件处理函数和消息响应函数的流程图。参考答案：事件处理函数处理流程图消息响应函数处理流程图：其中发送状态1态：发送操作已经开始，请求包已经发出；2态：第一个普通数据包已经发出，等待接受方响应；3态：结束数据包已发送，等待接受方响应；接受0态：等待发送方请求包；1态：等待接受普通或结束数据包。四、程序阅读题1、HANDLE hCOM; hCOM = CreateFile (“ COM2”, GENERIC_READ|GENERIC_WRITE， 0， NULL， OPEN_EXISTING, FI

16、LE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); if ( hCOM != INVALID_HANDLE_VALUE) SetupComm(hCOM, 1024, 1024); DCB myDCB; GetCommState(hCOM, &myDCB); myDCB.BaudRate = CBR_19200; myDCB.fBinary = TRUE; myDCB.fParity = TRUE; myDCB.ByteSize = 8; myDCB.Parity = ODDPARITY; myDCB.StopBit = ONESTOPBIT; SetCommState(hCOM,

17、&myDCB); Else AfxMessageBox(“创建串口失败！”）； 参考答案：HANDLE hCOM;/ 申明句柄；hCOM = CreateFile (“ COM2”,/ 使用串口2；GENERIC_READ|GENERIC_WRITE， / 读写方式,可以接受及发送；0，/ 不允许共享；NULL， / 默认安全属性；OPEN_EXISTING,/ 打开已有端口，不能创建）；FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,/ 非重叠操作；NULL);/ 无模板文件if ( hCOM != INVALID_HANDLE_VALUE) / 成功创建SetupComm(hCOM,

18、1024, 1024);/ 设置输入输出缓冲区大小DCB myDCB;/ 声明DCB数据结构GetCommState(hCOM, &myDCB);/ 获取默认DCB设置myDCB.BaudRate = CBR_19200;/ 波特率为19200myDCB.fBinary = TRUE;/ 二进制通信方式myDCB.fParity = TRUE;/ 允许奇偶校验myDCB.ByteSize = 8;/ 数据位为8myDCB.Parity = ODDPARITY;/ 奇校验myDCB.StopBit = ONESTOPBIT;/ 使用1位停止位SetCommState(hCOM, &

19、;myDCB);/ 设置通信参数。Else AfxMessageBox(“创建串口失败！”）；/ 报错2. 设hCOM以重叠I/O方式打开，试解释说明下列代码的功能DWORD ThreadProcRead(LPVOID pParam) BYTEmyByte20; CStringmyStr;DWORDdwRes;DWORDdwRead;BOOLfRes;charmyChar10;Rol.hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);if(Rol.hEvent=NULL) return -1;if(ReadFile(hCom, &myByte,

20、 3, NULL, &Rol) / AfxMessageBox(“成功读出！”);else dwRes = WaitForSingleObject(Rol.hEvent, 5000);switch(dwRes) CASE WAIT_OBJECT_0:if(!GetOverlappedResult(hCom, &Rol,&dwRead, TRUE) / 操作失败 else / 操作成功完成break；CASE WAIT_TIMEOUT:/ 读操作失败break;default:/ 加入默认情况下的处理代码break；CloseHandle(Rol.hEvent); ret

21、urn 0;参考答案：在读线程函数中，首先应初始化重叠结构Rol的成员hEvent，将其设置为无信号状态。（当读操作完成或出现通信错误时，该变量会被自动设置为有信号状态。）接着使用ReadFile()函数发出读命令。若该函数返回TRUE，说明读操作已经完成，可以处理读取的数据。或该读函数返回FALSE，说明读操作未完成。此时使用WaitForSingleObject()函数等待读操作的结果。根据返回结构的不同，采取相应的处理代码。3. 解释说明相应变量及语句的含义。实现文件中定义如下全局变量：HANDLE hCom; HANDLE hWnd; DWORD dwThreadID; / (1) HANDLE hThreadEvent; / (2) DWORD ThreadProcEvent(LPVOID pParam); / (3) bool hEventRun; / (4) bool fStopMsg; / (5) OVERLAPPED Eol = 0; / (6) OVERLAPPED Wol= 0;OVERLAPPED Rol = 0;ThreadProcEvent定义如下：DWORD ThreadProcEvent(LPVOID pParam) DWORD dwEvtMask, dwRes;Eol.hEvent=CreateEvent(NULL, TRUE,