測試技術題庫

1、四、分析題§1.1章節(jié)1、 分析說明為什么使用LED需要接限流電阻，當高電平為+5V時，正常點亮一個LED需要多大阻值的限流電阻（設LED的正常工作電流為10mA，導通壓降為0.6V），為什么？（6分） 答：因為LED導通時，電壓降是固定的（0.6V）。為了使LED既能正常工作（電流為10mA），又不至于被過大的電流損壞，所以必須加一個限流電阻。2、 請設計一個搶答器單片機系統(tǒng)，要求4個按鍵控制4個發(fā)光二級管。按鍵要求用獨立式按鍵，發(fā)光二級管可采用共陽級，片內(nèi)時鐘信號采用并聯(lián)諧振回路。復位電路可為上電自動復位或按鍵電平復位。畫出電路圖并簡述搶答器的工作原理。（10分）解：電路圖如下（

2、6分）其工作原理為：四個按鈕分別控制對應的四個發(fā)光二級管。先對p1.4p1.7進行循環(huán)掃描，當檢測到某位為0時，停止掃描，即不會再響應按鍵。根據(jù)變?yōu)?的位對其相對應的p1.0p1.3輸出0，點亮發(fā)光二極管。一次搶答完，按復位按鈕復位。（4分）3、 試分析89C51單片機RAM和ROM在用途上和編址上有什么區(qū)別？（10分）答：數(shù)據(jù)存儲器RAM是用于存放運算的中間結果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標志位等。（2分）數(shù)據(jù)存儲器空間也分為片內(nèi)和片外兩大部分，即片內(nèi)RAM和片外RAM。89C51單片機片外數(shù)據(jù)存儲器空間為64KB,地址為0000HFFFFH；片內(nèi)存儲器空間為256字節(jié)，地址為0000H00FFH。

3、(3分)程序存儲器ROM用于存放編好的程序和表格常數(shù)。（2分）程序存儲器ROM編址容量為4KB，地址為0000H0FFFH。片外最多可擴至64KB ROM/EPROM，地址為1000HFFFFH。而且片內(nèi)外統(tǒng)一編址。（3分）§1.2章節(jié)4 請補充8031單片機和8255之間擴展的接線圖，并作簡要說明。（12分） 8031單片機的P0口P0.0P0.7做地址總線和數(shù)據(jù)總線分時復用。中間添加74LS373鎖存器。8031傳輸數(shù)據(jù)是8位的，地址是16位的。單片機的數(shù)據(jù)經(jīng)P0.0P0.7到8255的A0.0A0.7；輸出地址時，先輸出高8位，然后進行鎖存，再輸出低8位，然后完成16位的地址讀

4、取輸出到8255 .5 畫出兩個采用電平轉換器的TTL電路與CMOS電路的接口電路。（10分） （a）用比較器作電平轉換器的接口電路 （5分） （b）普通接口電路（5分）6 74LS373的輸出由P2.6和RD相“或”控制。74LS373的口地址為BBFFH。若8031將輸入接口的數(shù)據(jù)送入片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器中首地址為70H的數(shù)據(jù)區(qū)時，試寫出其相應的中斷系統(tǒng)初始化及中斷服務程序。(10分)答：中斷系統(tǒng)初始化（4分）PINT:SETB INT0; SETB EA; MOV R0, #70H; SETB EX0;中斷服務程序（6分） ORG 0003H; PINTO:AJMP PGINT0; ORG 0

5、100H; PG INT0: MOV DPTR, #BBFFH ; MOVX A, DPTR ; MOVRO,A; INC R0; RETI; §1.3章節(jié)7 請設計一個搶答器單片機系統(tǒng)，要求4個按鍵控制4個發(fā)光二級管。按鍵要求用獨立式按鍵，發(fā)光二級管可采用共陽級，片內(nèi)時鐘信號采用并聯(lián)諧振回路。復位電路可為上電自動復位或按鍵電平復位。畫出電路圖并簡述搶答器的工作原理。（10分）答案：電路圖如下（6分）：其工作原理為：四個按鈕分別控制對應的四個發(fā)光二級管。先對p1.4p1.7進行循環(huán)掃描，當檢測到某位為0時，停止掃描，即不會再響應按鍵。根據(jù)變?yōu)?的位對其相對應的p1.0p1.3輸出0，

6、點亮發(fā)光二極管。一次搶答完，按復位按鈕復位。（4分）8 某單片機應用系統(tǒng)的P1口連接如下圖，問：（10分）（1）執(zhí)行下列程序的第一條指令后。哪些指示燈會亮？（3分）（2）第二條指令的用處（3分）（3）執(zhí)行到最后，（A）=?（4分）程序為：MOV P1，#0EHORL P1，#C0HMOV A，P1ANL A，#C0H答：(1)#0EH是給P1口賦值即從P1.7P1.0賦值00001110，即給P1.1口高電平，P1.0低電平。L1兩端無電壓差不發(fā)光，L0兩端有+5V電壓，L0導通，因此L0會亮。（3分）(2)ORL是按位或，P1.7、P1.6的輸入作準備（準雙向口）。（3分）(3)由圖可知P1

7、口的數(shù)值為A0H，ANL是按位與，執(zhí)行第三條命令時A中的值為1000 1110，C0H的值為1100 0000 ，按位與有：1000 11101100 0000得到 1000 0000因此執(zhí)行到最后A的內(nèi)容為80H。（4分）9 如圖所示為一4×4行列式鍵盤與89C51的接口電路：（10分）（1）如何判斷有無鍵按下？（5分） 答：列線送入全掃描字（00H），然后將行線電平狀態(tài)讀入累加器A中。如果行輸入不 全為1，則說明此時有鍵按下。（2）如何判斷哪個鍵按下？（5分） 答：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下之鍵不在此 列；如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且

8、是在與0電平行線相交的交點上的那個鍵。§1.4章節(jié)10 把被測量的物理參數(shù)最終轉換成與參數(shù)成比例的TTL電平的頻率信號，輸入到計算機應用系統(tǒng)。這時的前向通道為數(shù)字頻率輸入通道。根據(jù)前向通道中所選擇的傳感器不同，數(shù)字頻率輸入通道結構有很大不同。 請畫出最簡信號頻率輸入通道結構并對其結構進行簡單解釋。（10分）答：如果前向通道中采用數(shù)字頻率傳感器(石英諧振式壓力傳感器等)，這類傳感器把被測物理量變換成脈沖頻率、脈沖周期或脈沖數(shù)，這時，前向通道結構最為簡單。（2分）其結構圖為（5分）1）數(shù)字量傳感器將被測量轉換成與被測信號成比例的電壓(或電流)脈沖頻率(f)、周期(T)或周期數(shù)(N)。 （

9、1分）2）對于TTL電平的f、T、N信號可以直接接入CPU的IO口線、計數(shù)器輸入端或外部中斷信號輸入端。 （1分）3）為了防止噪聲侵入，可經(jīng)過光電隔離后送入。 （1分）11 已知如圖并給出下列程序，請在讀圖并理解程序后回答下列問題：(1)程序功能為：采集通道0-7的模擬量信號。（2分）(2)ADC0809的口地址為0111 11111 1111 1000 到 0111 1111 1111 1111（3分）(3)EOC的作用是：EOC為A/D轉換結束信號，用來引起中斷或查詢，以便讀取A/D的轉換結果。（2分）(4)程序運行結果存于：外部RAM的A0HA7H。（3分） ADC：MOV DPTR，#

10、7FFOH MOV R0，#0A0H MOV R2，#8 MOV A，#0 LOOP：MOVX DPTR，A JB P3.3，$ MOVX A，DPTR MOVX R0,A 1NC DPTR 1NC R0 DJNZ R2,LOOP AJMP ADC題解：地址線由P2(高八位)和P0口控制（低八位），在此題中，地址譯碼器引腳A、B、C與地址總線的低3三位A0、A1、A2相連，以選通IN0IN7中的一個通道，當A0=A1=A2=0時，選中通道0，所以P0所控制的低八位起始地址為：1111 1000 由P2.7為低電平時，選中芯片，所以P2地址為0111 1111 綜上所述，ADC0809的地址為0

11、111 11111 1111 1000 到 0111 1111 1111 1111即7FF8H7FFFH12 （1）AD轉換器 AD574A的分辨率為10位，如果該轉換器的輸出數(shù)據(jù)用百分數(shù)來表示分辨率時，其分辨率為多少？（2）若滿量程為8伏，則 1 LSB為多少伏？答案：(1): 1/2n *100%=1/210 *100%=0.009765625（5分） (2):若A/D轉換為n位，滿量程為X伏，則 1 LSB為X/(2n-1)伏。 所以1 LSB為8/(210-1 )=1.9536Mv（5分）§1.5章節(jié)13 在后向通道中要達到小信號輸出、大功率控制的功能，可以通過各類功率開關接

12、口器件及電路來實現(xiàn)；下圖中，通過機械繼電器的方式來實現(xiàn)此功能。請簡述其工作原理，并說明該方法的主要缺點。請分別說明二極管以及齊納管在此電路中的作用。（8分）答：在數(shù)字邏輯電路中最常使用的機械繼電器有簧式繼電器。工作原理：單片機控制端輸出邏輯信號，將邏輯信號輸入到TTL門中；通過TTL門對輸入信號進行邏輯運算；將運算結果輸出從而控制線圈是否導通，從而產(chǎn)生磁場。當線圈中有流量通過產(chǎn)生磁場，受到磁場的作用，兩個簧片相接觸而導通，因此驅(qū)動負載電路工作。這種簧式繼電器控制電流要求很小，而簧式觸點可開關較大的電流。（3分）該方法的主要缺點：機械繼電器的開關響應時間較大，計算機應用系統(tǒng)中使用機械繼電器時，控

13、制程序中必須考慮開關響應時間的影響。（1分）二極管的作用：主要是起保護的作用，抑制反向電動勢。當TTL的輸出端輸出的信號使得控制端斷開電流時，由于線圈的電磁感應現(xiàn)象從而產(chǎn)生磁滯電壓；如果沒有反向電動勢抑制二極管將可能燒壞TTL的門電路。（2分）齊納管的作用：主要是起保護的作用，防止產(chǎn)生觸點電弧。（2分）評分標準：寫出任意一個并分析正確均得滿分，畫出設計圖得4分，結構、原理和特點各占2分，滿分10分。14 下圖是后向通道中D/A轉換的兩種方案圖。 試分析兩種方案的不同點。分別說明兩種方案的優(yōu)缺點。（10分）答：圖（a）為每個通道各用一個D/A轉換器的電路，CPU和通路之間通過獨立的接口緩沖器傳送

14、信息，這是一種數(shù)字保持的方案。圖（b）為多個通道共用一個D/A轉換器的電路，因為共用一個D/A轉換器，故它必須在CPU控制下分時工作。即依次把D/A轉換器轉換成的模擬電壓（或電流），通過多路模擬開關傳送給輸出采樣保持器。（5分）圖（a）這種結構優(yōu)點是速度快、精度高、工作可靠，即使某一路D/A轉換器有故障，也不會影響其他通道的工作。缺點是如果輸出通道的數(shù)量很多，會使得這種結構價格很高。圖（b）這種結構優(yōu)點是節(jié)省了D/A轉換器。缺點是因為分時工作，只適用于通道數(shù)量多且速度要求不高的場合。它需要多路模擬開關，要求輸出采樣保持器的保持時間與采樣時間之比較大，且工作可靠性較差。（5分）15 通道往往所處

15、環(huán)境惡劣，控制對象多為大功率伺服驅(qū)動機構，電磁干擾較為嚴重，特別是在長線信號傳輸中，為保證信號可靠性，通常采用光電耦合器。其中光電耦合器件有隔離信號用和隔離驅(qū)動用兩種作用，試在下圖虛線框中設計一種隔離信號用光電耦合器件，并說明其結構、原理和特點。（10分）答：圖（a）為三極管輸出型光電耦合器的結構形式。輸入端為發(fā)光二極管，輸出端為光敏三極管。當電信號送入光電耦合器的輸入端時，發(fā)光二極管通過電流而發(fā)光，光敏元件受到光照后產(chǎn)生電流；當輸入端無信號，發(fā)光二極體不亮，光敏三極管截止。對于數(shù)位量，當輸入為低電平“0”時，光敏三極管截止，輸出為高電平“1”；當輸入為高電平“1”時，光敏三極管飽和導通，輸出

16、為低電平“ 0”。這種器件一般用在100Khz以下的頻率信號。（5分）圖（b）為高速光電耦合器的結構形式。輸入端仍為發(fā)光二極管，輸出端部分采用PIN型光敏二極管和高速開關管組成復合結構。當電信號送入光電耦合器的輸入端時，發(fā)光二極體通過電流而發(fā)光，反向偏置的光敏二極管光照后導通，經(jīng)電流-電壓轉換后經(jīng)輸出高速開關三極管反向后光電隔離器輸出。這種結構具有較高的響應速度。（5分） 注：評分標準：寫出任意一個并分析正確均得滿分，畫出設計圖得4分，結構、原理和特點各占2分，滿分10分。出題意圖：考查同學們對于信號隔離用光電耦合器件的掌握，信號隔離用光電耦合器件包括最普通的信號隔離用光電耦合器件和高速光電耦

17、合器，同學們需熟知兩種信號隔離用光電耦合器的基本特點、構造及用途。重點注意他們在輸出部分的區(qū)別。§1.6和§2.1章節(jié)16 請畫出微機供電系統(tǒng)的抗干擾設計簡圖并簡述每一部分的作用。（10分）答（1）交流穩(wěn)壓器：用來保證供電的穩(wěn)定性，防止電源系統(tǒng)的過壓與欠壓。（2）隔離變壓器：高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合，而是靠初、次級間寄生電容耦合，因此，隔離變壓器的初級和次級之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容，以提高抗共模干擾的能力。 （3）低通濾波器：電源系統(tǒng)的干擾源大部分是高次諧波，因此采用低通濾波讓50Hz市電基波通過，濾去高次諧波，以改善電源波形。（4）非穩(wěn)

18、壓直流整流器：把交流電轉換成直流電。（5）雙T濾波器：消除50Hz工頻干擾。（6）穩(wěn)壓塊：利用三端穩(wěn)壓集成塊如7805，7905，7812，7912等組成穩(wěn)壓電源。每個功能塊單獨對電壓過載進行保護，不會因某塊穩(wěn)壓電源故障而使整個系統(tǒng)破壞，大大提高了供電的可靠性，也有利于電源散熱。17根據(jù)上圖，請回答以下問題：（10分）（1）工業(yè)生產(chǎn)中的干擾以何種形式進入到微機中？并簡要分析怎么防止空間干擾。（2分）（2）針對出現(xiàn)的供電系統(tǒng)干擾，請簡要設計由交流電轉為直流電，并分析你所設計各部分作用。（4分）（3）過程通道干擾主要是長線傳輸干擾，分析采取措施，并說其特點（4分）答案：（1）脈沖 良好的屏蔽和高頻濾波以及正確的接地是主要防止空間干擾的手段。（評分標準：第一小問 1分，第二小問1分） （2）原理圖中大致包括以下幾個部分。交流穩(wěn)壓電路低通濾波器隔離穩(wěn)壓器整流電路穩(wěn)壓電路濾波電路各部分作用： 交流穩(wěn)壓器：防止電源系統(tǒng)的過壓與欠壓，有利于提高整個系統(tǒng)的可靠性隔離穩(wěn)壓器：提供用電安全，提高抗共模干擾能力 低通濾波器: 濾去電源的高次諧波，以改善電源波形 整流電路：將交流電壓轉換為單向脈動直流電壓濾波電路：將脈動直流電壓中交流部分濾除，形成平滑的直流電壓穩(wěn)壓電路：保證輸出的直流電壓穩(wěn)定。（評分標準：不要求