测试技术题库

1、二、答案及评分标准汇总一、 填空题 1.1章节（第1组）1. 在51单片机中，一个机器周期等于 12 个时钟周期，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为 2us 。2. 一个全双工UART的串行I/O口可实现单片机与单片机或其他微机之间 串行通信 。3. 计算机的系统总线有地址总线、控制总线和 数据总线4. MCS-51特殊功能寄存器只能采用直接寻址方式。5. 中央处理单元（CPU）由运算器 和控制器 组成。6. 8051单片机共有5个中断源，分为高级和低级两个优先级。7. CPU访问片内、片外ROM指令用MOVC，访问片外RAM指令用MOVX。8. 中断请求信号有 电平触发 和 脉冲触发 两种

2、触发方式。9. 程序存储器（ROM）地址从 0000H 开始。用于存放 程序 和 表格常数 。10. RST引脚为复位信号输入端。当RST引脚为 高 电平，且有效时间持续 24 个振荡周期以上，才能复位。1.2章节(第2组）11. LED显示器中的发光二极管共分为 共阴极连接和 共阳极连接 两种连接方法。12. 8255共有三种工作方式：工作方式0：基本输入输出方式 ，工作方式1：选通输入输出方式，工作方式2：双向总线方式 。13. 为了防止单片机在对外部RAM及外围设备输出数据时对它的干扰，锁存器芯片应选择带有三态门控制的锁存器。 14. LED数码管的发光二极管采用共阴极连接方式连接电路，

3、LED数码管显示数字“2”的16进制数编码是5BH15. 当CPU访问片外的存储器时，其低八位地址由 P0 口提供，高8位地址由 P2 口提供，8位数据由 P0 口提供。16. LED数码管有静态显示和动态显示两种方式。17. 控制串口工作方式的寄存器是 SCON 。18. 某种存储器芯片是16KB，那么它的地址线根数是 14 。19. 在51单片机单片机芯片的串行口电平采用的电平为 TTL电平 。20. 在矩阵式键盘中，对按键的扫描方法有 扫描法和 线反转 法。1.3章节（第3组）21. 通常扫描方式有两种，即 扫描法 和 反转法 。其中扫描法的特点就是逐行（或列）扫描查询，这时相应的行（或

4、列）应有上拉电阻接 高 电平。22. 异步串行通信有 单工 、 半双工 、 全双工 三种传送方式。23. 异步串行通信的帧格式由起始位，数据位，奇偶位和停止位组成。24. 三态缓冲寄存器输出端的“三态”是指高电平态、低电平态和高阻态。25. 拨盘种类很多，作为人机接口使用的最方便的拨盘是十进制输入、二进制输出的BCD码拨盘。26. MCS-51串行通信有两种基本方式：异步方式和同步方式。27. 键盘扫描工作方式分：编程扫描方式、定时扫描方式和中断扫描方式三种。28. 由于机械触点的弹性作用，在闭合及断开瞬间均有 抖 动 过程，此过程的时间长短，与开关的机械特性有关，一般为510ms。29. 当

5、键盘有键按下时，要逐行或逐列扫描，以判定是那一个按键按下。通常扫描方式有两种，即扫描法和反转法 30. 按键盘按键位置码的识别方式，可以分为两大类：编码键盘和非编码键盘。1.4章节（第4组）31. 如果传感器输入信号电平差异较大时，放大器应选用 可编程增益放大器 ，根据信号电平不同选择不同的增益。32. A/D转换的步骤一般需经过： 采样 、 保持 、 量化 和 编码 四个步骤。33. 在采用V/F转换器与计算机接口的系统中，一般比较容易采用 光电 隔离，来提高其 抗干扰 能力。34. AD转换一般都设置在前向通道中，它将外界输入的 模拟量 转换成计算机数据总线能接受的 数字量 。35. V/

6、F转换器具有良好的 精度 、 线性 和 积分输入 特性，常能提供其它类型转换器无法达到的性能。36. 对于以电流为输出信号的传感器或传感仪表则首先应通过 IV转换 ，将电流信号转换成电压信号。37. AD转换器的分辨率习惯上以输出 二进制位数 或者BCD码位数表示。38. 在前向通道中除了硬件设置有源或无源滤波外，也可以通过软件实现数字滤波，这样的信号滤波目的是为了 提高信噪比 。39. 为了减少动态数据测量的孔径误差，对于快速动态信号应设置采样电路和保持电路以防止采样过程中信号发生变化。 40. 根据奈奎斯特采样定理，在理想的数据采样系统中，为了使采样输出信号能无失真地复现原输入信号，必须使

7、 采样频率 至少是输入信号 最高有效频率 的两倍。1.5章节（第5组）41. 光电耦合器件能可靠地实现 信号的隔离，并易构成各种功能状态，如信号隔离、隔离驱动、远距离传送等。 42. 在后向通道的直流伺服系统中，采用集成功率运算放大器可大大简化电路，并提高系统的 可靠性。43. 采用达林顿驱动电路主要是采用多级放大、晶体管增益，避免加大输入驱动电流。44. 失调误差定义为数字输入为全0码时，其模拟输出值与理想输出值之偏差值。45. TLC5615是具有3线串行接口的数/模转换器。其输出为电压型，最大输出电压是基准电压值的两倍。46. 后向通道的特点是： 小 信号输出， 大 功率控制。47. 一

8、般情况下，影响DA转换精度的主要环境和工作条件因素是： 温度 和 电源电压 变化。48. 在开关工作应用中，可控硅整流器只工作在 导通 或 截至 状态。49. 固态继电器是一种 无触点 通断功率型电子开关。50. 在实际使用中，表示分辨率高低的更常用的方法是采用输入数字量的位数或最大输入码的个数表示。1.6章节&2.1章节（第6组）51. 干扰窜入系统的渠道主要有三条：空间干扰(场干扰) 过程通道干扰 供电系统干扰。52. 过程通道是前向接口、后向接口与主机或主机相互之间进行信息传输的路径，在过程通道中 长线传输 的干扰是主要因素。53. 计算机控制方案包括 工业控制计算机 、 PLC 、 单

9、片机 或它们的组合。54. 若总线工作频率8MHz，总线宽度8位，则最大传输率为 8 MBytes。55. DCS集散控制系统是以微处理器为基础的集中管理和分散控制系统。56. 浪涌与下陷是电压的快变化，如果幅度过大也会毁坏系统。57. 采用光电耦合器可以将主机与前向、后向以及其它主机部分切断电路的联系，能有效地防止干扰从过程通道进入主机。 58. 在数字信号传递的长线传输中，根据传送距离不同，双绞线使用方法不同 。59. 长线传输时，阻抗不匹配的传输线会产生反射，使信号失真，于是为了对传输线进行阻抗匹配，必须估算出它的特性阻抗RP。60. 按照总线的规模、用途及应用场合，总线可分为片总线、内

10、总线和外总线三类。3、4章节（第7组）61. 在对电动机控制中，按反馈回路类型，控制系统可分为 开环系统 和 闭环系统 两类。62. 光栅传感器按光路形式可分为 透射式光栅 和 反射式光栅 两种。63. 光栅光学系统的作用是形成莫尔条纹，可分成 光源系统 和 光栅副 两部分。64. 光电接收系统是由光敏元件组成，它将莫尔条纹的 光学 信号转换成 电 信号。65. 光电编码盘角度检测传感器将测得的 角位移 转换为脉冲形式的 数字 信号输出。66. 光电编码盘角度检测传感器按编码方式可分为两种： 绝对式光电编码盘 和 增量式光电编码盘 。67. 绝对式光电编码盘常用提高分辨率的措施： 增加编码盘的

11、位数 和 采用多级编码盘 。68. 绝对式光电编码盘角度检测传感器减小误码率的方法一般采用 循环码法 和 扫描法 。69. 常用的位移测量方法有 积分法 、 回波法 、线位移和角位移相互转换、位移传感器法。70. 测量加速度，目前主要是通过 加速度传感器 ，并配以适当的 测量电路 进行的。5、6章节（第8组）71. 机电一体系统的设计类型大致可以分为：开发性设计、适应性设计、变异性设计72. 对温度计标定的方法有两种，分别为：标准置法、标准表法73. 根据传感器的测温方式，温度基本测量方法通常可分成接触式和非接触式两大类。74. 金属温度计的感温双金属元件的形状有 平面螺旋型 和直线螺旋型 两

12、大类。 75. 热电阻的外引线有两线制、三线制及四线制三种。76. 压力温度计是根据一定质量的液体、气体、蒸汽在体积不变的条件下其 压力 与 温度 呈确定函数关系的原理实现其测温功能的。77. 热电阻感温元件是热电阻的核心部分，由 电阻丝 及 绝缘骨架 构成。78. 辐射高温计的测量仪表按显示方式可分为自动平衡式、动圈式 和 数字式 三类。79. 机电一体化系统的性能评价原则客观性原则 、可比性原则 、合理性原则 、 整体性原则。80. 热电阻感温元件是用来感受温度的电阻器。二、 是非判断题 1.1章节（第1组）1. 【 】在MCS一5 1应用系统中，使用移位寄存器芯片可以扩展一个或多个8位并

13、行I/O 口，并且扩展芯片越多，速度越快。2. 【 】MCS-51扩展I/O口占用片外数据存储器的地址资源。 3. 【 】堆栈指针SP存放栈顶的地址，进栈时自动加1，出栈时自动减1，因此，SP总是指向栈顶4. 【 】RST引脚为复位信号输入端。当RST引脚为高电平，且有效时间持续24个振荡周期以上，才能复位。5. 【 】PC存放的是当前正在执行的指令。6. 【 】中断服务程序的最后一条指令是RET。7. 【 】改变PC内容就改变程序执行的流向。8. 【 】CPU访问片内、片外ROM指令用MOV。注：用MOVC。9. 【 】指令字节数越多，执行时间越长。注：时间长短与字节数无关。10. 【 】片

14、外RAM可用于存放运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志等。 1.2章节（第2组）11. 【 】扩展I/O接口时，I/O口地址与片外数据存储器RAM的地址采取统一编址12. 【 】只有数据总线是双向的。 13. 【 】使用移位寄存器芯片可以扩展一个或多个8位并行I/O 口。14. 【 】串行数据通过RXD输入或输出，而TXD用于输出移位时钟。15. 【 】MCS-51外扩I/O口与片外RAM是统一编址的。16. 【 】8031片内有程序存储器和数据存储器。 注释：1片内无程序存储器17. 【 】用MCS-51串行口扩展并行I/O时，串行数据通过RXD输入或输出，而TXD用于输出移位时钟，作为外接

15、部件的同步信号。18. 【 】74LS273通常用来作简单的输出接口扩展，而74LS244则通常用来作简单的输入接口扩展。19. 【 】电源为5V的CMOS电路，电压大于3.5V为高电平，小于1.5V为低电平。20. 【 】TTL电路，输入电压大于2V为高电平，小于0.8V为低电平。1.3章节（第3组）21. 【 】单片机按键电路中若不加软件延迟环节有可能导致按键多次触发。22. 【 】键盘工作方式有编程扫描方式、定时扫描方式和中断扫描方式三种。23. 【 】键输入时，使用散转指令：JMP A+DPTR24. 【 】选择键盘监测方法只有中断方式和查询方式两种。25. 【 】每个按键必须占用一根

16、IO口线，在按键数量较多时，IO口线浪费较大。26. 【】键输入接口由于机械触点的弹性作用，必须去除抖动影响。27. 【】定时扫描工作方式的键盘硬件电路与编程扫描工作方式相同。28. 【】为了提高CPU的效率，可以采用中断扫描工作方式。29. 【】当键盘有键按下时，要逐行或逐列扫描，以判定是那一个按键按下。30. 【】扫描法是在判定有键按下后逐列(或行)置高电平，同时读入行(或列)状态。1.4章节（第4组）31. 【 】隔离放大器需要接通电流信号才能提供从输入到输出之间的通路。芯片中的隔离方法是变压器耦合。（注：隔离放大器不用接通电流信号就能提供从输入到输出之间的通路。芯片中的隔离方法可以是变

17、压器耦合也可以是光电耦合。较先进的隔离放大器具有三种隔离功能，即输入、输出、电源间的独立隔离。）32. 【 】A/D转换是把模拟量信号转化为与其大小成正比的数字量信号。33. 【 】A/D转换器根据转换原理可分为逐次比较式、双积分式两种。（注：转换原理：主要有逐次比较式、双积分式、量化反馈式和并行式AD转换器。）34. 【 】所有微机应用系统都有前向通道。（注：有些应用系统没有被测对象，故不需要前向通道）35. 【 】差模信号是幅度相同、相位相同的信号；共模信号是幅度相同、相位相反的信号。（注：差模信号与共模信号反了）36. 【 】使用VF转换器用作模数转换具有独特的优点。VF转换器具有良好的

18、精度、线性和积分输入特性，常能提供其它类型转换器无法达到的性能。37. 【 】在恶劣的环境下远距离可靠地传送微小信号，可以使用小信号双线变送器器件。38. 【 】 对于开关信号，能满足TTL电平要求时，可直接输入到单片机的 IO口、扩展IO口或中断入口。39. 【 】 为了避免小信号通过模拟开关造成较大的附加误差，在传感器输出信号较大时，每个通道必须设置前置放大环节。（注：在传感器输出信号较小时才设置放大环节。）40. 【 】在一些快速过程的前向通道中，愈来愈趋向使用VF转换来代替通常的AD转换。（注：在一些非快速过程的前向通道中，愈来愈趋向使用VF转换来代替通常的AD转换。）1.5章节（第5

19、组）41. 【 】单片机在完成控制处理后，总是以数字信号通过IO口或数据总线送给控制对象在晶体管驱动。42. 【 】机械继电器的开关响应时间较大，计算机应用系统中使用机械继电器时，控制程序中必须考虑开关响应时间的影响。43. 【 】通常线性功率驱动接口器件主要使用集成功率运算放大器。在后向通道的直流伺服系统中，采用集成功率运算放大器可大大简化电路，并提高系统的可靠性。44. 【 】对于二进制输出的数字量采用DA变换器；对于频率量输出则可以采用FV转换器变换成模拟量。45. 【 】采用达林顿驱动电路主要是采用多级放大和提高晶体管增益，避免加大输入驱动电流。这种结构形式具有高输入阻抗和极高的增益。

20、46. 【 】直流型的SSR与交流型的SSR相比，无过零控制电路，也不必设置吸收电路。47. 【 】频率信号输出占用总线数量少，易于远距离传送，抗干扰能力强。48. 【 】单片机在完成控制处理后，总是以数字信号通过IO口或数据总线送给控制对象。49. 【 】失调误差定义为数字输入为全0码时，其模拟输出值与理想输出值之偏差值。50. 【 】DA转换的非线性误差定义为实际转换特性曲线与理想特性曲线(通过两端的直线)之间的最大偏差1.6章节&2.1章节（第6组）51. 【 】为了保证长线传输的可靠性，主要措施有光电耦合隔离、双绞线传输、阻抗匹配等。52. 【 】在数字信号传递的长线传输中，根据传送距

21、离不同，双绞线使用方法也不同。53. 【 】双绞线不能使各个小环路的电磁感应干扰相互抵消。54. 【 】在一个PCI系统中可以做到高速外部设备和低速外部设备并存，PCI总线与ISA总线并存。55. 【 】对于供电系统的过压欠压、解决办法是使用具有噪声抑制能力的交流电源调节器、参数稳压器或超隔离变压器。(错，解决的办法是使用各种稳压器、电源调节器，对付暂短时间的停电则配置不间断电源(UPS)。）56. 【 】为了保证长线传输的可靠性，主要措施有光电耦合隔离、双绞线传输、阻抗匹配等。57. 【 】工业计算机的总线类型主要有内总线和外总线两类。（错，总线可分为片总线、内总线和外总线三类）58. 【

22、】总线的宽度指标指的是在总线上每秒钟传输的最大字节量，用MB/s表示。（错，总线宽度指的是数据总线的数量，用位(bit)表示，有8位、1 6位、3 2位和6 4位之分。）59. 【 】微机系统中的看门狗定时器主要是为了防止程序进入死循环导致其无法响应其他指令而设置的。60. 【 】DCS集散控制系统是以微处理器为基础的集中管理和分散控制系统。3、4章节（第7组）61. 【 】光强度变化一次所需的时间(周期)与光栅位移一个栅距所需的时间是不相同的。62. 【 】绝对式光电编码盘的码道透光时，该光敏三极管接收到光信号，它输出低电平0；当码道不透光时，输出高电平1。63. 【 】莫尔条纹从亮条纹到暗

23、条纹，以及从暗条纹到亮条纹的变化是阶跃性的。(备注：莫尔条纹从亮条纹到暗条纹，以及从暗条纹到亮条纹的变化不是阶跃性的，而是逐渐过渡的。)64. 【 】光电编码盘角度检测传感器将测得的角位移转换为脉冲形式的数字信号输出。65. 【 】增量式光电编码盘测量的是转动体角位移的累计量。 66. 【 】由莫尔条纹间距B与栅距W和夹角的关系：两光栅刻线交角越小莫尔条纹间距B越大。 67. 【 】对绝对式光电编码器，当码道透光时，光敏三极管接收到光信号，输出高电平1；当码道不透光时，输出低电平0。 （光敏三极管接收到光信号，输出低电平0，码道不透光时，输出高电平1。）68. 【 】莫尔条纹具有对光栅栅距局部

24、误差的放大作用。（莫尔条纹就具有对光栅栅距局部误差的消差作用。）69. 【 】一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间是响应时间。（上升时间）70. 【 】增量式光电编码盘测量的是转动体角位移的累计量。5、6章节（第8组）71. 【 】 100是摄氏度温度值。（ 解答：是华氏温度的单位，所以100是个华氏温度值；而摄氏温 度单位）72. 【 】非接触式测温具有不改变被测物体的温度分布、热惯性小、测温上限可设计很高73. 【 】热敏电阻用作温度传感器时，应尽量避免自身发热，测量时通过热敏电阻的电流必须很小。74. 【 】压力温度计和玻璃温度计相比，具有强度大、不易破损、读数方便，准确度

25、较高（较低）等优点。75. 【 】机电一体化系统的设计类型中的开发性设计是指在没有参照对象的情况下从无到有的创造性设计。76. 【 】非接触式温度测量方法的特点是热惯性大 77. 【 】在系统设计时，要抓住用户关心的技术指标，特别是系统的可靠性、实用性、经济性等，对各种相关技术进行优化组合，而不是片面追求高指标、全功能。78. 【 】样机试制主要目的是检验产品设计的制造可行性，并可通过样机调试来印证各项性能指标是否符合设计要求。79. 【 】为保持热电偶输出的电动势是被测温度T的单一函数，必须使结点T0的温度保持恒定。（对）80. 【 】与光谱辐射温度计相比，比色高温计的准确度通常较高、更适合

26、在烟雾、粉尘大等较恶劣环境下工作。三、 简述题 （共35分）1.1章节（第1组）1、 简述程序存储器ROM和数据存储器RAM的作用和区别。（5分）答：程序存储器ROM用于存放编好的程序和表格常数。是只读存储器，源程序一旦写入ROM后 便只可读，不可写。（2.5分）数据存储器RAM用于存放运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等。是动态存储器，即可读又可写。（2.5分）2、 什么是独立式按键结构，其优缺点是什么？（6分）答：独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占有一根I/O口线，每根I/O口线上的按键工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态。（2分） 优缺点：独立

27、式按键电路配置灵活，软件结构简单（2分）；但每个按键必须占用一根I/O口线， 在按键数量较多时，I/O口线浪费较大。故在按键数量不多时，常采用这种按键电路。（2分）3、 I/O接口可以分为哪两种类型？并简述I/O接口的作用。（6分）答：可分为串行I/O接口和并行I/O接口。（2分）I/O接口的作用：实现与不同外设的速度匹配；（1分）实现与外设的隔离；（1分） 改变信号的性质；（1分） 实现数据传输方式和电平的变换。（1分）4、 什么叫中断？中断有什么特点？（8 分）答：“中断”是指计算机在执行某段程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因，当出现 CPU以外的某种情况时，由服务对象向CPU发

28、出中断请求信号，要求CPU暂时中断当前程 序 的执行而转去执行相应的处理程序，待处理程序执行完毕后，再返回继续执行原来被中断的程序。(5分) 特点：分时操作；实时处理；故障处理。（3分）5、 8051共有几个中断源，分别是什么？（8分）答：有5个。（1分） 分别是：、外部中断2个（1分），T0、T1定时/计数器中断2个（1分），串行中断1个（1分）。6、 MCS-51单片机为什么要复位，实现复位的两种途径是什么？（6分）答：单片机复位其实就是为了对单片机寄存器进行初始化，是混乱的单片机寄存器回到设计时的缺省状态。（2分）实现复位有两种途径，一种是关电之后重新上电，由硬件复位电路来实现复位。（2

29、分）二是由软件实现复位，比如看门狗中断就能实现。（2分）1.2章节（第2组）7.写出CPU对片外I/O的寻址及其优缺点？（6分）a.片外I/O与片外RAM统一编址（如MCS-51）； 优点：可以使用RAM的操作指令来操作I/O； 指令丰富； 缺点：I/O占用外部RAM的地址空间。（3分）b.片外I/O独立地址空间； 优点：不占用外部RAM的地址空间； 缺点：使用专用的I/O指令，指令不丰富。（3分）8. I/O接口和I/O端口有什么区别？I/O接口功能是什么？（6分）答：I/O端口指I/O接口电路中具有端口地址的寄存器或缓冲器。I/O接口是指单片机与外设间的I/O接口芯片。一个I/O接口芯片可

30、以有多个I/O端口，传送数据的称为数据口传送命令的称为命令口，传送状态的称为状态口。10、TTL和CMOS的逻辑电平转换有什么不利状况与其解决方法是？（4分）答：由于CMOS电路接收到的逻辑1电压(2.4v)低于它所要求的逻辑1电压(3.5v)，进入CMOS电平的逻辑不确定区。在CMOS电路的输入端加接一个提升电阻到+5V上使电平提高，但这种接法只有在VIHVOH时才采用。 11、简述对I/O进行扩展的原因？（6分）答：主要有以下几个方面的原因：第一、解决CPU I/O引脚不够的问题，如MCS-51 CPU一般只有P1可作I/O；（2分）第二、解决与外部PCB板（外设）的连接问题；（2分）第三

31、、 功能扩展。（2分）12. 8255共有三种工作方式？答：（1）、工作方式0：基本输入输出方式 （2）、工作方式1：选通输入输出方式 （3）、工作方式2：双向总线方式1.3章节（第3组）13、 写出按键扫描的工作过程？（6分） 答：1 判断键盘中是否有键按下；2 进行行扫描，判断是哪一个键按下，若有键按下，则调用延时子程序去抖动； 3 读取按键的位置码； 4 将按键的位置码转换为键值（键的顺序号） 0、1、2、F。（每问1.5分）14、什么是独立式按键结构，其优缺点是什么？（5分） 答：独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占有一根I/O口线，每根I/O口线上的

32、按键工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态（3分）。 优缺点：独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O口线，在按键数量较多时，I/O口线浪费较大。故在按键数量不多时，常采用这种按键电路（2分）。15、LED的静态显示方式与动态显示方式有何区别？各有什么优缺点？（6分） 答：静态显示时，数据是分开送到每一位LED上的（2分）。而动态显示则是数据是送到每一个LED上，再根据位选线来确定是哪一位LED被显示（2分）。静态显示亮度很高，但口线占用较多。动态显示省I/O口且省电，适合用在显示位数较多的场合（2分）。13. 根据LED的接法不同，LED数码管可以分为哪两类？LE

33、D数码管驱动方式有哪两种，各有什么优缺点？（6分）答：根据LED的接法不同，LED数码管可以分为：共阴极和共阳极两类。（2分） LED数码管驱动方式有：静态式和动态式两种。（2分）优缺点：静态式的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多（1分）；动态式能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。（1分）14. 什么是键抖动？如何消除键抖动？（5分）答：由于键的机械触点的弹性作用，键在按下和释放的瞬间产生接触不稳定，造成电压信号的抖动现象，称为键抖动。（3分） 消除方法：延时法，触发器法。（2分）15. 一个完善的键盘控制程序应具备哪些功能？（6分）答：(1) 检测有无按键按下，并采取硬件

34、或软件措施，消除键盘按键机械触点抖动的影响。（2分）(2) 有可靠的逻辑处理办法。每次只处理一个按键，其间对任何按键的操作对系统不产生影响，且无论一次按键时间有多长，系统仅执行一次按键功能程序。（2分） (3) 准确输出按键值（或键号），以满足跳转指令要求。（2分）1.4章节（第5组）16、请简述前向通道的含义。（6分）答： 在微机应用系统中，前向通道体现了被测对象与系统相互联系的信号输入通道，原始参数输入通道。 在该通道中主要是传感器和与传感器有关的信号调节、变换电路，故也可称为传感器接口通道。 只要反映外界状态的信号输入通道都可称为前向通道。若系统没有被测对象，故不需要前向通道。17、请简

35、述采用VF转换器与计算机接口优点。（6分）答：(1)接口简单、占用计算机资源少。 (2)频率信号输入灵活。 (3)抗干扰性能好。 (4)便于远距离传输。由于这些优点，因此，在一些非快速过程的前向通道中，愈来愈趋向使用VF转换来代替通常的AD转换。18、AD转换器的技术指标有哪些?（5分）答： (1)量化误差与分辨率 (2)转换精度 (3)转换时间与转换速率 (4)失调(零点)温度系数和增益温度系数(5)对电源电压变化的抑制比19. 通常在前向通道设计中应考虑哪些问题？（5分）答：前向通道是应用系统的信号采集通道，在前向通道设计中必须考虑到：（1）信号拾取、（2）信号的调节、（3）AD转换、（4

36、）电源配置、（5）防干扰等诸问题。（以上五点每点1分）20. AD转换器的技术指标有哪些? (5分) AD接口设计有哪些要点？（4分）答：AD转换器技术指标：(1)量化误差与分辨率；(1分) (2)转换精度；(1分) (3)转换时间与转换速率(1分) (4)失调(零点)温度系数和增益温度系数；(1分) (5)对电源电压变化的抑制比(1分) 21、简述前向通道的特点，及前向通道中信号的拾取方式有哪些？（7分） 答前向通道电路设计的难易繁简除与环境因素有关外，还取决于传感、变换器件的选择。（2 分）前向通道总要靠近信号拾取对象，前向通道的抗干扰设计是前向通道设计中的一个重要内容。（2分） 前向通道

37、中信号的拾取方式： 通过敏感元件拾取被测信号（1分）；通过传感器拾取被测信号（1分）；通过测量仪表拾取被测 信号（1分）。22、 简述采用VF转换器与计算机接口优点。（5分）答(1)接口简单、占用计算机资源少。（1分）(2)频率信号输入灵活。（1分）(3)抗干扰性能好。（1分）(4)便于远距离传输。（1分）由于这些优点，因此，在一些非快速过程的前向通道中，愈来愈趋向使用VF转换来代替通常的AD转换。（1分）1.5章节（第5组）23什么叫固态继电器？固态继电器主要由哪几部分组成？（4分）答：固态继电器是一种无机械触点通断功率型电子开关，又名固态开关。 由输入电路，隔离部分，输出电路组成。24.

38、后向通道应解决哪些问题？简述其内容。（6分）答：（1）功率驱动：将计算机输出的信号进行功率放大，已满足伺服驱动的东路要求；（2分） （2）干扰防治：主要防治伺服驱动系统通过信号通道、电源以及空间电磁场对计算机系 统的干扰；（2分） （3）数/模转换：对于二进制输出的数字量采用D/A变换器：对于频率量输出则可以采用F/V转换器变换成模拟量。（2分）25. 2. 在D/A转换中，影响转换精度的主要误差因素有哪些？（4分）答：失调误差（1分）、增益误差（1分）、非线性误差（1分）、微分线性误差（1分）26、简述光电耦合器件的组成及其功能（4分）答：光耦合器件一般由三部分组成：电与光的转换、光与电的转

39、换及电信号放大。（2分）它的功能有信号隔离、隔离驱动、远距离传送等。（2分）1.6&2.1章节2（第6组）31、简述微机系统传输时会出现的情况及抗干扰措施。（5分） 答：微机应用系统中，传输线上的信息多为脉冲波，它在传输线上传输时会出现延时（0.5分）、畸变（0.5分）、衰减（0.5分）、与通道干扰（0.5分）。为了保证长线传输的可靠性，主要措施有光电耦合隔离（1分）、双绞线传输（1分）、阻抗匹配（1分）等。32、在微机实时系统的长线传输中，为什么常用双绞线作为传输线？（5分） 答：双绞线能使各个小环路的电磁感应干扰相互抵消（2分）；其分布电容为几十皮法(pF)距 离信号源近，可起到积分作用，

40、故双绞线对电磁场具有一定抑制效果，但对接地与节距有一定 要求（3分）。33简述交流稳压器和隔离变压器的作用。（4分） 答：交流稳压器：用来保证供电的稳定性，防止电源系统的过压与欠压，有利于提高整个系 统的可靠性。（2分）隔离变压器：高频噪声通过变压器主要不是靠初次级线圈的互感耦合，而是靠初、次级间寄生电容耦合，因此，隔离变压器的初级和次级之间均用屏蔽层隔离，减少其分布电容，以提高抗共模干扰的能力。（2分） 34、简述固态电子盘在工业测控系统中主要应用的方面。（6分） 答：代替EPROM，固化工控机系统BIOS和ROM DOS；（2分）固化用户的应用程序，实现当地快速可靠运行；（2分）做成海量固

41、态半导体盘代替软盘和硬盘工作。（2分）35. 常用的工业控制机有哪些？它们各有什么作用？（6分）答：工业控制机主要有单片微型计算机、可编程逻辑控制器、工业PC机单片微型计算机（3分）它们的作用分别是：一般用于扩展接口，如A/D,D/A转换接口等（1分）；可以实现动态配置，在线系统重构及硬件软化，软件硬化等功能（1分）；完成STD总线工业控制机的检测，控制，使程序设计变得更加简单等（1分）。36什么是过程通道，过程通道干扰的主要因素是什么，主要防治措施有那些？（6分）答：过程通道是前向接口、后向接口与主机或主机相互之间进行信息传输的路径。（2分） 在过程通道中长线传输的干扰是主要因素。（2分）

42、为了保证长线传输的可靠性，主要措施有光电耦合隔离、双绞线传输、阻抗匹配等（2分）3、4章节（第7组）37、栅传感器的优缺点？（8分）答：优点：(1) 输出数字信号，易于与数字电路对接； (2) 高精度； (3) 同时具备大量程、高分辨率的特点； (4) 有较强的抗干扰能力； (5) 信号处理电路简单、可靠； (6) 惯量小缺点：(1) 对环境条件敏感； (2) 一般的光栅传感器都是增量式的。38、莫尔条纹，莫尔条纹有什么特点？莫尔条纹间距与两光栅刻线交角的关系？（6分）答：莫尔条纹间距对光栅栅距有放大作用（2分）、莫尔条纹对光栅栅距局部误差有消差作用（2分）、莫尔条纹从亮条纹到暗条纹，以及从暗

43、条纹到亮条纹的变化不是阶跃性的，而是逐渐过渡的。（2分）两光栅刻线交角越小，莫尔条纹间距越大。（2分）39、用的速度测量方法有哪几种（4分）答：1.微积分法（1分）2.线速度和角速度相互转换测速法（1分）3.速度传感器法（1分）4.时间、位移计算测速法（1分）40. 为什么光栅传感器有较高的测量精度？（6分） 答: 在光栅测量过程中,标尺光栅上的大量栅线组成，刻线非常密集，光电元件接收到的莫尔 条纹所对应的明暗信号是一个区域中的综合结果。 因此其对栅距有均化作用，局部的缺陷影响较小。从而提高了光栅传感器的测量精度。41. 莫尔条纹实现位移的测量有什么特点?（6分） 答：（1）莫尔条纹间距对光栅

44、栅距有放大作用。（2分） （2）莫尔条纹对光栅栅距局部误差有消差作用。（2分） （3）莫尔条纹从亮条纹到暗条纹，以及从暗条纹到亮条纹的变化不是阶跃性的，而是逐渐过渡的。（2分）42. 简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。答: 传感器与电压放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电压成正比，但容易受电缆电容的影响。（3分）传感器与电荷放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出的电荷成正比，电缆电容的影响小。（3分）5、6章节（第8组）43、机电一体化系统设计方法有哪些、特点是什么（6分）答：电机互补法：这种方法也称为取代法或替代法，其特点是利用通用或专用电子器件取

45、代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统，以便简化结构，获得更好的功能或性能。（2分）电机结合法：这种方法也称为融合法，是将机、电各组成要素有机结合为一体，构成专用或通用的功能部件。用这种方法可以使该产品各要素和参数之间的匹配问题考虑得更充分、更合理、更经济，更能体现机电一体化的优越性。（2分）组合法：机电一体化产品或设备可以分为多个功能模块。每一个功能模块可视为一个独立体，在设计时只需了解其性能规格，按功能来选用，而不需了解其结构细节。将用结合法（或机电互补法）制成的功能部件、功能模块像堆积木那样组合成各种机电一体化系统或产品的方法称为组合法。（2分）44、接触式式温度测量与非接触式温

46、度测量各有什么特点？答：接触式温度测量测温精度相对较高，直观可靠及测温仪表价格相对较低；（2分）非接触式温度测量具有不改变被测物体的温度分布；热惯性小；测温上限可设计得很高；便于测量运动物体的温度和快速变化的温度等优点（4分）45. 机电一体化系统设计原则有哪些？请简述。（5分）答：（1）机电互补原则。（1分）（2）功能优化原则（1分）（3）自动化、省力化原则（1分）（4）效益最佳原则（1分）（5）开放性原则。（1分）四、 分析题1.1章节（第1组）1. 设有一台主机与三台从机通信，其中一台从机通信地址号为01H，请分析主机呼叫从机其传送一个字节数据的过程。(请给出原理图)。(10分)答:原理

47、图如上图所示(5分)假设主机呼叫01H从机，首先呼叫：主机发送地址帧0000 00011（TB8）此时各从机的SM2位置1，且收到的RB8=1，故激活RI。各从机将接收到的地址与地机地址比较，结果1#机被选中，则其SM2清零；0#、2#机不变。接着传数；主机发送数据帧， 0，此时1#机SM2=0,RB8=0 则激活RI，而0#，2#机SM2=1,RB8=0则不激活RI，然后数据进入1#机的缓冲区。（5分）2. 下图为某MCS-51应用系统的3位LED8段共阳极静态显示器的接口电路，（1）该静态电路与动态扫描的显示器电路相比有什么优缺点? （4分）(2)写出显示字符“3”， “8”， “5”的段

48、码，注意：段码的最低位为“a”段，段码的最高位为“dp”段（6分）答：优点：亮度高，字符不闪烁，占用CPU资源少（2分）缺点：占用I/O口太多，当需要的LED数目较多时，需要外扩展的I/O口（2分）3： BOH（2分）8： 80H（2分）5: 92H（2分）1.2章节（第2组）5. 简单并行I/O口扩展输入时，常用的锁存器有：74LS373,74LS273,74S377等。常用的缓冲器有：74LS244,74LS245等。（15分）1） 请问什么情况下使用锁存器或缓存器？（7分）答：1，当外界输入的数据为暂态数据时，经P0口输入外部数据，由于外部数据变化速度快，须在P0口加输入锁存器。2，当外

49、界输入的数据为常态数据时，不需锁存外部数据，则使用缓冲器。2） 下图给出了74LS245缓存器的结构图以及功能表。试分析该芯片的功能。（8分）答：从该芯片的功能表可以看出74LS245芯片的功能是可以双向传递数据。当Output Enable引脚电平为低，切Direction引脚电平为低时，数据从B端传到A端。当Output Enable引脚电平为低，且Direction引脚电平为高时，数据从A端传到B端。当Output Enable 引脚电平为高电平时。不管Direction引脚电平为高电平还是低电平，不进行数据传输。6. 已知一 MCS51 单片机系统的片内 RAM 20H 单元存放了一个

50、 8 位无符号数 7AH,片 外扩展 RAM 的 8000H 存放了一个 8 位无符号数 86H,试编程完成以上两个单元中的无符号 数相加,并将和值送往片外 RAM 的 01H、00H 单元中,同时将所编写程序运行完成后的数 据和状态添入下表中给出的 PSW 的有关位以及寄存器 A、DPTR 和 RAM 单元中。 （15分）CY A DPTR 片外 01H 片外 00H 片外 8000H 0 01H 8000H 0lH 00H 86H MOV DPTR，#8000H ；加数单元地址送DPTR MOVX A，DPTR ；取加数之一 ADD A，20H ；两数相加 MOV R0，#00H ；和值的

51、低位送片外00H单元 MOVX R0，A INC R0 CLR A ；计算和值的高位 ADDC A，#00H MOVX R0，A ；高位送片外01H单元 RET1.3章节（第3组）8. 如图所示为一44行列式键盘与89C51的接口电路：（15分）（1）如何判断有无键按下？（7分） 答：列线送入全扫描字（00H），然后将行线电平状态读入累加器A中。如果行输入不 全为1，则说明此时有键按下。（2）如何判断哪个键按下？（8分） 答：依次给列线送低电平，然后查所有行线状态，如果全为1，则所按下之键不在此 列；如果不全为1，则所按下的键必在此列，而且是在与0电平行线相交的交点上的那个键。9. 图1所示为

52、键闭合及断开的抖动图，图2中所示为R-S触发器电路图，试分析键输入用R-S触发器去抖动电路的工作原理。答：设按键未按下时，a = 0，b = 1，输出Q = 1。按键按下时，因按键的机械弹性作用的影响，使按键产生抖动。当开关没有稳定到达b端时，因与非门2输出为0反馈到与非门1的输入端，封锁了与非门1，双稳态电路的状态不会改变，输出保持为1，输出Q不会产生抖动的波形。（4分）当开关稳定到达b端时，因a = 1，b = 0，使Q = 0，双稳态电路状态发生翻转。当释放按键时，在开关未稳定到达a端时，因Q = 0，封锁了与非门2，双稳态电路的状态不变，输出Q保持不变，消除了后沿的抖动波形。当开关稳定

53、到达a端时，因a = 0，b = 1，使Q = 1，双稳态电路状态发生翻转，输出Q重新返回原状态。由此可见，键盘输出经双稳态电路之后，输出已变为规范的矩形方波。（6分）1.4章节（第4组）11. 请画出TLC2543的A/D转换器与89C51的SPI接口电路，并说明用于TLC2543的串行A/D转换器与89C51的SPI接口电路通信的4根连线分别是什么？（10分）答：如图为TLC2543的串行A/D转换器串行与89C51的SPI接口电路。（6分）用于TLC2543的串行A/D转换器与89C51的SPI接口电路串行通信的4根连线分别是： 片选信号（1分）、I/O时钟（1分）、串行输入（1分）和串

54、行输出（1分）。11. 把被测量的物理参数最终转换成与参数成比例的TTL电平频率信号，输入到计算机应用系统。这时的前向通道为数字频率输入通道。根据前向通道中所选择的传感器不同，数字频率输入通道结构有很大不同。 请画出最简信号频率输入通道结构并对其结构进行简单解释。（10分）答：如果前向通道中采用数字频率传感器(石英谐振式压力传感器等)，这类传感器把被测物理量变换成脉冲频率、脉冲周期或脉冲数，这时，前向通道结构最为简单。（2分）其结构图为（5分）对结构简单解释：（1）数字量传感器将被测量转换成与被测信号成比例的电压(或电流)脉冲频率(f)、周期(T)或周期数(N)。 （1分）（2）对于TTL电平的f、T、N信号可以直接接入CPU的IO口线、计数器输入端或外部中断信号输入端。 （1分）（3）为了防止噪声侵入，可经过光电隔离后送入。 （1分）1.5章节（第5组）14.