西安交通大学网络教育学院(专升本)计算机控制技术

1．23456789计算机控制技术-学习指南单项选择题二进制数011001011110的十六进制表示为（）B.65FHD.65EHA．54EHB.65FHD.65EHC.54FH在一般微处理器中，包含在中央处理器（CPU）内的是（）A．算术逻辑单元 B.主内存C．I/O单元 D.数据总线用存储器芯片2114（1024*4）组成4KB内存储器需要2114芯片（）片A．2B.4C.8D.16计算机中使用总线结构的优点是（）A.减少信息传送的数量B.提高信息传送速度C.减少信息传送线的数量D.以上都是优点在微计算机系统中，高速外设与内存储器进行批量数据传送时，应采用（）A•无条件传送B.程序查询控制C.中断控制状态信息是通过（）总线进行传送的D.直接存储其存取A.数据B.地址C.控制运算器的主要功能是（）D.外部A.算术运算C.算术和逻辑运算B.逻辑运算D.函数运算8255A与外设间每个端口的数据线为（）A.4位B.8位C.16位D.32位设X=-46，Y=117，则[X+Y]补和[X-Y]补分别等于（ ）A．D2H和75H B.47H和5DHC．2EH和71H D.47H和71H

10.8255A与外设间每个端口的数据线为（）A.4位B.8位C.16位D.32位11.带符号的八位二进制补码的表示范围是（）A.-127~+127B.-32768~+32768C.-128~+127D.-32768~+3276712.一台计算机实际上是执行由（ ）A.用户编制的高级语言程序B.用户编制的汇编语言程序C.系统程序D.由二进制码组成的机器指令13.CPU被动，外设主动的接口方式为（）A.无条件程控方式B.查询控制方式C.屮断控制方式D.A,B,C都不对14.计算机中信息传递的三总线方式包括（）A.片总线、内总线、外总线 B.地址总线、数据总线、控制总线C.片内总线、内总线、外总线 D.内总线、数据总线、控制总线15.完整的计算机系统应该包括（ ）A.运算器、存储器和控制器B.主机和外设C.主机和应用程序D.硬件系统和软件系统二、判断题1．无条件程控传送方式比有条件程控传送方式的数据传送速度快。（）2•在计算机中，CPU与DMA控制器都可以作为总线控制器件。（）在三种基本I/O同步控制方式中，从数据传输速度而言，以DMA方式最好,中断控制次之，程序查询方式最差。（）TOC\o"1-5"\h\zADC0809是逐次逼近型A/D转换芯片。（ ）异步串行通信中加入奇偶校验位具有纠错功能。（ ）微处理器中的运算器主要用于完成各种算术运算。（ ）一个输入接口中必须要有缓冲器。（ ）32位机即指该机CPU的数据线为32条。（ ）RS232标准比RS485标准传输数据的距离更远。（ ）10．微机中断系统包含内部中断和外部中断。（ ）11．对于不同的计算机，其CPU具有不同的机器指令。（ ）12．微机中断系统包含内部中断和外部中断。（ ）13．汇编语言就是机器语言（）。14．中断方式传送最适用于高速外设与存储器之间交换成批数据的场合。（ ）15．在传输率相同的情况下，同步串行通信的字符信息传输率一定比异步串行通信的高。（）二、分析计算题1．已知模拟调节器的传递函数为D（s）=1+0・17s—1+0.085s试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T=0.2s。某炉温度变化范围为0~1500°C，要求分辨率为3°C,温度变送器输出范围为0~5V。若A/D转换器的输入范围也为0~5V，则请在ADC0809和AD574A之间选择A/D转换器，要求写出计算过程。选定A/D转换器后，通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600C，此时系统对炉温变化的分辨率为多少？已知模拟调节器的传递函数为1+2s1+0.5su(k)二05u(k-1)+T+2e(k)- - e(k-1)u(k)二T+0.5 T+0.5T+0.5试写出相应数字控制器的位置型控制算式，设采样周期T=0.5s。若8237A的端口基地址为000H，要求通道0和通道1工作在单字节读传输方式,地址减1变化，无自动预置功能。通道2和通道3工作在数据块传输方式，地址加1变化，有自动预置功能。8237A的DACK为高电平有效，DREQ为低电平有效，用固定优先级方式启动8237A工作，试编写8237A的初始化程序。模拟PID调节器的传递函数为D(s)=K(1+丄+Ts)。当采样周期相当短时,PTsDI用求和代替积分、用后向差分代替微分，试从模拟PID推导出数字PID的位置型及增量型控制算法。某热处理炉温度变化范围为0~1500°C，经温度变送器变换为1~5V电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围为0~5V。当t=kT时，ADC0809的转换结果为80H,问此时的炉内温度为多少度？7•可编程并行接口芯片8255A有哪几种工作方式？每种工作方式有何特点？试说明8255A的A口、B口和C口一般在使用上有什么区别？简述8255A并行接口芯片的作用与特性。什么是中断？常见的中断源有哪几类？CPU响应中断的条件是什么？CPU的抗干扰技术有哪些？什么叫异步通信？什么叫同步通信？画出异步串行通信的字符编码格式。参考答案1．D2．A3．C41．D2．A3．C4．C 5．D 6．11．C12．D13．C 14．B15．二、判断题1．Y2．Y3．Y 4．Y 5．N11．Y12．Y13．N14．N 15．N一、单项选择题三、分析计算题A 7．C8．A 9．B 10．BD6．N7．Y 8．N9．N10．Y例：已知模拟调节器的传递函数为d1+2j试写岀相应数字控制器的位置型控制算式「设采样周期「心…答…U(s)(l+0.5s)=^(sXl+2s)任砂+啲=2叫珈)dt dt*(幻-等-J咻“心)-;妇)+呐(T+0.5>(/t)—0一気啟—1)=(T+2)贸Q—le(k-Y)r>5 r+2 2T=0.5s^u(k)=0.5u(k-1)+2.5e<k)-2e(k-1)西安交通大学网络敎育学院

2•解：分辨率为3OC，分辨率也可定义为D二3二0.0021500-0则A/D转换器的字长n-n-lOg2(1+D)二lOg2(1+10.002)二log5012256二28 512二29 8<n<91在ADC0809(8位)与AD574A(12位)间选择AD574A通过零点迁移将信号迁移到600°C,则此时系统对炉温的变化分辨率为1500-1500-600212-1二0.220°C3．解：U(s)(l+0.5s)=E(s)(1+2s)0.5如+u(t)二2如+e(t)dt dt0.5u(k)—u(k-D+u(k)二2e(k)—e(k—D+e(k)T T(T+0.5)u(k)—0.5u(k—1)=(T+2)e(k)—2e(k—1)u(k)二05u(k-1)+T+2e(k)- - e(ku(k)二T+0.5 T+0.5T+0.5T二0.5su(k)二0.5u(k-1)+2.5e(k)-2e(k-1)4．答：初始化程序如下：DMAEQU000H ；8237A的基地址为00H；输出主清除命令OUT DMA+0DH，AL ；发总清命令；写入方式字：单字节读传输，地址减1变化，无自动预置功能，选择通道0

MOV AL，01101000B；方式字OUTDMA+0BH，AL；写入方式字MOV AL，01101000B；方式字OUTDMA+0BH，AL；写入方式字；写入方式字：单字节读传输，地址减1变化，无自动预置功能，选择通道1MOV AL，01101001B；方式字OUTDMA+0BH，AL；写入方式字MOV AL，01101001B；方式字OUTDMA+0BH，AL；写入方式字；写入方式字：数据块传输方式，地址加1变化，有自动预置功能，选择通道2MOV AL，10010010B；方式字OUTDMA+0BH，AL；写入方式字MOV AL，10010010B；方式字OUTDMA+0BH，AL；写入方式字；写入方式字：数据块传输方式，地址加1变化，有自动预置功能，选择通道3MOV AL，10010010B；方式字OUTDMA+0BH，AL；写入方式字MOV AL，10010010B；方式字OUTDMA+0BH，AL；写入方式字；写入命令字：DACK为高电平有效，DREQ为低电平有效，用固定优先级方式MOV AL，11000000B；命令字MOV AL，11000000B；命令字OUTDMA+08H，AL；写入8237A15.解：PID调节器的时域表达式为u(t)=Ke(t)+—Jte(t)dt+TT0I把上式变换为差分方程，可作如下近似Jte(t)dt〜工Te(i)0 i=0de(t)e(k)-e(k-1)

dt T式中，T为采样周期，k为采样序号。由上述三式可得数字PID的位置型控制算法u(k)u(k)二KPe(k)+T ―牛斗Ii=0在上式中令k二k-1，则得u(k-1)二Ke(k-1)+—t1Te(i)—Ii=0将上述2式相减，即得数字PID的增量型控制算法Au(k)=u(k)一u(k一1)=K[e(k)一e(k一1)]+Ke(k)+K[e(k)一2e(k一1)+e(k一2)]P I D=Ae(k)+Be(k-1)+Ce(k-2)其中：A二Kp+K+KIDB=-(Kp+2K)DC=KD其中，K为比例增益，其中，K为比例增益，PK=K—为积分系数,IPTIKd=KP争为微分系数。6．解：Y6．解：Y=1500OCmaxYmin=0°CNmax或解：=0FFH=255 N=255x1V=51 X=80H=128Nmax或解：min5VX―NY=(Y —Y) mi^+YmaxminN一N minmax min128一51=(1500-0)x +0=566.18°C255-5180H对应的电压值为竺x80H=2.5098V255Y=566O.18C1500-0=YY=566O.18C5-1_=2.5098-17．答：方式0：没有固定的用于应答式传送的联络信号线，CPU可以采用无条件传送方式与8255A交换数据。方式1：有专用的中断请求和联络信号线，因此，方式1通常用于查询传送或中断传送方式。方式2：PA口为双向选通输入/输出或叫双向应答式输入/输出。8．答：在实际使用中，A口与B口常常作为独立的输入端口或输出端口，C口则配合A口和B口工作。具体得说，C口常常通过控制命令分成两个4位端口，每个4位端口包含一个4位的输入缓冲器和1个4位的输出锁存器，它们分别用来为A口和B口输出控制信号和状态信号。答：8255A是可编程通用并行接口芯片，可通过程序设置其工作在方式0、方式1和方式2。方式0为基本的输入/输出方式，可提供A口、B口两个8位并行通道和C口高4位、C口低4位两个4位并行通道，可分别设置4个通道工作在输入或输出状态。方式1为选通输入/输出方式，A、B两个8位口工作在输入或输出状态，而CD的特定位则提供A口、B口数据传输所需的控制和状态信息。方式2为双向数据传输方式，只适用于A口，通过A口可实现CPU与外设间的双向数据传输。C口提供双向数据传输所需的控制和状态信息。答：中断是指CPU在正常执行程序时，由于内部/外部时间或程序的预先安排引起CPU暂时终止执行现行程序，转而去执行请求CPU为其服务的服务程序，待该服务程序执行完毕，又能自动返回到被中断的程序继续执行的过程。常见的中断源有：一般的输入/输出设备请求中断；实时时钟请求中断；故障源；数据通道中断和软件中断。CPU响应中断的条件：若为非屏蔽中断请求，则CPU执行完现行指令后，就立即响应中断。CPU若要响应可屏蔽中断请求，必须满足以下三个条件：①无总线请求；②CPU允许中断；③CPU执行完现行指令。答：（1）复位对于失控的CPU，最简单的方法是使其复位，程序自动从头开始执行。复位方式有上电复位、人工复位和自动复位三种。（2）掉电保护（3） 指令冗余指令冗余是在程序的