微型计算机控制技术课后答案

1、习题一1，微型运算机掌握系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 答： cpu ，接口电路及外部设备组成；cpu ，这是微型运算机掌握系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理；接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带；外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备2，微型运算机掌握系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用；答：软件是指能够完成各种功能的运算机程序的总和；整个运算机系统的动作，都是在软件的指挥下和谐进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经；就功能来分， 软件可分为系统软件、应用软件1系统软件： 它是由运算机

2、设计者供应的特地用来使用和治理运算机的程序；对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的；2应用软件 : 它是面对用户本身的程序，即指由用户依据要解决的实际问题而编写的各种程序；3，常用工业掌握机有几种？它们各有什么用途？4，操作指导、ddc 和 scc 系统工作原理如何？它们之间有何区分和联系？答： 1操作指导掌握系统：在操作指导掌握系统中，运算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环掌握结构；运算机依据数学模型、掌握算法对检测到的生产过程参数进行处理，运算出各掌握量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考， 这时运算机就起到了操作指导的 作用；2直接数字掌握系统ddc 系

3、统 ：ddcdirect digital control系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行掌握运算， 然后通过输出通道掌握执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求；ddc 系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式；3运算机监督掌握系统scc 系统 ： sccsupervisory computer control 系统比 ddc 系统更接近生产变化的实际情形，由于在ddc 系统中运算机只是代替模拟调剂器进行掌握，系统不能运行在正确状态，而 scc 系统不仅可以进行给定值掌握，并且仍可以进行次序掌握、

4、最优掌握以及自适应掌握等 scc 是操作指导掌握系统和 ddc 系统的综合与进展；5，说明嵌入式系统与一般微型运算机扩展系统的区分；答：嵌入式运算机一般没有标准的硬件配置；嵌入式系统可采纳多种类型的处理器和处理器结构； 软硬件协同设计采纳统一的工具描述，可合理划分系统软硬件，安排系统功能， 在性能、成本、功耗等方面进行权衡折衷，猎取更优化的设计；嵌入式系统多为低功耗系统；简单地说，就是嵌入式系统和微型运算机的扩展标准不大一样；6， plc 掌握系统有什么特点？答：（ 1）牢靠性高；由于plc 大都采纳单片微型运算机，因而集成度高，再加上相应的爱护电路及自诊断功能，因而提高了系统的牢靠性；（ 2

5、）编程简洁；plc 的编程多采纳继电器掌握梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档plc 外，一般的小型plc 只有 16 条左右；由于梯形图形象而简洁，因而编程简洁把握、使用便利，甚至不需要运算机特地学问，就可进行编程；（ 3）组合敏捷；由于plc 采纳积木式结构，用户只需要简洁地组合，便可敏捷地转变掌握系统的功能和规模，因此，可适用于任何掌握系统；（ 4）输入 / 输出功能模块齐全；plc 的最大优点之一，是针对不同的现场信号，均有相应的模块可与工业现场的器件直接连接，并通过总线与cpu 主板连接；（ 5）安装便利；与运算机系统相比，plc的安装既不需要特地的机房，也不需要

6、严格的屏蔽；使用时只需把检测器件与执行机构和plc 的 i/o 接口端子连接无误，便可正常工作；（ 6）运行速度快；由于plc 的掌握是由程序掌握执行的，因而不论其牢靠性仍是运行速度，都是继电器规律掌握无法相比的；7，微型运算机掌握系统与模拟掌握系统相比有什么特点？ 答： 1 结构上；模拟和数字部件的混合系统；2）含有模拟信号离散模拟、离散数字等多种信号；3）需采纳特地的理论来分析和设计；即模拟调剂规律离散化设计法和直接设计法；4）便于实现复杂的掌握具有很大的敏捷性和适应性；5）可实现多回路分时掌握；6）掌握的多功能性提高企业的自动化程度分级掌握、集散掌握、生产治理等；8，什么是现场总线系统？

7、它有什么特点？答：现场总线掌握系统fcs的核心是现场总线现场总线掌握系统 是一种数字通信协议，是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、全分散、 双向传输、多分支结构的通信网络； 是掌握技术、外表工业技术和运算机网络技术三者的结合； 具有现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散的功能模块、通信线供电、开放式互连网络等技术特点； 保证掌握系统可以适应目前工业界对数字通信和自动掌握的需求，且使其与internet网互连构成不同层次的复杂网络成为可能；代表了工业掌握体系结构进展的一种方向； 9，将来掌握系统进展趋势是什么？答： 1）大力推广应用成熟的先进技术2）大力讨论和进展智能掌握系3）嵌入式系统

8、的应用将更加深化10，为什么说嵌入式微掌握器是智能化仪器和中、小型掌握系统中应用最多的一种微型运算机？答: 嵌入式微掌握器又称单片机；1为适应不同的应用需求，一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是储备器和外设的配置及封装；2 和嵌入式微处理器相比，微掌握器的最大特点是单片化，体积小，功耗和成本低、牢靠性高；3 微掌握器是目前嵌入式系统工业的主流；11、什么叫嵌入式系统？嵌入式系统与一般的工业掌握系统有什么区分？答：嵌入式系统：以应用为中心、以运算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、牢靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用运算机系统；12、什么

9、是物联网？为什么说“物联网给微型运算机掌握技术”带来新的、更大的应用空间？答：物联网 =互联网 +传感器该系统通过射频自动识别（ rfid ）、红外感应器、全球定位系统（ gps ）、激光扫描器、环境传感器、图像感知器等信息设备，按商定的协议，把任何物品与互联网连接起来， 进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和治理的一种网络；实际上它也是一种微型运算机掌握系统，只不过更加巨大而已；13、物联网终端由几部分组成？各部分的作用是什么？答：物联网终端主要由外围接口模块、核心处理模块、网络通信模块及电源治理模块组成；通过外围感知接口与传感设备连接，如rfid 读卡器，红外感应器，环境

10、传感器等，将 这些传感设备的数据进行读取并通过中心处理模块处理后，依据网络协议， 通过外部通讯接口，如： gprs模块、以太网接口、wifi 等方式发送到以太网的指定中心处理平台；14、 fpga是什么意思？它有什么特点？在微机掌握系统和智能化仪器中有着怎样的影响？答： fpga 是指现场可编程门阵列特点 fpga 的特点（ 1）采纳 fpga 设计 asic 电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片；（ 2） fpga 可做其它全定制或半定制asic 电路的中试样片；（ 3） fpga 内部有丰富的触发器和i o 引脚；（ 4） fpga 是 asic 电路中设计周期最短、开发费用最低、

11、风险最小的器件之一；（ 5） fpga 采纳高速chmos 工艺，功耗低，可以与cmos 、ttl 电平兼容；可以说， fpga 芯片是小批量系统提高系统集成度、牢靠性的正确挑选之一；习题二1. 采样有几种方法？说明它们之间的区分？2. 采样周期愈小愈好吗？为什么？答：不是； 如采样间隔太小（采样频率太高），就对定长的时间记录来说其数字系列就很长， 运算工作量快速增大：假如数字序列长度肯定，就只能处理很短的时间历程，可能产生较大的误差；3. 简述多路开关的工作原理；4. 多路开关如何扩展？试用两个cd4097 扩展成一个双16 路输入和双2 路输出系统， 并说明其工作原理；5. 试用 cd40

12、51 设计一个 32 路模拟多路开关，要求画出电路图并说明其工作原理；6. 采样 -保持器有什么作用？试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响；答：采样保持器的作用：a/d 转换器完成一次a/d 转换总需要肯定的时间；在进行a/d 转换时间内，期望输入信号不再变化，以免造成转换误差；这样，就需要在a/d转换器之前加入采样保持器；保持电容对数据采集系统采样保持的精度有很大影响；保持电容值小， 就采样状态时充电时间常数小， 即保持电容充电快，输出对输入信号的跟随特性好，但在保持状态时放电时间常数也小，即保持电容放电快，故保持性能差；反之，保持电容值大，保持性能好，但跟随特性差；7. 在数据采样系统

13、中，是不是全部的输入通道都需要加采样-保持器，为什么？答：不是，对于输入信号变化很慢，如温度信号；或者a/d 转换时间较快，使得在a/d 转换期间输入信号变化很小，在答应的a/d 转换精度内，就不必再选用采样保持器；8. 采样频率的高低对数字掌握系统有什么影响？试举工业掌握实例加以说明；采样频率高低对数字掌握系统有些影响，采样频率高， 就对数据采集的精确性增加， 但采样频率高，会过多的占用cpu 的时间和内存资源，采样频率高，对采集的数据要进行实时分 析和处理， cpu大部分时间用在数据采集分析处理上，影响了作其它事的时间；采样频率 要低，就有可能漏掉该采集的数据没采到，数据实时分析就有可能不

14、正确；9. a/d 和 d/a 转换器在微型运算机掌握系统中有什么作用？10. a/d 转换器转换原理有几种？它们各有什么特点和用途？答：并联比较型：电路规模巨大，转换速度最快，用在超高速的a/d转换器中；主次渐进型：电路较小，速度不及并联比较型快，但较其他类型电路的转换速度快的多，用于集成a/d 转换器中；双积分型：电路结构简洁，性能稳固牢靠，抗干扰才能强，转换速度很低， 用在低速系统；v-f 变换型：调频信号具有很强的抗干扰才能，低速，用于遥测、遥控系统中；11. 试说明逐次靠近型a/d 转换器转换原理；从高位到低位逐位摸索比较， 似乎用天平称物体， 从重到轻逐级增减砝码进行摸索； 逐次靠

15、近法转换过程是： 初始化时将逐次靠近寄存器各位清零；转换开头时， 先将逐次靠近寄存器最高位置 1，送入 d/a 转换器，经 d/a 转换后生成的模拟量送入比较器，称为vo，与送入比较器的待转换的模拟量vi 进行比较，如 vo<vi ，该位 1 被保留，否就被清除；然后再置逐次靠近寄存器次高位为1，将寄存器中新的数字量送d/a 转换器，输出的vo 再与 vi 比较，如 vo<vi ，该位 1 被保留，否就被清除；重复此过程，直至靠近寄存器最低位；转换终止后， 将逐次靠近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器，得到数字量的输出； 逐次靠近的操作过程是在一个掌握电路的掌握下进行的；12.为什么高

16、于8 位的 d/a转换器与8 位的微型运算机运算机接口连接必需采纳双缓冲方式？这种双缓冲工作与dac0832 的双缓冲工作在接口上有什么不同？答：缘由： 数据要分两次或三次输入，双缓冲结构防止了产生虚假的模拟量输出值；主要区分是ad667的第一级由3 个 4 位寄存器组成；13.串行 a/d 转换器有什么特点？24. 用 8 位 dac 芯片组成双极性电压输出电路，其参考电压为5v +5v ，求对应以下偏移码的输出电压：（ 1）10000000；（ 2）01000000；（ 3）11111111；（ 4）00000001；（ 5）01111111；（ 6）11111110；答： 解： vout

17、1=-vref.vout2=-vref+2vout1（ 2） vout1=-vref.=-1.25v +1.25v vout2=-vref+2vout1 =-2.5v +2.5v（ 6）vout1=-vref.=-4.96 +4.96v vout2=-vref+2vout1 =-4.92v +4.92v25. dac0832 与 cpu 有几种连接方式？它们在硬件接口及软件程序设计方面有何不同？26. 试用 dac0832 设计一个单缓冲的d/a 转换器，要求画出接口电路图，并编写出程序；27.试用 8255a 的 b 口和 dac0832 设计一个 8 位 d/a 转换接口电路， 并编写出程

18、序 （设 8255a的地址为8000h 8003h ）；28. 设 12 位 d/a 转换器 dac1210 与 8031 接口电路连接，如图2.42 所示；（ 1）说明电路掌握原理；（ 2）设数据存放在dabuff为首地址的连续两个储备单元中，试编写一完成d/a 转换的程序；29. 试用 dac0832 芯片设计一个能够输出频率为50hz 的脉冲波电路及程序；30. 试用 13 题的电路设计出能产生三角波、梯形波和锯齿波的程序；31. a/d 转换器的终止信号 （设为 eoc ）有什么作用？依据该信号在i/o 掌握中的连接方式，a/d 转换有几种掌握方式？它们各在接口电路和程序设计上有什么特

19、点？32.设某 12 位 a/d 转换器的输入电压为0 +5v ，求出当输入模拟量为以下值时输出的数字量：（ 1） 1.25v ；（ 2） 2v ；（ 3） 2.5v ；（ 4） 3.75v ；（ 5） 4v ；（ 6） 5v ；量化单位： qvref vref 2n52125212vin d数字量 d2125.vinvin qd（1）d（4）1.25q3.75q1024即010000000000 b3072即1100000000 00b400 hc 00h33.某 a/d 转换电路如图2.43 所示；（ 1）试写出a/d 转换器的地址；（ 2）该电路采纳什么掌握方式？画出该种转换的程序框图；

20、（ 3）用 8051 汇编34. 将上述电路改成中断掌握方式，试画出电路图并编写出程序；35. 设被测温度变化范畴为0 1200，假如要求误差不超过0.4，应选用辨论率为多少位的a/d 转换器（设adc 的辨论率和精度一样） ；36. 高于 8 位的 a/d 转换器与8 位 i/o 的微型运算机及16 位 i/o 的微型运算机接口有什么区分？试以a/d574 a/d转换器为例加以说明；37.试编写完成图2-29 所示的串行a/d 转换程序；习题三1，键盘为什么要防止抖动？在运算机掌握系统中如何实现防抖？答：由于机械触点的弹性振动，按键在按下时不会立刻稳固地接通而在弹起时也不能一下子完全地断开，

21、 因而在按键闭合和断开的瞬时均会显现一连串的抖动，这称为按键的抖动干扰；按键的抖动会造成按一次键产生的开关状态被cpu 误读几次； 为了使 cpu 能正确地读取按键状态，必需在按键闭合或断开时，排除产生的前沿或后沿抖动；去抖动的方法有硬件方法和软件方法两种； 硬件方法是设计一个滤波延时电路或单稳态电路等硬件电路来躲开按键的抖动时间；软件方法是指编制一段时间大于100ms 的延时程序，在第一次检测到有键按下时，执行这段延时子程序使键的前沿抖动消逝后再检测该键状态，假如该键仍保持闭合状态电平，就确认为该键已稳固按下，否就无键按下，从而排除了抖动的影响； 2，在工业过程掌握中，键盘有几种？它们各有什

22、么特点和用途？答： 1 编码键盘：能自动识别按下的键并产生相应代码，以并行/ 串行方式送给cpu ；使用便利，接口简洁，响应速度快，但较贵；2 非编码键盘：通过软件来确定按键并运算键值；价格廉价，因此得到了广泛的应用；3，试说明非编码键盘扫描方法、原理及键值运算方法；答：扫描原理：通常采纳软件的方法，逐行逐列检查键盘状态，当发觉有键按下时，用运算或查表的方式得到该键的键值；扫描方法又分为程控扫描法、中断扫描法和定时扫描法；键值运算方法：判定有无键按下，去除键抖动，判定是哪一个键按下，以求出闭合键的键值，确定键值；4、编码键盘和非编码键盘有什么区分？在接口电路和软件设计的区分？答：编码键盘能自动

23、识别按下的键并产生相应的代码，以并行或串行方式发送给cpu ；它使用便利， 接口简洁，响应速度快，但需要特地的硬件电路；非编码键盘通过软件来确定按 键并运算键值；5、在运算机掌握系统中，为什么有时采纳复用键？复用键是如何实现的？答：为了节约按键的数量，所以采纳复用键； 可以采纳设置上下档开关的措施来构成复用键；6、什么叫重建？运算机如何处理重键？答：一次按键产生多次击键的成效，这叫做重键；为排除重键的影响，编制程序时，可以将键的释放作为按键的终止，等键释放电平后再转去执行相应的功能；7. led发光二极管组成的段数码管显示器，就其结构来讲有哪两种接法？不同接法对字符显示有什么影响？答：就其结构

24、来讲有共阴极与共阳极两种接法；共阳极数码管的8 个发光二极管的阳极连接在一起；通常公共阳极接高电平，一般接电源，其它管脚接段驱动电路输出端；当某段驱动电路的输出端为低电平常，就该端所连接的字段导通并点亮，反之对应的led 段码不亮；对于共阴极数码管就是高电平有效低电平无效；led数码管显示器共阴极的接法是发光二 极管的阴极接地， 当数码管的笔划发光二极管的阳极为高电平常该笔划被点亮；共阳极的接法是发光二极管的阳极接高电平，当数码管的笔划发光二极管的阴极为低电平常该笔划被点亮；8、多位 led 显示器显示方法有几种？它们各有什么特点？答：常用的显示方法有两种：一种为动态显示，一种为静态显示；动态

25、显示利用人的视觉暂留产生，优点是使用硬件少，因而价格低，线路简洁；但占用的机时长；静态显示占用机时少，显示牢靠，但是使用元件多，线路复杂；9、无论动态显示仍是静态显示，都有硬件译码和软件译码之分，这两种译码方法其段、位译码方法各有什么优缺点？答：软件译码优点是电路简洁，但显示速度有所下降；硬件译码既能节约运算机的时间而且程序设计简洁；10. lcd 显示与 led 显示原理有什么不同？这两种显示方法各有什么优缺点？11.在 led 显示中，硬件译码和软件译码的根本区分是什么？如何实现？12、薄膜式开关的优点？如何与单片机进行接口？答：颜色亮丽赏心悦目；文字说明一目了然；形意图案更加使用便利；键

26、体美观清秀；透亮视窗画龙点睛；13、大屏幕led 显示设计方法有几种？如何与单片机进行接口？14、遥控键盘有什么优点？15、遥控键盘的分类有几种？简要说明各自的设计方法；27.试用 8255a 的 c 口设计一个4× 4=16 的键阵列，其中0 9 为数字键， a f 为功能键，采纳查询方式，设计一接口电路，并编写键扫描程序；28.在题 27 中，假如要求a f 各功能键均为双功能键，就其硬件、软件应如何设计？29. 在图3.13 中，假如采纳中断方式处理，说明其接口电路及程序设计与查询方法有什么不同？30.某显示电路如图3.37 所示，试回答以下问题：（ 1）说明图中数码管应选用哪

27、一种类型的数码管？（ 2）该电路属于哪一种显示方法？（ 3）图中 74ls47 的作用是什么？（ 4）设y1,y2的地址分别为60h和 63h ，要显示的数据分别存放在databuf1和databuf2两个内存单元中，试设计出完整接口电路并编写一个完成上述显示的子程序；31.利用 8155， adc0809 设计一个8 路数据采集系统，要求如下：（ 1） 8155 口地址为8100h 8400h ；（ 2） a/d 转换采纳查询方式；（ 3）把 a/d 转换结果显示在6 位 led 显示器上，显示方法要求静态、软件译码方式，且第一位显示通道号，后4 位显示采样值（要求小数点后边一位）；32.3

28、3.34习题四1、工业掌握系统中常用的报警方式有几种？举例说明各自的应用场合？答：声音如电铃、电笛发出，蜂鸣器，集成电子音乐芯片；光发光二极管或闪耀的白炽灯等；语音报警，语音芯片；图形与声音混合报警，显示报警画面（如报警发生的次序、报警发生的时间、报警回路编号、报警内容及次数等）；2、说明硬件报警和软件报警的实现方法，并比较其优缺点？答：硬件报警：报警要求不通过程序比较得到，直接由传感器产生；软件报警：将参数经传感器、变送器、模/数转换器送到运算机，再与规定的上下限比 较，依据比较结果进行处理；实际上硬件报警是在软件报警基础上的简化，即将警报信号提前至传感器那一步骤，而不是需要送到运算机比较后

29、才得出；3、光电隔离器有什么作用？答：将被控系统与微型运算机掌握系统通过光电效应连成系统，实现掌握； 并且可以屏蔽电磁干扰等一些不利因素，提高掌握精度；总之，有耦合、隔离和开关的作用；4、试说明固态继电器掌握和继电器掌握有什么区分？答：在继电器掌握中，采纳电磁吸合的方式，而固态继电器是带光电隔离的无触点开关；5、试说明固态继电器、大功率场效应管开关及掌握开关有什么区分？它们分别用在什么场合？6、说明 pwm调速系统的工作原理；答：通过转变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值（即占空比）来掌握电机速度；这种方法成为 pwm ；在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加；电机断电时，速度降低；只要按肯定

30、规律转变通断电时间，电机转速即可得到掌握；7、什么是远程报警？远程报警的关键技术是什么？18、某单片机数据采集系统如图4.49 所示；设每个通道的最大/最小答应值分别存放在 max0 max7以 及 min0 min7为地址的内存单元中；试编写巡回检测程序，并将每个通道的值与maxi和 mini单元的内容相比较，如大于maxi ，就上限报警，显示i up ；如下限报警就显示i do （w ）；如采样值正常，就显示i×××（其中i 为通道号）（设 8255的端口地址为8000 8300h ）；解： 设 8 位 d/a 转换器 dac0832 的端口地址为7fffhp

31、2.7=0，频率为 50hz 即每隔 20m输出一次脉冲波，需将数字量00h 、ffh 交替输出到dac0832 ；电路图如下：0pêpajbxs" ”程序如下：org 0000hmain:mova,#00h;赋值 movtmod,#01h; 采纳模式1movth0,#0b1h; 赋初值 movtl0,#0e0hsetbtr0; 启动定时器0loop:jnbtf0,$;等待中断clrtf0;计数器清零 start:movdptr,#7fffh;端口地址送dptrmovxdptr,a; 送数据 00h 到端口cpla;取反mov th0,#0b1h; 重新赋初值 mov tl

32、0,#0e0hsjmploop;循环end19. 画图说明小功率直流电机双向掌握原理，并说明如何实现正、反、滑行及刹车掌握；20. 某电机掌握系统如图4.50 所示；（ 1）说明图中光电隔离器4n25 的作用；（ 2）说明图中电机掌握原理；（ 3）画出电机掌握程序流程图；（ 4）依据流程图编写出电机掌握程序；21.试画出四相、六相步进电机正、反向通电次序图；22.一步进电机掌握系统接口电路如图4.51 所示；（ 1）完成图中8255a 与 8031 的接口设计；（ 2）试编写程序，使其能实现以下功能：当 s1按下时，步进电机正向单三拍旋转2 圈；当 s2按下时，步进电机反向双三拍旋转1 圈；当

33、 s3按下时，步进电机正向三相六拍旋转20 步； 其余情形步进电机不转；23.设某步进电机为a ， b ，c ， d 四相，（ 1）画出此步进电机单四拍、双四拍以及四相八拍3 种掌握方式通电次序图；（ 2）设 a 相掌握电路如图4.52 所示，其中8255a 的端口地址为0fcffh 0ffffh ；试用 8255a 位控方式写出访步进电机a 相通电的程序；（ 3）如 a， b，c ， d 四相分别用p1.0 p1.3 掌握，请在下表的空格处填上适当的数；24.在如图 4.45 所示的步进电机掌握系统中，如使步进电机的速度为200 转每秒，试编写出能完成上述任务的单三拍掌握程序；25. 某三相

34、步进电机掌握电路如图4.53 所示，（ 1）说明图中光电隔离器4n25 的作用；（ 2）说明图中r1 ，r2 ，r3以及 v1 ， v2 ， v3的作用；（ 3）画出三相步进电机全部各种方式通电次序图；（ 4）假设用此电机带动一个滚动丝杠，每转动一周（正向）相对位移为4mm ，试编写一移动 8mm 三相单三拍掌握程序；习题七1.工业掌握程序结构有什么特点？ 答：2.工业掌握程序常用的语言有几种？它们分别应用在何种场合？ 答：3.数字滤波与模拟滤波相比有什么优缺点？答:无需增加任何硬件设备；系统牢靠性高；多通道共享，降低成本；对频率很低的信号进行滤波；使用敏捷，便利；4、常用的数字滤波方法？它们

35、各自有什么优缺点？答： 1、程序判定滤波: 主要用于变化比较缓慢的参数温度、物位等；2、中值滤波 :中值滤波可以解决随机的脉冲干扰电网的波动变送器的暂时故障等； 3、算术平均值滤波:算术平均滤波主要用于对周期脉动的采样值进行平滑加工，如压力、流量等；4、加权平均值滤波: 加权平均值滤波适合于有脉动式干扰的场合；5、滑动平均值滤波:采纳滑动平均值滤波法， 可加快平均滤波的速度；6、rc 低通数字滤波 : 变化比较慢的参数，如温度；7、复合数字滤波: 周期性的脉动采样值进行平滑加工，可以解决随机的脉冲干扰电网的波动变送器的暂时故障等 ；5、在程序判定滤波方法中，y 如何确定，其值越大越好吗？答：程

36、序判定滤波的方法，便是依据生产体会，确定出相邻两次采样信号之间可能显现的最大偏差y ；最大答应误差y 的选取， y 太大，各种干扰信号将“乘机而入”，使系统误差增大；y太小，又会使某些有用信号被“拒之门外”，使运算机采样效率变低；因此，门限值y的选取是特别重要的；通常可依据体会数据获得，必要时，也可由试验得出；6、算术滤波、加权滤波、滑动滤波的区分是什么.答：算术滤波实际上是求取采样值的平均值；加权滤波就是在加权的基础上求取平均值；滑动滤波就是每采一个新数据，运算一个新的平均值；7、标度转换在工程上有什么意义？什么情形下使用标度转换程序？答：为进一步显示、记录、打印以及报警等，必需把这些数字量

37、转换成不同的单位，以便操作人员对生产过程进行监视和治理； 这就是所谓的标度变换； 工程量的实际值仍需要经过一次变换， 为了实现上述变换， 可把它设计成特地的工作程序， 把各个不同的参数所对应的数字量放在储备器中，然后当某一参数进行标度变换时，只要调用标度变换子程序即可 ； 8在微型运算机掌握系统中，系统误差是如何产生的？如何自动校正系统误差？9全自动校准与人工校准有什么区分？它们分别应用在什么场合？10、为什么采纳量程自动转换技术？答：由于这样能使 a/d 转换器满量程信号达到均一化，因而大大提高测量精度；11线性插值法有什么优缺点？使用中分段是否越多越好？答：它是代数插值法中最简洁的形式将非

38、线性参量变为线性参量，使运算便利， 在误差范畴内符合工程要求，缺点是精度低；不是，分段多了，运算量比较大而且占用内存多；18.试依据公式（ 7-1）设计一个程序判定滤波程序；19某运算机掌握系统，如图 6.21 所示；用一个音频振荡器接在输入端，其数字滤波运算公式为：试编写一运算yk 的程序；抱负的带通滤波器能通过全部大于f1而小于 f2的频率，因而这个频率范畴称为通频带；它可以由一个抱负的低通滤波器与一个抱负的高通滤波器组成，设低通及高通滤波器的数字表达式分别为：试求出运算z （ k ）的数字滤波公式，并编写程序；21某压力测量系统，其测量范畴为0 1 000mmh2o柱，经 a/d 转换后

39、对应的数字量为00 ffh ，试编写一标度变换子程序，使其能对该测量值进行标度变换；22某梯度炉温度变化范畴为0 1 600° c，经温度变送器输出电压为1 5v ，再经 adc0809转换， adc0809 的输入范畴为0 5v ，试运算当采样数值为9bh 时，所对应的梯度炉温度是多少？23简述 pga102 集成可编程增益放大器的原理；24用用 8086 汇编语言编写出图6.13 所示的量程自动转换数字电表的量程自动转换程序；25现有一微型运算机炉温掌握系统；它的温度检测元件为热电偶；由于此元件的热电势与温度之间的关系是非线性的，这对于微型运算机采样、转换以及运算精度将会有肯定影

40、响；因此，必需对其进行非线性补偿，以便提高掌握精度；经过一系列统计和运算，得到一个近似数学公式：式中， v 为热电偶的输出值，单位为mv ；依据此公式可得到两条折线，它与原函数曲线相近似（见图6.22 ）；在运算时，就用它来代替原函数，其误差满意工程要求，试编写出完 成上式运算的源程序；26在 10 40范畴内的温度掌握系统中，常用热敏电阻作为测温元件；如 取 1v 的 5/128（约 39mv ）为单位，即7 位数值中个位变化为1，就热敏电阻两端电压与温度t 的关系近似为：t=-0.761e+72.5试用汇编语言编写出一个读a/d （设 0#通道）并运算温度的定点子程序；运算的结果存放在累加

41、器中，如温度超出上述测温范畴，以进位为1 返回，否就以0 返回；习题八1.、在 pid 调剂中，系数k,等各有什么作用？他们对调剂品质有什么影响？答：系数kp 为比例系数，提高系数kp 可以减小偏差，但永久不会使偏差减小到零，而且无止境的提高系数kp 最终将导致系统不稳固；比例调剂可以保证系统的快速性；系数ki为积分常数， ki越大积分作用越弱，积分调剂器的突出优点是，只要被调量存在误差，其输出的调剂作用便随时间不断加强，直到偏差为零； 积分调剂可以排除静差，提高掌握精度；系数 kd 为微分常数， kd 越大，微分作用越强；微分调剂主要用来加快系统的响应速度，减小超调，克服震荡，排除系统惯性的

42、影响；2、在 pid 调剂其中，积分项有什么作用？常规pid ，积分分别与变速积分3 中算法有什么区分和联系？答：积分项用于排除静差；在常规 pid 调剂中，由于系统的执行机构线性范畴受到限制，当偏差较大时， 会产生很大的超调量，使系统不停的震荡；为排除这一现象，积分分别法在掌握量开头跟踪时，取消积分作用， 直到被跳量接近给定值时，才产生积分作用；而变速积分就是转变积分项的累加速度，使其与偏差大小相对应，偏差大时， 积分作用弱， 偏差小时，积分作用增强； 变速积分和积分分别的掌握方法很类似，但调剂方式不同；积分分别对积分项实行“开关”掌握，而变速积分就是线性掌握；3、在数字pid 中，采样周期

43、是如何确定的？它与哪些因素有关？对调剂品质有何影响？答：一种是运算法，一种是体会法；因素：扰动频率的高低；对象的动态特性；执行机构的类型；掌握回路数；掌握质量；t 太小，偏差信号也过小，运算机会失去调剂作用；t 过大，会引起误差；4、位置型pid 和增量型pid 有什么区分？他们各有什么优缺点？答：（位置型需要历次的偏差信号，而增量型只需一个增量信号即可；位置型运算繁琐，保存 e 占用许多内存，掌握不便利；增量型误动作小，易于实现手动/自动的无扰动切换，不产生积分失控；但是缺点在于积分截断效应大，溢出影响大；）区分：（ 1）位置式pid 掌握的输出与整个过去的状态有关，用到了误差的累加值；而增

44、量式 pid 的输出只与当前拍和前两拍的误差有关，因此位置式pid 掌握的累积误差相对更大；（2）增量式pid 掌握输出的是掌握量增量，并无积分作用，因此该方法适用于执行机构带 积分部件的对象，如步进电机等，而位置式pid 适用于执行机构不带积分部件的对象，如电液伺服阀； （ 3）由于增量式pid 输出的是掌握量增量，假如运算机显现故障，误动作影响较小，而执行机构本身有记忆功能，可仍保持原位，不会严峻影响系统的工作，而位置式的输出直接对应对象的输出，因此对系统影响较大；位置型 pid 优点：增量型 pid 优点：1 由于运算机输出增量，所以误动作影响小，必要时可用规律判定的方法去掉；2 增量设计只与本次的偏差值有关，与阀门原先的位置无关，因而增量算法易于实现手动自动 无扰动切换；3 不产生积分失控，所以简洁获得较好的调剂品质；增量掌握缺点：1积分截断效应大，有静态误差；2 溢出的影响大；因此，应当依据被控对象的实际情形加以选择；5、在自动调剂系统中，正、反作用如何判定？在运算机中如何实现？答：输出量与被测量变化一样就为正，否之为反；运算机中两种方法：一是转变偏差的公式实