计算机控制技术习题答案整理及详解201026修改版SK

1、第2章习题参考答案1 .什么是接口、接口技术和过程通道？答：接口是计算机与外设交换信息的桥梁，包括输入接口和输出接口C接口技术是研究计算机与外部设备之间如何减缓信息的技术。过程通道是计算机与生产过程之间的信息传送和转换的连接通道2 .采用74LS244和74LS273与PC/ISA总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量（开关量）输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字量输入和数字量输出程序。数字量输入接口1A11Y1D01A21Y2D11A31Y3D21A41Y4D31A51Y5D41A61Y6D51A71Y7D61A81Y8D774LS2442G1G-1PC总

2、线CS*IOR(*RD)_设片选端口地址为portMOVDX,portMOVDPTR,PORTMOVXA,DPTRINAL,DX数字量输出接口PC总线D0D1D2D3D4D5D6D7CSIOWRESETMOVAL,DATAMOVDX,portOUTDX,ALD1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7D8Q8-1MOVA,DATAMOVDPTR,PORTMOVXDPTR,A3 .用8位A/D转换器ADC0809与8051单片机实现8路模拟量采集。请画出接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序。程序：ORG0000HMOVR0,#30HMOVR6,#08HMOVIE,#84HSE

3、TBIT1MOVR1,#0F0HNEXT:MOVXR1,ALOOP:SJMPLOOPINCR0INCR1DJNZR6,NEXTCLREX1END中断服务程序：ORG0003HAJMP1000HORG1000HMOVXA,R1MOVR0,ARETI;数据区起始地址存在R0;通道数送R6;开中断;外中断请求信号为下跳沿触发方式;送端口地址到R1;启动A/D转换;8路采样未接受，则转NEXT;8路采样结束，关中断;外中断1的入口地址;转中断服务程序入口地址;读入A/D转换数据;将转换的数据存入数据区ORG0000HMOVR1,#30HMOVR2,#0F0HA1:MOVDPTR,R2MOVXDPTR,

4、ALOOP:JNBP3.2,LOOPMOVXA,DPTRMOVR1,AINCR2INCR1CJNER2,0F7H,A1END4 .用12位A/D转换器AD574与PC/ISA总线工业控制机接口，实现模拟量采集。请画出接口电路原理图，并设计出A/D转换程序。12/8:召Rgh>CESTS10V-2帆阳INR0folJTBIPOFF期;NDDGNDA/D转换的程序如下:T传V1+12V-12VTSD?/;启动A/D转换MOVDX,1FF0HOUTDX,ALPUSHAX;置数据存储区指针;得到转换后的12位数据PUSHBXPUSHCXSTILOOP1:JMPLOOP1CLIPOPCXPOPBX

5、POPAXLEADI,BUFMOVCL,4SHRAX,CLMOVDI,AX;将得到的数据存入数据存储区END中断服务程序：MOVDX,1FF2HINAL,DXMOVAH,ALMOVDX,1FF3HINAL,DXRET;读高8位数据;读低4位数据ORG0000HMOVDPTR,#1FF0H;外设地址为16位只能用DPTRMOVXDPTR,A;访问外设只能用累加器APUSHAPUSHBPUSHCORG0013H;外部中断1入口地址LJMPPINT1SETBIT1SETBEX1LOOP1:SJMPLOOP1CLRPOPCPOPBPOPA;感觉很麻烦的样子MOVA,R1RRARRARRARRA;低4位

6、送AMOVR0,ADECR1MOVA,R1ANLA,0FHRLARLARLARLAORLA,R0INCR1MOVR1,ADECR1MOVA,R1ANLA,0F0HRRARRARRARRAMOVR1,AEND；高8位送A;屏蔽高4位；合并低8位；处理好后覆盖原低4位中断服务程序：MOVR1,#30HMOVXA,DPTRMOVR1,AINCR1INCDPTRMOVXA,DPTRMOVR1，ARETI;先设置个内存起始单元;读取AD574低4位要改变引脚A0的电平5 .请分别画出一路有源I/V变换电路和一路无源I/V变换电路图，并分别说明各元器件的作用。无源I/V变换电路无源I/V变换主要是利用无源

7、器件电阻来实现，并加以滤波和输出限幅等保护措施。输入0-10mA,输出为0-5V,R1=10QQ,R2=50CQ输入4-20mA,输出为1-5V,R1=10CQ,R2=250有源I/V变换电路有源I/V变换主要是利用有源器件运算放大器、电阻来实现。输入010mA,输出05V:R1=20CQ,R3=100©,R4=150kQ输入420mA,输出15V:R1=20CQ,R3=100©,R4=25©6 .什么是采样过程、量化、孔径时间?采样过程：按一定的时间间隔T,把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号转变成在时刻0,T,2TkT的一连串脉冲输出信号的过程称为采样过程。量

8、化：采用一组数码来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。孔径时间：在模拟输入通道中，A/D转换器将模拟信号转换成数字量总需要一定的时间，完成一次A/D转换所需要的时间成为孔径时间。7 .采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器？为什么？为了提高模拟量输入信号的频率范围，以适应某些随时间变化较快的信号的要求，可采用带有保持电路的采样器，即采样保持器（为了防止在A/D转换之前信号就发生了变化，致使A/D转换的结果出错，因而采用采样保持器来使得信号维持一段时间）。并不是所有的模拟量输入通道都需要采样保持器的，因为采样保持器是为了防止在A/D转换之前信号就发生了变化，致

9、使A/D转换的结果出错，所以只要A/D转换的时间比信号变化的时间短就不需要。8 .一位8位A/D转换器，孔径时间为100U&如果要求转换误差在A/D转换精度（0.4%）内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少？答：f0.42二10010-6102s=6.4HzP419 .试8255A、AD574、LF398、CD4051和PC/ISA总线工业控制机接口，试设计出8路模拟量采集系统，请画出接口电路原理图，并编写相应的8路模拟量数据采集程序。PA7PA3PA2PA1PA0PB78255APB012/8*VLSTSDB11BIPOFFDB10DB9DB8PEFINDB7PEFOUTDB

10、010VIN1001001+5V+12100K0100KQ-12V-15VVDDVEEXINHX0CBX7AVSSV0V7程序流程图如下:8路模拟量数据采集程序如下：AD574APROCNEARCLDLEADI,BUFMOVBL,00000000B;令CE,CS,R/QINH=0,初始化MOVCX,8ADC:MOVDX,2C2H;C口地址MOVAL,BLOUTDX,AL;选择多路开关X0,STS=0,LF398采样NOPNOPORAL,01000000B;令CE=1,启动转换A/DOUTDX,AL;ANDAL,10111111B;令CE=0,形成启动脉冲OUTDX,AL;MOVDX,2C0H;

11、A口地址PULLING:INAL,DX;测试STS,看转换是否结束TESTAL,80HJNZPULLING;转换期间STS=1,LF398保持MOVAL,BL;ORAL,00010000B;转换结束，令R/Q=1,准备读MOVDX,2C2H;OUTDX,ALORAL,01000000B;令CE,R/C=1,开始读MOVDX,2C0H;读A口高4位INAL,DXANDAL,0FHMOVAH,AL;高4位存在AHINCDX;读B口低8位INAL,DX;低8位存在ALSTOSW;数据存储INCBL;更换通道LOOPADCMOVAL,00111000B;CE=0,CS,R/C.INH=1,芯片复位MO

12、VDX,2C2HOUTDX,ALRETAD574AENDP10 .采用DAC0832和PC/ISA总线工业控制机接口。请画出接口电路原理图，并编写DA转换程序。ISA总线若DAC0832CS的口地址为BASE,则7FH转换为模拟电压的接口程序为:DAOUT:MOVDX,BASEMOVAL,7FHOUTDX,ALRET单极性公式：7=7DVOUT1、REF2nD为输入数字量，VREF为参考基准电压11.采用DAC1210和PC/ISA总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写D/A转换程序。（双极性电压输出电路）接口电路原理图如下图所示:DODID2D3D4D5D6D7IOW*YO4A0-

13、O1012345678911nHI1IIInIInnDDDDDDDDDDDDWRI*WR2*BYTEHBYTEaGNDXFER*DGNDDAC1210VREFKFBI0UT1IOU12VCC设端口地址译码器译出Y0*地址为基地址7FF0H;则D/A高8位地址为7FF1H,低8位地址为7FF0H假设待转换数据为2FEHD/A转换程序：;送高8位数据;送低4位数据;12位数据进行转换MOVDX,7FF1HMOVAL,2F0HOUTDX,ALMOVDX,7FF0HMOVAL,E0HOUTDX,ALRET输出电压VOUT与输入数字量D之间的关系：Vout=Vref(1-1)213.采用DAC0832、

14、运算放大器、CD4051等元器件与PC/ISA总线工业控制机接口，设计8路模拟量输出系统，请画出接口电路原理图，并编写8路模拟量输出程序。DAC0832+12V8路模拟量输出程序:送DAC0832地址启动D/A转换置CD4051片选信号向第一通道输出转换值延时置DAC0832片选信号MOVBX,OFFSETdataMOVCX,8MOVDX,7FF8HL1:MOVAL,BXOUTDX,ALXORDX,8000HOUTDX,ALCALLDELAYXORDX,8000HINCDXINCBXLOOPL114 .基于RS-485串行总线的主从分布式测控系统的结构形式是怎样的？基于RS-485总线可构成下图所示的主从分布式测控系统，其中可编程控制器（PLC）、智能调节器、智能远程I/O模块的等装置大都具有RS-485总线，可作为测控系统的从站，实现控制功能；PC或IPC作为系主站，并配有RS-232/485转换器，实现对系统定的监控与管理。15 .什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制?所谓用模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声。抑制方法：滤波器、双积分式A/D转换器、前置放大或者隔离屏蔽等、利用元器件的