测试技术题目汇总(含答案)

1、题目及答案汇总 2015/1/7一、 填空题 §1.1章节（每空1分，共19分）1. 异步串行数据通信有 单工 、 半双工 和 全双工 共三种数据通路形式。2. 布尔处理器专门用于处理 位操作 的，以 PSW 中的C为累加器。3. MSC-51属向上增长型堆栈，这种堆栈的操作规则是进栈操作时，先SP加1后写入数据；出栈时，先读出数据SP减1。4. 8051单片机共有5个中断源，分为高级和低级两个优先级。5. 单片微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器（ROM及RAM）和I/O接口三部分组成。6. MCS-51系列单片机中通常都自带内部存储器，用于存放可读写数据的叫 数据存储器 ，

2、用于存放程序和表格常数的叫 程序存储器 。7. MCS-51单片机退出空闲方式的方法有 中断方法 、 硬件复位，退出掉电方式的方法有 硬件复位 。8. RST引脚为复位信号输入端，当RST为 高电平 且有效持续时间为 24个振荡周期以上，才能复位。9. 80C51单片机基本型内部用户RAM有 128 个字节单元，这些单元可以分为三个用途不同的区域，一是 工作寄存器区，二是 位寻址区，三是 数据缓冲区。10. 当使用8031单片机时，需要扩展外部程序存储器，此时EA应为 低电平 。§1.2章节（1分每空）11. I/O的扩展方法:一是通过 三总线 扩展;二是通过 串行口 扩展12. 常

3、用输入缓冲器有 74LS244 、 74LS245 等。13. 当输出为TTL电平的串行或并行I/O器件与CMOS电路连接时，如果CMOS电路电源大于 +5 V，则必须在这两种器件之间采用电平转换器。14. 串行数据通过RXD输入或输出，而TXD用于输出 移位时钟 作为外接部件的同步信号。15. 片外I/O与片外RAM统一编址 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 。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。16. 在片外扩展一片2764程序存储器芯片要 13 根地址线。17.

4、外界输入的数据为暂态数据：经P0口输入外部数据，由于外部数据变化速度快，须在P0端加输入锁存器，以锁存快速变化的外部数据。18. 在MCS一5 1应用系统中，如果串行口别无他用，则可用来扩展并行I/O 口，这种扩展方法不会占用片外RAM地址，而且也节省单片机的硬件开销。19. 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。20. 8255的三种工作方式有基本输入/输出方式，选通输入/输出方式，双向总线方式。§1.3章节21. 键盘工作方式分为编程扫描方式、定时扫描方式和中断扫描方式三种。22. 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，

5、这时相应的行（或列）应有上拉电阻接 高 电平23. MCS-51串行通信有两种基本方式：异步方式和同步方式。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. 一个完善的键盘控制程序应解决 监测有无按键按下 ，有键按下后，在无硬件除抖动电路时，应有软件 延时 方法除去抖动影响， 有可靠的逻辑处理办法 ，输出确定的键号以满足 散转指令 要求。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. 定时扫

6、描工作方式在本质上是 中断方式 。29. LED显示器有 静态显示 ， 动态显示 两种方式。 30. LED显示器 显示位数较多 的情况下，一般都采用动态显示方式。§1.4章节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. 前向通道中，信号调节的任务是将传感器或敏感元件输出的初次电信号转换成能满足单片机或A/D输入要求的标准电平信号。33. 一般小信号放大可选择测量放大器，为了减少通过通道干扰可采用隔离放大器，如果传感器安放现场与计算机系统相距较远则可选用小信号双线发送器芯片。34. 为了减少动态数据测量的孔径误差，对于

7、快速动态信号应设置采样/保持电路以防止采样过程中信号发生变化。 35. 在设计前向通道时应该考虑的主要问题有信号拾取， 信号调节 、 A/D转换 以及电源配置与防止干扰等问题。36. 对于多点巡回检测系统，前向通道为 多输入 结构，如果应用系统中只有一个CPU（如一个单片机或一台PC）时，CPU只能对这些信号进行 分时 采样。37. 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 。38. 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 采样频率 至少是输入信号 最高有效频率 的两倍。

8、39. A/D转换的步骤一般需经过：采样、 保持 、 量化 、编码四个步骤。A/D转换的技术指标主要包括： 分辨率 、 转换精度 、转换速率。40. 在采用V/F转换器与计算机接口的系统中，一般采用 光电 隔离，来提高其抗干扰能力。§1.5章节41. 在51单片机中，后向通道应解决的问题有功率驱动、干扰防治和 数/模转换42. D/A转换主要考虑的是以位数表现的转换精度和转换时间。43. 后向通道在解决数/模转换的问题中，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。44. 通常采用信号隔离、电源隔离和对大功率开关实现过零切换等方法对后向通

9、道进行干扰防治。45. 单片机在完成控制处理后，总是以数字信号通过I/O口或数据总线送给控制对象。这些数字信号形态主要有 开关量 、 二进制数字量 和 频率量 ，可直接用于开关量、数字量系统及频率调制系统。46. 后向通道中常用的器件及电路主要有 数/模转换 、 功率驱动 和 干扰防治器件及电路 。47. 在开关工作应用中，可控硅整流器只工作在 导通 或 截止 状态。固态继电器至少由三个部分组成，即 输入电路 、 隔离部分 和 输出电路 。48. 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 信息隔离 、 隔离驱动 和远距离传送 等。49. 一般说来，不考虑其它D/A转换误差时

10、，D/A的转换精度即为其 分辨率 的大小。 建立时间 是描述D/A转换速率快慢的一个重要参数。50. D/A转换器受电源变化影响的指标为 电源变化抑制比(PSRR) ，它用电源变化1V时所产生的输出误差相对满量程的比值来描述，单位以ppm/V表示。§1.6和§2.1章节（第6组）51. 工业生产中的干扰一般都是以脉冲的形式进入微机，干扰窜入系统的渠道主要有空间干扰(场干扰)、过程通道干扰、供电系统干扰。微机系统中应重点防止供电系统与过程通道的干扰。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. 高频噪

11、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。54. 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。功能上分层为现场控制级、过程装置控制级、车间操作管理级、全厂优化和调度管理级等 。55. 按照总线的规模、用途及应用场合，计算机总线可分为 片总线、内总线 和 外总线 三类。56. 计算机控制方案一般选用：工业控制计算机、 PLC 、单片机（包括ARM、DSP）或者三者的组合。57. 计算机控制系统的工作原理从本质上看一般可以分为三个步骤：实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。上述过程不断重复，使整个系统按照一定的品质指标工作。58. 计算机控制系

12、统的硬件部分主要是由 CPU模块、外设 和 工业I/O接口构成的。其中CPU模块是整个计算机控制系统的核心。59. 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。60. 干扰的形成包括三个要素，缺少任何一项干扰都不会产生，这三个要素分别是：干扰源、传播途径 和 接受载体。§3-4章节61. 光栅传感器可分为透射式光栅和反射式光栅两种。62. 光电编码盘角度检测传感器可分为绝对式光电编码盘和增量式光电编码盘两种。63. 接口问题是各组成要素间的匹配问题，其中接口主要分为有机械接口、电子硬件接口和软件接口。64. 光栅光学系统的作用是形成莫尔条纹，可分成光

13、源系统和光栅副。65. 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。66. 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。67. 绝对式光电编码盘提高分辨率的措施：增加编码盘的位数和采用多级编码盘。68. 光栅传感器系统是由光栅、光栅光学系统和光电接收电路系统组成。69. 机电一体化系统设计类型大致可以分为：开发性设计、适应性设计和变异性设计。70. 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。二、 是非判断题（每空1分）§1.1章节1. 【 】89C51提供两种节电工作方式，即空闲（等

14、待、待机）方式和掉电（停机）工作方式。2. 【 × 】各种特殊寄存器中P0P3的复位值为00H,SP的复位值为00H，PC的复位值为0000H,DPTR的复位值为0000H。3. 【 】89C51上电复位后，RS1=RS0=0，CPU自动选择第0组为当前工作寄存器组。4. 【 】准双向是指当I/O口作为输入时，应先向此口锁存器写入1， 此时该口引脚浮空可作高阻抗输入。5. 【 】DPTR是一个16位的特殊功能寄存器，其高位字节寄存器用DPH表示(地址83H)，低位字节寄存器用DPL表示(地址82H)。6. 【 × 】访问特殊功能寄存器可以使用直接寻址，直接寻址和间接寻址三种

15、寻址方式。7. 【 】CPU访问片外ROM用指令MOVC，访问片外RAM用指令MOVX。8. 【 × 】51单片机片内ROM存储空间有4KB，地址为0000H0FFFH；片外ROM最多可扩至64KB ，地址为0000HFFFFH。因此，当=1时，PC只能在0000H0FFFH空间内寻址；当=0时，只能在0000HFFFFH寻址。（ 注：片内与片外是统一编址的，当=1时若指令地址超过0FFFH 后会自动转向片外ROM中取指令。考察ROM上寻址方式和的使用）9. 【 】89C51的堆栈指针SP是一个双向计数器。存储信息必须按“后进先出”或“先进后出”的规则进行。10. 【 】波特率是数据

16、传输的速率，指每秒传送的字节数。§1.2章节11. 【 × 】片外I/O独立地址空间寻址方法的优点是不占用外部ROM的地址空间。12. 【 】串行数据通过RXD输入或输出，而TXD用于输出移位时钟。 13. 【 × 】CMOS电路的噪音容限比TTL电路的要小。14. 【 × 】74LS164在串行输入过程中，其输出状态不会不断变化。15. 【 × 】MCS51的三总线传输方向都是双向的。（注：只有数据总线是双向的）16. 【 】74HC系列集成电路不能用通常的TTL、LSTTL来直接驱动，必须在接口电路中使用提升电阻。17. 【 】串行数据通过

17、RXD输入或输出，而TXD用于输出移位时钟，作为外接部件的同步信号。18. 【 】MCS一5 1单片机的串行口扩展I/O方式通常操作速度较慢，芯片越多，速度越慢。19. 【 × 】使用串行口扩展I/O时，使用移位寄存器芯片只能扩展一个8位并行I/O口。（注：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）20. 【 × 】外界输入的数据为暂态数据：经P0口输入外部数据，无须在P0端加输入锁存器。（注：外界输入的数据为暂态数据，须在P0端加锁存器，以锁存快速变化的外部数据）§1.3章节21. 【 】当I/O口内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉电阻。 2

18、2. 【 】键盘的工作方式中中断扫描是指在键盘有键按下时，才执行键盘扫描，执行该键功能程序。 23. 【 】对于后向通道中的数模转换，二进制输出的数字量采用D/A变换器；频率量输出则可以采用F/V转换器变换成模拟量。 24. 【 × 】拨盘种类很多，作为人机接口使用的最方便的拨盘是八进制输入。 25. 【 】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。26. 【 】行列式键盘又叫矩阵式键盘。由I/O口线组成行、列结构构成，按键设置在行列的交点上。27. 【 × 】利用CPU在完成其它工作的空余，调用键盘扫描子

19、程序，来响应键输入要求。在执行键功能程序时，CPU可响应键输入要求。（不再响应）28. 【 】将行、列线按二进制顺序排列，当某一键按下时，键盘扫描程序执行到给该列置0电平，读出各行状态为非全1状态，这时的行、列数据组合成键值。29. 【 × 】LED在显示位数较多的情况下，一般都采用静态显示方式。（静态显示需要大量的I/O口不适宜显示位数较多的情况）30. 【 】多位LED显示时，将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I/O口控制。. §1.4章节31. 【 】 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 I/O口、扩展I/O口或中断入口。32. 【 

20、15; 】 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。33. 【 × 】 差模信号相当于分别在正端与地、负端与地之间加上一个相同的电压信号；共模信号相当于在正与负端之间加上一个电压信号。34. 【 】 测量放大器因必须对输入偏流提供一条返回通路因而在使用上受到限制，而且大的共模电压会损坏测量放大器的输入电路。因此，在某些必须使输入电路和输出电路彼此隔离时，就必须使用隔离放大器。35. 【 】固态继电器按输出功能分有直流型、过零型、非过零型。36. 【 × 】在一些快速过程的前向通道中，愈来愈趋向使用V/F转换来代替通

21、常的A/D转换。（注：在一些非快速过程的前向通道中，愈来愈趋向使用V/F转换来代替通常的A/D转换。）37. 【 × 】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）38. 【 】使用V/F转换器用作模/数转换具有独特的优点。V/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。39. 【 】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。40. 【 】在单片机应用系统中，许多原来依靠硬件实现的信号调节任务都可通过软件实现。这样大大简化了单片机应用系统中的前向通道结构。§1.5章节41.

22、 【 × 】在CPU或计算机输出开关量后，可以直接驱动开关量外设。42. 【 】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。43. 【 】在开关工作应用中，可控硅整流器只工作在导通或截止状态。44. 【 】所有的D/A转换器件的输出模拟电压Vo，都可以表达成为输入数字量D(数字代码)和模拟参考电压VR的乘积：Vo=D·VR。45. 【 】固态继电器是一种无触点通断功率型电子开关，又名固态开关。当施加触发信号后固态继电器主回路呈导通状态，无信号时呈阻断状态。46. 【 】D/A转换中，参考电压源是唯一影响输出结果的模拟参量。47. 【 】小信号输出、大功率控制是后向通

23、道的一个特点。48. 【 】在晶体管驱动电路中，开关晶体管的驱动电流IC必须足够大，否则晶体管会增加其管压降来限制其负载电流，从而有可能使晶体管超过允许功耗而损坏。49. 【 】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。50. 【 】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。§1.6和§2.1章节51. 【 × 】高频噪声通过变压器主要是靠初、次级线圈的互感耦合，而不是靠初、次级间寄生电容耦合。52. 【 】任何电源及输电线路都存在内阻，正是这些内阻才引起了电源的噪声干扰。53. 【 】长

24、线传输时，用电流传输代替电压传输，可获得较好的抗干扰能力。54. 【 】尖峰电压持续时间很短，但对微机系统正常运行危害很大，会造成逻辑功 能紊乱，甚至冲坏原程序，毁坏系统（注：不会）。55. 【 】计算机中总线在任意时刻只允许一个发送门被打开向总线发送信息代码，而不允许多个发送门同时向总线发信信息代码。56. 【 × 】在总线技术方面，可分为传统总线和现代总线。传统总线依赖于CPU处理器芯片，有的总线实际上就是CPU处理器引脚的延伸。现代总线同样依赖于CPU处理器芯片，如ISA、PCI总线。（注：现代总线对CPU的依赖性减弱，如ISA、PCI总线可以不依赖任何CPU，而且有很好的兼容

25、性） 57. 【 × 】ISA总线和PCI总线是两种不同标准的系统总线，这两种总线不能在一块主板上并存。（注：这两种总线标准都为PC类型总线工控机，可以并存）58. 【 × 】PC/104名称来源于总线之间的互联使用了104个信号线，其中又有P1，P2，P3，P4四个总线插头。(注：这种微机只有两个总线插头，P1有64个引脚，P2有40个引脚，共有104个引脚，故称为PC/104总线)59. 【 × 】计算机总线从性能上可分为高端总线和低端总线。高端总线是指支持32位、64位处理器的总线，倾向于控制应用。（注：计算机总线从性能上可分为高端总线和低端总线。高端总线是

26、指支持3 2位、6 4位处理器的总线，倾向于提高处理能力。低端总线一般支持8位、1 6位处理器，其重点是 I/O处理，组合灵活，倾向于控制应用）。 60. 【 × 】DCS集散控制系统是以微处理器为基础的分散管理和集中控制系统。功能上分层为现场控制级、过程装置控制级、车间操作管理级、全厂优化和调度管理级等。（注：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）61. 【 × 】带通滤波器只阻止规定的某频段信号通过，但允许高于和低于该频段信号通过。（注：只允许规定的某频道信号通过，而阻止高于或低于该频段信号通过）62. 【 】由奈奎斯特(Nyquist)采样定理

27、，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，必须使采样频率至少为输入信号最高有效频率的两倍。§3-§4章节63. 【 × 】对绝对式光电编码，为了保证低位码的精度，都把最内码道作为编码的低位，而将最外码道作为编码的高位。64. 【 × 】增量式光电编码的A、B相脉冲信号的相位相差45°，Z信号用于零点检测。65. 【 × 】增量式光电编码盘是在一个码盘上只开出4条码道。66. 【 】二进制编码虽然原理简单但对编码盘的制作和安装要求较高；这是因为使用这种编码时，一旦出现错码，将有可能产生很大的误差。67. 【

28、】光栅传感器在大量程和高分辨率两个方面可同时兼顾。68. 【 】光栅光学系统的作用是形成莫尔条纹。 69. 【 × 】常用光栅传感器光栅表面刻有规则排列和形状的刻线，这种刻线的白色宽度a，黑色宽度为b，则该传感器的光栅常数w=a-b。（注：光栅常数又叫光栅栅距，其中光栅常数等于刻线中白色宽度与黑色宽度的和，即w=a+b）70. 【 】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相同的。71. 【 × 】环境的变化不会影响光栅传感器的性能与可靠性。（注：由于光栅传感器 的光栅片一般是用玻璃制作的，而且移动光栅片与固定光栅片之间的间隙很小，因此对环境如湿度、温

29、度、震动、冲击等较为敏感，即环境的变化会影响光栅传感器的性能和可靠性。）72. 【 】在机电一体化系统设计中，当控制装置和被控对象为分离式结构时，两者之间的电气连线应埋于地下或架在高空，并用钢管加以保护。三、 简述题§1.1章节1、 如何认识80C51存储器空间在物理结构上划分4个空间，而在逻辑上又可划分为3个空间？（5分）答：80C51存储器是采用程序存储器和数据存储器分开寻址的结构 ，其存储器空间在物理结构上可划分如下4个空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器。逻辑上又可划分为如下3个空间：片内256B数据存储地址空间，片外的64KB的数据存储器地址

30、空间和64KB的程序存储器。因为片内、片外的程序存储器地址编排是连续统一的，因而逻辑上作为一个空间。2、 在程序存储器中0000H,0003H,000BH,0013H,001BH,0023H这6个单元有什么特定的作用。（6分）答：0000H:单片机复位后PC值为0000H,CPU从0000H单元开始执行程序。 0003H：外部中断,中断入口地址000BH:片内定时/计算器O(T/CO)中断入口地址0013H:外部中断,中断入口地址001BH:片内定时/计算器1（T/C1）中断入口地址0023H:片内串行口中断入口地址3、 在对8031CPU进行简单I/O扩展时，什么情况下使用锁存器或缓冲器？（

31、2分）答：当外界输入的数据为暂态数据时，须在P0口加输入锁存器；（1分）当外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。（1分）4、 8051共有几个中断源，分别是什么？（3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）。5、 MCS-51外扩的程序存储器和数据存储器可以有相同的地址空间，但不会发生数据冲突，为什么？ （6分）答：因为访问外扩的程序存储器和数据存储器执行的指令不同，所发出的控制信号也就不同。（2分）读外部数据存储器时，RD*信号有效。写外部数据存储器时，WR*信号有效。而读外部程序存储器时，PS

32、EN*信号有效。（2分）由于发出的控制信号不同，且只能有一种信号有效，因此，即使MCS-51外扩的程序存储器和数据存储器有相同的地址空间，也不会发生数据冲突。（2分）6、 I/O接口的有哪两种类型？并回答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；实现与外设的隔离；改变信号的性质；实现数据传输方式和电平的变换。（4分）§1.2章节7、 什么是堆栈？堆栈有何作用？在MCS-51单片机应用系统程序设计时，有时为什么要对堆栈指针重新赋值？（7分） 答：在微型计算机中，堆栈主要是为子程序调用和中断操作而设立的。一般，

33、堆栈是在内存RAM中开辟的一个特定的存储区，专门用来暂时存放数据或存放返回地址，并按照“后进先出”的原则进行操作。8、 什么情况下使用锁存器或缓冲器？（5分）答：当外界输入的数据为暂态数据时，须在P0口加输入锁存器；（3分）当外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分）9、 在微机实时系统的长线传输中，较常用的一种传输线是什么？为什么采用这种传输线？（6分）答：双绞线。与同轴电缆相比，虽然频带较差，但波阻抗高、抗共模噪声能力强。双绞线能使各个小环路的电磁感应干扰相互抵消；其分布电容为几十皮法(pF)，距离信号源近，可起到积分作用，故双绞线对电磁场具有一定抑制效果，但对接

34、地与节距有一定要求。10、 简述单片机为什么要扩展I/O口。（6分）答：（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）；（二）解决与外部PCB板（外设）的连接问题（2分）；（三）功能扩展（2分）。11、 5V电源时，CMOS电路的逻辑电平VOHmin，VOLmax，VIHmin，VILmax分别是多少？（4分）答：VOHmin=4.99V （1分） VOLmax=0.01V（1分）VIHmin=3.50V（1分） VILmax=1.50V（1分）12、 简述一下74HC系列芯片特点。（4分）答：高速CMOS 74HC逻辑系列集成电路保持了CMOS的

35、低功耗、宽工作电压、高噪声容限的特性，并且具有与LSTTL同样的速度。（3分）74HC的工作温度范围是- 4085。（1分）§1.3章节13、 写出键盘工作方式，以及它们各自的工作原理及特点？（5分）答案：1编程扫描方式：当单片机空闲时，才调用键盘扫描子程序，反复的扫描键盘，等待用户从键盘上输入命令或数据，来响应键盘的输入请求。2.定时扫描工作方式：单片机对键盘的扫描也可用定时扫描方式，即每隔一定的时间对键盘扫描一次。3.中断工作方式：只有在键盘有键按下时，才执行键盘扫描程序并执行该按键功能程序，如果无键按下，单片机将不理睬键盘。14、 写出一个完善的键盘控制程序应解决哪些任务？（5

36、分）答案：1.检测有无按键按下；2.有键按下后，在无硬件除抖动电路时，应有软件延时方法除去抖动影响；3.有可靠的逻辑处理办法；4.输出确定的键号以满足散转指令要求。15、 写出通常去除抖动影响的两种措施，及各自去除的办法？（6分）答案：1.硬件措施，通常用R-S触发器或单稳态电路构成的硬件去抖动电路。（3分） 2.软件措施，采用的办法是在检测到有键按下时，执行一个10的延时程序后再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，如保持闭合状态电平则确认为真正键按下状态，从而消除了抖动影响。（3分）16、 七段LED数码管的连接方法有哪几种？什么是LED动态显示，与静态显示相比有何优点？（5分）答：（1）连

37、接方法有两种：共阴极接法和共阳极接法。（2.5分）（2）多位LED显示时，将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I/O口控制。而共阴(或共阳)极公共端分别由相应的I/O线控制，实现各位的分时选通。这种LED动态显示方法相比于静态显示简化了硬件电路，动态显示省I/O 口且省电适合用在显示位数较多的场合。（2.5分）17、 简述编程扫描工作方式的工作原理及其按键扫描的工作过程（以4×4键盘为例）。（5分）答：编程扫描工作方式是利用CPU在完成其它工作的空余，调用键盘扫描子程序，来响应键输入要求。在执行键功能程序时，CPU不再响应键输入要求（2分）。按键扫描的工作过程如下：1 判断键盘中是

38、否有键按下（1分）；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（1分）；3 读取按键的位置码（1分）；4 将按键的位置码转换为键值（键的顺序号） 0、1、2、F（1分）。18、 什么是独立式按键结构？有何优缺点？（5分）答：（1）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它I/O口线的工作状态。（3分）（2）独立式按键结构的优缺点优点：独立式按键电路配置灵活，软件结构简单；（1分）缺点：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

39、这种按键电路。（1分）§1.4章节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）A/D转换、（4）电源配置、（5）防干扰等诸问题。20、 图（a）、（b）是一种采用DC/DC变换器供电的典型前向通道供电方式。利用应用系统中标准的+5V电源经DC/DC变换器变换成前向通道所要求的各种电平电压。其中干扰的隔离可以通过哪些环节解决？（7分）1) 电源隔离。通过DC/DC变换器实现。DC/DC变换器的输入回路与输出回路是隔离的，这样切断了系统的主电源与前向通道电源间的干扰渠道。2) 模

40、拟通道隔离。通过隔离放大器实现。信号调节电路中采用隔离放大器作为小信号放大用，可以防止现场干扰源通过传感器电源进入前向通道。3) 数字通道隔离。通过光电隔离器实现。光电隔离一般放在前向通道的数字通道中，紧靠计算机的输入。21、 前向通道中，为满足信号调节、通道隔离、特殊供电要求，可采取一些先进的芯片技术，目前可提供的有哪些？（5分）(1)隔离放大器 (2)可编程增益放大 (3)小信号双线发送器 (4)DC/DC变换器(5)通用有源滤波器22、 A/D转换器的技术指标有哪些? A/D接口设计有哪些要点？（4分）答：(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（

41、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）应该包括如下器件：(1)模拟多路转换器与信号调节 (2)采样/保持放大器 (3)模拟/数字(A/D)转换器 (4)通道控制电路 。23、 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？。 答 前向通道总要靠近信号拾取对象。（1分）前向通道的环境无主观选择余地。（1分）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。（1分）前向通道电路的处理技术有一定难度。（1分）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。（1分）拾取方式：通过敏感元件拾取被测信号（1分）；

42、通过传感器拾取被测信号（2分）；通过测量仪表拾取被测信号（2分）24、 简述采用V/F转换器与计算机接口优点。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V/F转换来代替通常的A/D转换。（1分）§1.5章节25、 常用的功率开关接口器件及电路有哪些？（4分）答：常用的功率开关接口器件及电路有功率开关驱动电路（1分）、功率型光电耦合器（1分）、集成驱动芯片（1分）及固体继电器（1分）等。26、 简述后向通道的特点、后向通道应解决的问

43、题及解决方法（6分）答：特点如下(1)小信号输出、大功率控制（1分）。 根据目前CPU输出功率的限制，不能输出控制对象所要求的功率信号。(1分)(2)是一个输出通道（1分）。输出伺服驱动控制信号，而伺服驱动系统中的状态反馈信号通常是作为检测信号输入前向通道。（1分） (3)接近控制对象，环境恶劣（1分）。控制对象多为大功率伺服驱动机构，电磁、机械干扰较为严重。后向通道是一个输出通道，而且输出电平较高，不易受到直接损害；但这些干扰易从系统的前向通道窜入。（1分）后向通道应解决的问题及解决方法：(1)功率驱动。将单片机输出的信号进行功率放大，以满足伺服驱动的功率要求。（2分）(2)干扰防治。主要防

44、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。通常采用信号隔离、电源隔离和对大功率开关实现过零切换等方法进行干扰防治。（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）27、 光电耦合器一般由哪三部分组成？它的功能有哪些？（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）28、 简述固态继电器的优点。答：由于固态继电器是由固态开关元件组成的无触点开关器件（1分）。这种结构特点决定了它比电磁继电器工作可靠（1分），

45、寿命长，对外界干扰小（1分），能与逻辑电路兼容，抗干扰能力强（1分），开关速度快，使用方便（1分）。29、 简述D/A转换中，精度的概念，并写出影响转换精度的主要误差因素有哪些？答：D/A转换器的转换精度与D/A转换集成芯片的结构和接口配置的电路有关。一般说来，不考虑其它D/A转换误差时，D/A的转换精度即为其分辨率的大小（2分）影响转换精度的主要误差因素有：失调误差、增益误差、非线性误差和微分非线性误差。（3分）30、 D/A转换器的主要性能指标有什么？分辨率的定义，并计算8位二进制D/A转换器的分辨率。答：D/A转换器的主要性能指标：（3分）。（1）分辨率 D/A转换器的分辨率指输入的单位

46、数字量变化引起的模拟量输出的变化，是对输入量变化敏感程度的描述（2分）（2）建立时间 建立时间是描述D/A转换速度快慢的一个参考数，用于表明转换速度。其值位从输入数字量到输出达到终位误差为最低有效位时所需的时间。（2分）（3） 转换精度 理想情况下，精度与分辨率一致，位数越多精度越高。严格讲精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转换器精度会有所不同。（2分）D/A转换器的分辨率定义为：当输入数字发生单位数码变化时，即LSB位产生一次变化时，所对应输出模拟量(电压或电流)的变化量（1分）。其分辨率为8位，=1/256FS=0.39FS（Full Scale）（1分

47、）。§1.6和§2.1章节31、 长线传输中传输线阻抗匹配有哪几种形式，并画出其原理图？（6分） (1)终端并联阻抗匹配。 (2)始端串联匹配。 (3)终端并联隔直流匹配。 32、 工业PC机与普通微机相比有哪些特点？（6分） (1)工业PC的总线设计支持当前流行的CPU卡和所有的IBM-PC/ XT/AT总线、 PCI总线接口板。 (2)所有卡(CPU卡、和I/O接口卡)采用高度集成芯片，以减少故障率，并均为模块化、插板式，以便安装、更换和升级换代。所有的卡使用专用的固定架将插板压紧，防止震动引起的接触不良。 (3)和IBM-PC/XT/AT个人计算机完全兼容，可利用其所

48、有软件资源，方便用户进行开发。 (4)采用和PC/AT总线或（及）PCI总线兼容的无源底板。它使用带有电源层和地的4层电路板，有效地提高了系统的抗干扰能力。无源底板带有2、4、6、8、10、12、14、19或20槽，可插入PC/XT或 PC/AT总线、 PCI总线模板。33、 简述看门狗的基本工作原理。（7分） 答：看门狗是通过软件和硬件的方式在一定周期内监控CPU的运行状况，如果在规定时间内没有收到来自单片机的清除信号，也就是我们通常所说的没有及时喂狗，则系统会强制复位，以保证系统在受干扰时仍能维持正常的工作状态。34、 工业现场计算机控制的特点和要求（5分） 答： 高可靠性，以适应工业现场

49、十分恶劣和复杂的工作条件； 具有实时响应处理能力，以满足工业生产过程实时控制要求； 有丰富的可与工业生产现场信号相连接的工业接口； 控制系统结构应能组配灵活，易于扩展； 有先进的系统软件和应用软件，便于开发。35、 工业控制计算机种类有哪些，其中广泛应用在CNC的是哪一种并简述其发展。（6分） 答： 工业PC的类型有：集散型控制系统，数控装置，可编程序控制器，STD总线工业控制机，工业PC系列等都属于工业控制计算机范畴。（2分） 其中广泛应用在CNC数控系统的是数控装置。（1分）新一代数控装置的发展趋势为：（3分） 新一代数控系统以通用微机(PC机)为基础，采用总线式、模块化、开放式、嵌入式的

50、结构，这种结构便于剪裁、扩展和升级，并具有丰富的软件， 交流伺服代替直流伺服。交流伺服系统体积小，价格低，可靠性高，应用越来越广泛。36、 长线传输的阻抗不匹配产生的后果及其影响因素？如何测定长线传输中的特性阻抗Rp并画出简图。（6分） 答：长线传输时，阻抗不匹配的传输线会产生反射，使信号失真，其危害程度与系统的工作速度及传输线的长度有关。（2分） 测定其特性阻抗大小的方法：利用示波器观察。如下图所示：调节可变电阻R，当R与Rp相等(匹配)时，A门的输出波形畸变最小，反射波几乎消失，这时的R值可认为是该传输线的特性阻抗Rp。 （2分）（2分）§3-§4章节37、 机电一体化

51、系统设计的原则有哪些？（5分）答：（1）机电互补原则；（2）功能优化原则；（3）自动化、省力化原则；（4）效益最佳原则；（5）开放性原则。（每个点1分）38、 简述绝对式光电编码盘的结构和工作原理.（5分）答：绝对式光电编码盘是由码盘和光电检测装置组成.(2分)工作原理：绝对式编码盘不管转动机构怎么转动都可以通过随转动机构转动的编码盘来获得转动机构所在的确切位置，因为所测的角位置是绝对位置，随意称这样的编码盘是绝对式编码盘。（3分)39、 什么是莫尔条纹？莫尔条纹间距B与栅距W和夹角Q之间的关系。（10分）答:将标尺光栅和指示光栅重叠在一起，并使它们的刻线之间形成一个很小的交角，在光线垂直方向

52、上出现的明暗相间的条纹称为莫尔条纹（5分）。关系:根据公式B=W/2/sin(/2)W/2/2=W/（3分），可知两光栅刻线的夹角越小，莫尔条纹间距B越大（2分）。40、 光栅传感器的优缺点是什么？（8分）答：优点：输出数字信号（1分）；高精度（1分）；同时具备大量程、高分辨率的特点（1分）；有较强的抗干扰能力（1分）；信号处理电路简单、可靠（1分）；惯量小（1分）； 缺点：对环境条件敏感（1分）；一般的光栅传感器都是增量式的（1分）。41、 简述莫尔条纹实现位移的测量的特点。（6分）答：(1)莫尔条纹间距对光栅栅距有放大作用（2分）； (2)莫尔条纹对光栅栅距局部误差有消差作用（2分） ；(

53、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、 简述循环码的特点并举例说明循环码是如何减小误码率的。(6分）答：循环码的最大特点是：从一个数码变化到它的上一个数码或下一个数码时数码中只有一位发生变化（2分）。例如，当编码盘停在1110和1010之间时，由于这两个循环码中有3位相同，只有1位不同。因此，无论停的位置如何有偏差，产生的循环码只有1位可能不一样，即可能是循环码1110或者是1010，而它们分别对应十进制数的11和12。因此，即使有误差，也不过是1（2分）。 四、分析题§1.1章节1、 分析说明为什么使用LED需要接限流电阻

54、，当高电平为+5V时，正常点亮一个LED需要多大阻值的限流电阻（设LED的正常工作电流为10mA，导通压降为0.6V），为什么？（6分） 答：因为LED导通时，电压降是固定的（0.6V）。为了使LED既能正常工作（电流为10mA），又不至于被过大的电流损坏，所以必须加一个限流电阻。2、 请设计一个抢答器单片机系统，要求4个按键控制4个发光二级管。按键要求用独立式按键，发光二级管可采用共阳级，片内时钟信号采用并联谐振回路。复位电路可为上电自动复位或按键电平复位。画出电路图并简述抢答器的工作原理。（10分）解：电路图如下（6分）其工作原理为：四个按钮分别控制对应的四个发光二级管。先对p1.4p1.

55、7进行循环扫描，当检测到某位为0时，停止扫描，即不会再响应按键。根据变为0的位对其相对应的p1.0p1.3输出0，点亮发光二极管。一次抢答完，按复位按钮复位。（4分）3、 试分析89C51单片机RAM和ROM在用途上和编址上有什么区别？（10分）答：数据存储器RAM是用于存放运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等。（2分）数据存储器空间也分为片内和片外两大部分，即片内RAM和片外RAM。89C51单片机片外数据存储器空间为64KB,地址为0000HFFFFH；片内存储器空间为256字节，地址为0000H00FFH。 (3分)程序存储器ROM用于存放编好的程序和表格常数。（2分）程序存储器RO

56、M编址容量为4KB，地址为0000H0FFFH。片外最多可扩至64KB ROM/EPROM，地址为1000HFFFFH。而且片内外统一编址。（3分）§1.2章节4 请补充8031单片机和8255之间扩展的接线图，并作简要说明。（12分） 8031单片机的P0口P0.0P0.7做地址总线和数据总线分时复用。中间添加74LS373锁存器。8031传输数据是8位的，地址是16位的。单片机的数据经P0.0P0.7到8255的A0.0A0.7；输出地址时，先输出高8位，然后进行锁存，再输出低8位，然后完成16位的地址读取输出到8255 .5 画出两个采用电平转换器的TTL电路与CMOS电路的接口电路。（10分） （a）用比较器作电平转换器的接口电路 （5分） （b）普通接口电路（5分）6 74LS373的输出由P2.6和RD相“或”控制。74LS373的口地址为BBFFH。若8031将输入接口的数据送入片内数据存储器中首地址为70H的数据区时，试写出其相应的中