【正文】 1，微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答：CPU，接口電路及外部設(shè)備組成。 CPU，這是微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的核心，通過接口它可以向系統(tǒng)的各個部分發(fā)出各種命令，同時對被控對象的被控參數(shù)進(jìn)行實(shí)時檢測及處理。 接口電路，微機(jī)和生產(chǎn)對象之間進(jìn)行信息交換的橋梁和紐帶。 外部設(shè)備：這是實(shí)現(xiàn)微機(jī)和外界進(jìn)行信息交換的設(shè)備4，操作指導(dǎo)、DDC和SCC系統(tǒng)工作原理如何？它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系？答：(1)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)：在操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)的輸出不直接作用于生產(chǎn)對象，屬于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)學(xué)模型、控制算法對檢測到的生產(chǎn)過程參數(shù)進(jìn)行處理，計(jì)算出各控制量應(yīng)有的較合適或最優(yōu)的數(shù)值，供操作員參考，這時計(jì)算機(jī)就起到了操作指導(dǎo)的作用。(2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC系統(tǒng))：DDC(Direct Digital Control)系統(tǒng)就是通過檢測元件對一個或多個被控參數(shù)進(jìn)行巡回檢測，經(jīng)輸入通道送給微機(jī)，微機(jī)將檢測結(jié)果與設(shè)定值進(jìn)行比較，再進(jìn)行控制運(yùn)算，然后通過輸出通道控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)的被控參數(shù)達(dá)到預(yù)定的要求。DDC系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，是微機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍的一種應(yīng)用形式。(3)計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC系統(tǒng))：SCC(Supervisory Computer Control)系統(tǒng)比DDC系統(tǒng)更接近生產(chǎn)變化的實(shí)際情況，因?yàn)樵贒DC系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)只是代替模擬調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，系統(tǒng)不能運(yùn)行在最佳狀態(tài)，而SCC系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行給定值控制，并且還可以進(jìn)行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應(yīng)控制等SCC是操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)和DDC系統(tǒng)的綜合與發(fā)展。2. 采樣周期愈小愈好嗎？為什么？答：不是。若采樣間隔太?。ú蓸宇l率太高），則對定長的時間記錄來說其數(shù)字系列就很長，計(jì)算工作量迅速增大：如果數(shù)字序列長度一定，則只能處理很短的時間歷程，可能產(chǎn)生較大的誤差。5 試用CD4051設(shè)計(jì)一個32路模擬多路開關(guān)，畫出電路圖并說明其工作原理。思路：因?yàn)镃D4051只有八個輸入接口，所以要構(gòu)建32路的多路開關(guān)需要用到4個CD4051。 32路的多路開關(guān)應(yīng)有5個控制口，其中前三個是CD4051的輸入口，后兩個是控制口。（因?yàn)镃D4051就有三個輸入口） 分別標(biāo)為DDDDD5（00000—11111，00000第0通道、11111第31通道）。 通過對4個CD4051的選擇來實(shí)現(xiàn)32個通道口的選擇(0—8—116—224—31)。如選擇第三個CD4051時，可以選擇1623（10000—10111）通道口?！? 然而CD4051的選擇是通過控制各個CD4051的INH高低電平來實(shí)現(xiàn)。 比如想讓第三個CD4051接通，就令它的INH通高電平（此時D5=D4=0,INH3=!(D5amp。!D4)）。故INH的選擇是控制D5和D4的邏輯關(guān)系來達(dá)到的。其中INH1=!(!D5amp。!D4)。 INH2=!(!D5amp。D4)。 INH3=!(D5amp。!D4)。 INH4=!(D5amp。D4)。6. 采樣保持器有什么作用？試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。答：采樣保持器的作用：A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換總需要一定的時間。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時間內(nèi)，希望輸入信號不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。這樣，就需要在A/D轉(zhuǎn)換器之前加入采樣保持器。保持電容對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小，則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小，即保持電容充電快，輸出對輸入信號的跟隨特性好，但在保持狀態(tài)時放電時間常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；反之，保持電容值大，保持性能好，但跟隨特性差。9 A/D和D/A轉(zhuǎn)換器在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中有什么作用？答：A/D的作用主要是把傳感器檢測到的模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號，方便用于單片機(jī)中進(jìn)行處理。D/A的作用，在單片機(jī)處理完畢的數(shù)字量，有時需要轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出，D/A的作用正是用于把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。1，鍵盤為什么要防止抖動？在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)防抖？答：由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性振動，按鍵在按下時不會馬上穩(wěn)定地接通而在彈起時也不能一下子完全地?cái)嚅_，因而在按鍵閉合和斷開的瞬間均會出現(xiàn)一連串的抖動，這稱為按鍵的抖動干擾。按鍵的抖動會造成按一次鍵產(chǎn)生的開關(guān)狀態(tài)被CPU誤讀幾次。為了使CPU能正確地讀取按鍵狀態(tài)，必須在按鍵閉合或斷開時，消除產(chǎn)生的前沿或后沿抖動。 去抖動的方法有硬件方法和軟件方法兩種。硬件方法是設(shè)計(jì)一個濾波延時電路或單穩(wěn)態(tài)電路等硬件電路來避開按鍵的抖動時間。軟件方法是指編制一段時間大于100ms的延時程序，在第一次檢測到有鍵按下時，執(zhí)行這段延時子程序使鍵的前沿抖動消失后再檢測該鍵狀態(tài)，如果該鍵仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)為該鍵已穩(wěn)定按下，否則無鍵按下，從而消除了抖動的影響。26 試用DAC0832設(shè)計(jì)一個單緩沖的D/A轉(zhuǎn)換器，畫出接口電路，編寫程序。27 試用8255A的B口和DAC0832設(shè)計(jì)一個8位D/A裝換接口電路，并編寫程序。 BUFF EQU 30H 。轉(zhuǎn)換量存放地址 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100HMAIN: MOV DPTR, 8003H 。8255控制字地址 MOV A, 80H MOVX @DPTR, A 。設(shè)置PB口為輸出方式START: MOV DPTR, 8001H 。8255 PB口地址 MOV A,BUFF MOVX @DPTR, A 。輸出DA轉(zhuǎn)換的數(shù)字量 SJMP $ END29試用DAC0832芯片設(shè)計(jì)一個能夠輸出頻率為50Hz的脈沖波電路及程序。解：設(shè)8位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的端口地址為7FFFH(=0) ，頻率為50Hz即每隔20m輸出一次脈沖波，需將數(shù)字量00H、FFH交替輸出到DAC0832。電路圖如下：程序如下： ORG 0000HMAIN: MOV A,00H 。賦值 MOV TMOD,01H 。采用模式1 MOV TH0,0B1H 。賦初值 MOV TL0,0E0H SETB TR0 。啟動定時器0LOOP: JNB TF0,$ 。等待中斷 CLR TF0 。計(jì)數(shù)器清零START: MOV DPTR,7FFFH 。端口地址送DPTR MOVX @DPTR,A 。送數(shù)據(jù)00H到端口 CPL A 。取反 MOV TH0,0B1H 。重新賦初值 MOV TL0,0E0H SJMP LOOP 。循環(huán)END鍵盤為什么防止抖動?在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)防抖？為了使CPU對一次按鍵動作只確認(rèn)一次，從而保證系統(tǒng)正常工作，所以必須防止抖動？硬件防抖有濾波防抖電路和雙穩(wěn)態(tài)防抖電路，還可以采用軟件防抖法，即軟件延遲。7. LED發(fā)光二極管組成的段數(shù)碼管顯示器，就其結(jié)構(gòu)來講有哪兩種接法？不同接法對字符顯示有什么影響？答：就其結(jié)構(gòu)來講有共陰極與共陽極兩種接法。共陽極數(shù)碼管的8個發(fā)光二極管的陽極二極管正端連接在一起。通常公共陽極接高電平一般接電源其它管腳接段驅(qū)動電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動電路的輸出端為低電平時則該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮。反之對應(yīng)的LED段碼不亮對于共陰極數(shù)碼管則是高電平有效低電平無效。LED數(shù)碼管顯示器共陰極的接法是發(fā)光二極管的陰極接地當(dāng)數(shù)碼管的筆劃發(fā)光二極管的陽極為高電平時該筆劃被點(diǎn)亮。共陽極的接法是發(fā)光二極管的陽極接高電平當(dāng)數(shù)碼管的筆劃發(fā)光二極管的陰極為低電平時該筆劃被點(diǎn)亮。多位LED顯示器顯示方法有幾種？它們各有什么特點(diǎn)？答：常用的顯示方法有兩種：一種為動態(tài)顯示，一種為靜態(tài)顯示。動態(tài)顯示利用人的視覺暫留產(chǎn)生，優(yōu)點(diǎn)是使用硬件少，因而價(jià)格低，線路簡單。但占用的機(jī)時長。靜態(tài)顯示占用機(jī)時少，顯示可靠，但是使用元件多，線路復(fù)雜。無論動態(tài)顯示還是靜態(tài)顯示，都有硬件譯碼和軟件譯碼之分，這兩種譯碼方法其段、位譯碼方法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：軟件譯碼優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，但顯示速度有所下降。硬件譯碼既能節(jié)省計(jì)算機(jī)的時間而且程序設(shè)計(jì)簡單。 無論動態(tài)顯示還是靜態(tài)顯示，都有硬件譯碼和軟件譯碼之分，這兩種譯碼方法其段、位譯碼方法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：軟件譯碼優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，但顯示速度有所下降。硬件譯碼既能節(jié)省計(jì)算機(jī)的時間而且程序設(shè)計(jì)簡單。 所示，試回答下列問題：（1）說明圖中數(shù)碼管應(yīng)選用哪一種類型的數(shù)碼管？（2）該電路屬于哪一種顯示方法？（3）圖中74LS47 的作用是什么？（4）設(shè)Y1, Y2 的地址分別為60H 和63H，要顯示的數(shù)據(jù)分別存放在DATABUF1 和DATABUF2 兩個內(nèi)存單元中，試設(shè)計(jì)出完整接口電路并編寫一個完成上述顯示的子程序。1，鍵盤為什么要防止抖動？在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)防抖？答：由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性振動，按鍵在按下時不會馬上穩(wěn)定地接通而在彈起時也不能一下子完全地?cái)嚅_，因而在按鍵閉合和斷開的瞬間均會出現(xiàn)一連串的抖動，這稱為按鍵的抖動干擾。按鍵的抖動會造成按一次鍵產(chǎn)生的開關(guān)狀態(tài)被CPU誤讀幾次。為了使CPU能正確地讀取按鍵狀態(tài)，必須在按鍵閉合或斷開時，消除產(chǎn)生的前沿或后沿抖動。 去抖動的方法有硬件方法和軟件方法兩種。硬件方法是設(shè)計(jì)一個濾波延時電路或單穩(wěn)態(tài)電路等硬件電路來避開按鍵的抖動時間。軟件方法是指編制一段時間大于100ms的延時程序，在第一次檢測到有鍵按下時，執(zhí)行這段延時子程序使鍵的前沿抖動消失后再檢測該鍵狀態(tài)，如果該鍵仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)為該鍵已穩(wěn)定按下，否則無鍵按下，從而消除了抖動的影響。工業(yè)控制系統(tǒng)中常用的報(bào)警方式有幾種？舉例說明各自的應(yīng)用場合？答：聲音 如電鈴、電笛發(fā)出，蜂鳴器，集成電子音樂芯片；光 發(fā)光二極管或閃爍的白熾燈等；語音報(bào)警，語音芯片；圖形與聲音混合報(bào)警，顯示報(bào)警畫面（如報(bào)警發(fā)生的順序、報(bào)警發(fā)生的時間、報(bào)警回路編號、報(bào)警內(nèi)容及次數(shù)等）。光電隔離器有什么作用？答：將被控系統(tǒng)與微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過光電效應(yīng)連成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制；并且可以屏蔽電磁干擾等一些不利因素，提高控制精度?？傊旭詈?、隔離和開關(guān)的作用。1設(shè)每個通道的最大/最小允許值分別存放在MAX0～MAX7以及MIN0～MIN7 為地址的內(nèi)存單元中。試編寫巡回檢測程序，并將每個通道的值與MAXi 和MINi 單元的內(nèi)容相比較，若大于MAXi，則上限報(bào)警，顯示i Up；若下限報(bào)警則顯示i Do（w）。若采樣值正常，則顯示i （其中i為通道號）（設(shè)8255的端口地址為8000～8300H）。解：設(shè)8位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的端口地址為7FFFH(=0) ，頻率為50Hz即每隔20m輸出一次脈沖波，需將數(shù)字量00H、FFH交替輸出到DAC0832。電路圖如下：示波器顯示如下：程序如下： ORG 0000HMAIN: MOV A,00H 。賦值 MOV TMOD,01H 。采用模式1 MOV TH0,0B1H 。賦初值 MOV TL0,0E0H SETB TR0 。啟動定時器0LOOP: JNB TF0,$ 。等待中斷 CLR TF0 。計(jì)數(shù)器清零START: MOV DPTR,7FFFH 。端口地址送DPTR MOVX @DPTR,A 。送數(shù)據(jù)00H到端口 CPL A 。取反 MOV TH0,0B1H 。重新賦初值 MOV TL0,0E0H SJMP LOOP 。循環(huán)END數(shù)字濾波與模擬濾波相比有什么優(yōu)點(diǎn)？答：數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的不足，它與模擬濾波器相比，有以下幾個優(yōu)點(diǎn)： (1)數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬設(shè)備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好，不存在阻抗匹配的問題； (2)數(shù)字濾波可以對頻率很低()的信號實(shí)現(xiàn)濾波，克服了模擬濾波器的缺陷； (3)數(shù)字濾波器可根據(jù)信號的不同，采用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)，具有靈活、方便、 功能強(qiáng)的特點(diǎn)。常用的數(shù)字濾波方法有幾種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：常用的數(shù)字濾波方法有7種。 （1）程序判斷濾波法：是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定出相鄰兩次采樣信號之間可能出現(xiàn)得最大 偏差。 （2）中值濾波法：它對于去掉偶然因素引起的波動或采樣器不穩(wěn)定而造成的誤差所引起的脈動干擾比較有效。 （3）算術(shù)平均值濾波法：它適用于一般的具有隨機(jī)干擾信號的濾波。它特別適合于信號本身在某一數(shù)值范圍附近作上下波動的情況。 （4）加權(quán)平均值濾波：可以提高濾波效果 （5）滑動平均值濾波法：采樣時間短，可以提高檢測速度 （6）慣性濾波法：適用于慢速隨機(jī)變量的濾波 （7）復(fù)合數(shù)字濾波：比單純的平均值濾波的效果要好算術(shù)濾波、加權(quán)濾波、滑動濾波的區(qū)別是什么?答：算術(shù)濾波實(shí)際上是求取采樣值的平均值；加權(quán)濾波則是在加權(quán)的基礎(chǔ)上求取平均值；滑動濾波則是每采一個新數(shù)據(jù)，計(jì)算一個新的平均值。標(biāo)度變換在工程上有什么意義？在什么情