微型计算机控制技术期末复习参考-潘新民

1、期末复习提纲考试范围考试范围v第二章第二章 模拟量输入输出通道接口技术模拟量输入输出通道接口技术v第三章第三章 人机交互接口技术人机交互接口技术v第四章第四章 常用控制程序设计常用控制程序设计v第六章第六章 总线接口技术总线接口技术v第七章第七章 过程控制数据处理方法过程控制数据处理方法v第八章第八章 PIDPID算法算法v第十一章第十一章 微机控制系统抗干扰设计微机控制系统抗干扰设计试题题型试题题型v填空题填空题v单项选择单项选择v判断题判断题v问答题问答题v综合题类（包括电路分析、程序分析、程序补充）综合题类（包括电路分析、程序分析、程序补充）第二章模拟量输入输出通道第二章模拟量输入输出通

2、道v模拟量输出通道接口技术模拟量输出通道接口技术(D/A)(D/A)8 8位位D/AD/A转换器转换器08320832接口及软件接口及软件( (见见3232页图页图2.10)2.10)v模拟量输入通道接口技术模拟量输入通道接口技术(A/D)(A/D)中断方式的中断方式的A/DA/D转换软硬件设计转换软硬件设计( (见见4242页图页图2.20)2.20)查询方式的查询方式的A/DA/D转换软硬件设计转换软硬件设计( (见见6060页图页图2.21)2.21)v课后作业课后作业P53:P53:选择题、选择题、2828题、题、3333题题P53 28题：题：v电路的工作原理电路的工作原理先写入高先

3、写入高8位数据，再写入低位数据，再写入低4位数据位数据将将XFER置低启动置低启动D/A转换转换v/转换器的地址转换器的地址v编程实现编程实现/ /转换器的地址转换器的地址2.72.62.52.42.32.22.12.01.71.61.51.41.31.21.11.0000101xxxxxxxxxx000111xxxxxxxxxx001001xxxxxxxxxx432YYY所以所以/ /转换器的高位地址为：转换器的高位地址为： 低位地址为：低位地址为：/ /转换器转换器DAC1210DAC1210的片选地址为：的片选地址为：4 4H H D/A输出程序输出程序MOV MOV R0,#DABUF

4、F;R0,#DABUFF; 待转换数据首址待转换数据首址MOVXMOVXA,R0A,R0MOVMOVDPTR,#1400HDPTR,#1400H；送高位数据；送高位数据MOVXMOVXDPTR,ADPTR,AINC INC R0R0MOVXMOVXA,R0A,R0MOVMOV DPTR,#1C00HDPTR,#1C00H；送低位数据；送低位数据MOVXMOVX DPTR,ADPTR,AMOVMOVDPTR,#2400HDPTR,#2400H；启动转换；启动转换MOVXMOVXDPTR,ADPTR,AP54 33题：题：v确定确定A/DA/D转换器的地址转换器的地址: :v判断是查询方式还是中断

5、方式：查询方式判断是查询方式还是中断方式：查询方式v编程实现编程实现启动启动A/D转换器转换器查询是否转换结束查询是否转换结束读转换结果并保存数据读转换结果并保存数据P54 33题：题：A/D转换器的地址:8255口地址：口地址：0001,1000,xxxx,xxxx #1800H8255B口地址：口地址：0001,1001,xxxx,xxxx #1900H8255C口地址：口地址：0001,1010,xxxx,xxxx #1A00H8255寄存器地址：寄存器地址：0001,1011,xxxx,xxxx #1B00H所以所以A/D转换器的数据口地址转换器的数据口地址: 1900H启动启动A/D

6、转换器的地址转换器的地址:1A00HP54 33题：题：v编程实现 .；8255初始化初始化MOV DPTR,#1A00H;指向指向C口口SETB ACC.7 ;启动启动A/DMOVX DPTR,ANOPLOOP: MOVX A,DPTR ;查询转换是否结束查询转换是否结束JNB ACC.3,LOOP DEC DPH ;指向指向B口口MOVX A,DPTR ;读转换结果读转换结果MOV R0, #DABUFF;保存结果保存结果MOVX R0,A第三章第三章人机接口技术人机接口技术v键盘接口技术键盘接口技术键盘分类：编码键盘和非编码键盘键盘分类：编码键盘和非编码键盘键盘除抖动：硬件除抖动和软件除

7、抖动键盘除抖动：硬件除抖动和软件除抖动少量功能键接口技术少量功能键接口技术(P57(P57图图3.4)3.4)v接口技术接口技术显示方式分类：动态显示和静态显示显示方式分类：动态显示和静态显示译码方式分类：硬件译码和软件译码译码方式分类：硬件译码和软件译码例题：例题：v并行静态显示并行静态显示(P86(P86页图页图3.37)3.37)v课后习题：选择题、课后习题：选择题、 P118P118页页3030题题P118P118页页3030题题（1 1）共阳极的数码管）共阳极的数码管（2 2）静态显示）静态显示74ls37774ls377具有数据缓冲功能具有数据缓冲功能, ,所以该电路属于静所以该电

8、路属于静态显示态显示（3 3） 74ls4774ls47为七段译码芯片为七段译码芯片, ,将将BCDBCD码译成七段显示码码译成七段显示码（4 4）显示程序）显示程序: :MOVR0,#DATABUFF1MOVA,R0MOVDPTR,#6000MOVXDPTR,A；显示高2位INCR0MOVA,R0MOVDPTR,#6300；显示低2位MOVXDPTR,Av开关量输出接口开关量输出接口光电隔离器、继电器、固态继电器、可控硅、大功率场效应管光电隔离器、继电器、固态继电器、可控硅、大功率场效应管的应用场合和功能的应用场合和功能v直流电机直流电机PWM调速调速了解了解PWM调速原理、定义（调速原理、

9、定义（P141）v步进电机的控制接口步进电机的控制接口步进电机通电的顺序步进电机通电的顺序步进电机控制电平的输出步进电机控制电平的输出步进电机步数和速度的确定（步进电机步数和速度的确定（P159）步进电机控制接口及程序设计（步进电机控制接口及程序设计（155页图页图4.48）v课后习题：选择题、课后习题：选择题、P164:25题题第四章第四章 常用控制程序设计常用控制程序设计步进电机步数和速度的确定步进电机步数和速度的确定第四章第四章 常用控制程序设计常用控制程序设计转子齿数转子齿数拍数；拍数；间间电机转动一周需要的时电机转动一周需要的时时间时间求电机步进一步需要的求电机步进一步需要的电机的步

10、距角电机的步距角电机需要转过的角度；电机需要转过的角度；求电机步数：求电机步数：转子齿数转子齿数拍数；拍数；求步距角：求步距角：ZrNTNZrTtQQNZrNNZr360QSSstepSP164 25题题设步近电机的齿数为齿设步近电机的齿数为齿v步进电机的通电顺序：步进电机的通电顺序：如果采用三相单三拍：如果采用三相单三拍：A AB BC C口输出电平次序为：口输出电平次序为：01H;02H;04H01H;02H;04Hv求步数求步数: :v程序（不要求）程序（不要求）2403720nmm83403360NZr360QS的步数的步数电机需要转两周，走过电机需要转两周，走过走走求步距角：求步距角

11、：P164 25题题程序PA8255 EQU 8100H ;PC8255 EQU 8300H ;BEGAIN: MOV R3,#240 ;步进电机步数步进电机步数-R3 MOV DPTR,#PA8255 MOVX A,DPTR JNB ACC.1, BEGAIN ;启动吗启动吗 MOV DPTR,#PC8255 JNB ACC.0, LOOP2 ;判断正反转判断正反转 LOOP1: MOV A,#01H ;正向，输出第一拍正向，输出第一拍 MOVX DPTR,A ACALL DELAY ; 延时延时 DEC R3 ;步数减步数减1 JZ DONE ;如果步数走完，转如果步数走完，转DONE M

12、OV A,#02H ;输出第二拍输出第二拍 MOVX DPTR,A ACALL DELAY ;延时延时 DEC A ; JZ DONE ; MOV A,#04H ; 输出第三拍输出第三拍 MOVX DPTR,A ACALL DELAY ; 延时延时 DEC A ; JNZ LOOP1 ;步数未走完，转步数未走完，转LOOP1 AJMP DONE ;LOOP2: MOV A,#01H ;反向，输出第一拍反向，输出第一拍 MOVX DPTR,A ACALL DELAY ;延时延时 DEC A ; JZ DONE ; MOV A,#04H ;输出第二拍输出第二拍 MOVX DPTR,A ACALL

13、DELAY ;延时延时 DEC A ; JZ DONE ; MOV A,#02H ;输出第三拍输出第三拍 MOVX DPTR,A ACALL DELAY ;延时延时 DEC A ; JNZ LOOP2 ;步数未走完，转步数未走完，转LOOP2DONE: RETDELAY: RET ;延时子程序，略延时子程序，略第六章总线接口技术第六章总线接口技术v串行通信基本概念串行通信基本概念串行通讯的三种传送方式：单工、双工、半双工串行通讯的三种传送方式：单工、双工、半双工根据通讯格式不同串行通讯分为根据通讯格式不同串行通讯分为异步通讯异步通讯v数据以字符为单位传送数据以字符为单位传送v异步串行通信的数据

14、格式异步串行通信的数据格式(P203)(P203)v奇偶校验的方法奇偶校验的方法同步通讯同步通讯v数据以帧数据以帧( (数据块数据块) )为单位传输为单位传输vRS232通讯的特点：最大通讯速度、距离最大通讯速度、距离电气特性电气特性: :数据线采用负逻辑数据线采用负逻辑不能与不能与TTLTTL电路直接连接电路直接连接, ,必须加上适当的电平转换电路必须加上适当的电平转换电路 （用什么芯片实现转换？）（用什么芯片实现转换？）与单片机接口及收发程序设计与单片机接口及收发程序设计单片机与单片机与PCPC机间的通讯机间的通讯P207P207：图：图6.7 6.7 vRS485RS485通讯的特点：通

15、讯的特点：最大通讯速度、距离、带负载能力最大通讯速度、距离、带负载能力半双工半双工(RS485)/(RS485)/全双工全双工(RS422)(RS422)采用差动收发采用差动收发, ,与单片机接口需要用电平转换芯片与单片机接口需要用电平转换芯片（用什么芯片实现转换？）（用什么芯片实现转换？）第六章总线接口技术第六章总线接口技术vSPISPI总线通讯的特点：总线通讯的特点：SPISPI口的四个信号线：口的四个信号线：SCKSCK，MOSIMOSI，MISOMISO，SSSS全双工、主从式的通信全双工、主从式的通信SPISPI的三个错误条件含义的三个错误条件含义SPISPI总线模拟程序设计总线模拟

16、程序设计（P222P222）vI IC C总线通讯的特点：总线通讯的特点：两条通讯线：两条通讯线：SDASDA，SCLSCL总线上可以有两个以上主机总线上可以有两个以上主机信号线和时钟线具有信号线和时钟线具有“线与线与”特性特性v课后习题：选择题，课后习题：选择题，P244P244：1818题题第六章总线接口技术第六章总线接口技术第六章总线接口技术第六章总线接口技术v1818题题ASCIIASCII起始位起始位LSBLSBbit0bit0bit1bit1bit2bit2bit3bit3bit4bit4bit5bit5MSBMSBbit6bit6偶校验偶校验2 2位停止位位停止位“A”A”0 0

17、1 10 00 00 00 00 01 10 01 11 1“B”B”0 00 01 10 00 00 00 01 10 01 11 1第七章过程数据处理方法第七章过程数据处理方法v数字滤波技术数字滤波技术: :程序判断滤波：程序判断滤波：v通过滤波值的比较滤除变化太大的信号通过滤波值的比较滤除变化太大的信号v适用范围：适用于存在适用范围：适用于存在随机干扰、随机干扰、变化慢的参数，如温度、物位变化慢的参数，如温度、物位等测量系统等测量系统算术平均值滤波算术平均值滤波v在各个采样值的算术平均值作为有效值在各个采样值的算术平均值作为有效值v对压力、流量等周期脉动参数进行平滑加工，但对脉冲性尖锋干

18、对压力、流量等周期脉动参数进行平滑加工，但对脉冲性尖锋干扰作用不理想扰作用不理想加权平均值滤波：加权平均值滤波：适用范围类似算术平均值滤波适用范围类似算术平均值滤波滑动平均值滤波：滑动平均值滤波：适用范围类似算术平均值滤波适用范围类似算术平均值滤波第六章过程数据处理方法第六章过程数据处理方法v量程自动转换量程自动转换由于输入信号变化范围较宽，为了提高采样精度，对不由于输入信号变化范围较宽，为了提高采样精度，对不同范围的输入信号需要采用不同放大倍数的放大器同范围的输入信号需要采用不同放大倍数的放大器常用可编程增益放大器（常用可编程增益放大器（PGAPGA）实现量程自动转换）实现量程自动转换v标度

19、变换标度变换将将A/DA/D转换结果量换算成被测参数值转换结果量换算成被测参数值v习题：习题：P272P272选择题选择题第八章第八章 数字数字PID及其算法及其算法v模拟模拟PID算式：算式：v位置式数字位置式数字PID算式：算式：v增量式数字增量式数字PID算式算式：)1()()()(0kEkETTETTkEKkPDkiiIP)2k(E) 1k(E2)k(EK)k(EK)1k(E)k(EKPDIP)()(1)()(dttdeTdtteITtektpDP第八章第八章 数字数字PID及其算法及其算法PIDPID相关的问题相关的问题v位置式位置式PIDPID算式和增量式算式和增量式PIDPID算

20、式的各自应用范围是什么。算式的各自应用范围是什么。vPIDPID算法中算法中KpKp、KIKI、KDKD各有什么作用，对调节品质的有什么影各有什么作用，对调节品质的有什么影响。响。v区分系统的区分系统的PIDPID调节的正、反作用。调节的正、反作用。v为什么要引进不完全微分的为什么要引进不完全微分的PIDPID算式。算式。v积分饱和作用产生的原因和危害。积分饱和作用产生的原因和危害。v为什么要引进积分分离的为什么要引进积分分离的PIDPID算式。算式。vP295P295页选择题页选择题v控制作用的影响控制作用的影响比例作用(P): v 即时、成比例地反应被控参数的偏差信号即时、成比例地反应被控

21、参数的偏差信号e(k)，偏差一旦产生，控，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用以减小误差。制器立即产生控制作用以减小误差。v但过大的但过大的KP会导致系统振荡，破坏系统的稳定性。会导致系统振荡，破坏系统的稳定性。积分作用(I)：v消除稳态误差，提高精度。消除稳态误差，提高精度。v会降低系统的响应速度，增加系统的超调量，甚至使系统出现等幅会降低系统的响应速度，增加系统的超调量，甚至使系统出现等幅振荡。振荡。微分作用(D)：v能反映偏差信号的变化趋势，在系统中引入一个有效的早期修正信能反映偏差信号的变化趋势，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减小调节时间号，从而加快系统的

22、动作速度，减小调节时间,有助于减小超调量有助于减小超调量.v但其对干扰敏感，不利于系统的鲁棒性。但其对干扰敏感，不利于系统的鲁棒性。dt) t (deTdt) t ( eIT1) t ( e k) t (pDP 第八章第八章 数字数字PID及其算法及其算法v电源干扰的抑制：电源干扰的抑制：交流电源干扰的抑制：干扰抑制器、交流电源干扰的抑制：干扰抑制器、UPS电源电源直流电源干扰：集成稳压块、开关电源、直流电源干扰：集成稳压块、开关电源、DC-DC变换器变换器v地线干扰的抑制：地线干扰的抑制：在工业控制系统中，信号频率大多小于在工业控制系统中，信号频率大多小于1MHZ，通常采用，通常采用一点接地

23、。一点接地。设计印刷线路板的原则：设计印刷线路板的原则： v地线避免环形；地线避免环形； v尽量加宽地线宽度；尽量加宽地线宽度；v旁路电容的地线不要太长旁路电容的地线不要太长 ；v功率地应加宽，且必须和小信号地分开功率地应加宽，且必须和小信号地分开第十一章第十一章 微机控制系统抗干扰设计微机控制系统抗干扰设计v数字信号传输线干扰及其对策数字信号传输线干扰及其对策模拟信号线、数字线、地线要分开走线，尽量保持一定模拟信号线、数字线、地线要分开走线，尽量保持一定距离。距离。信号线尽量使用双绞线或屏蔽线，而且屏蔽线的屏蔽层信号线尽量使用双绞线或屏蔽线，而且屏蔽线的屏蔽层要良好接地。要良好接地。信号线的铺设要尽量远离干扰源（如大变压器等），防信号线的铺设要尽量远离干扰源（如大变压器等），防止电磁干扰止电磁干扰对于长传输线，注意阻抗匹配。对于长传输线，注意阻抗匹配。在总线传输系统中，数字信号的输出采用光电隔离器在总线传输系统中，数字信号的输出采用光电隔离器利用光导纤维进行数字信号传输可以不受任何形式的电利用光导纤维进行数字信号传输可以不受任何形式的电磁干扰磁