微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)(第二版)考試試題及答案

1、一、選擇題（本題共10小題，每小題 1.5分，共15分） 1.由于計(jì)算機(jī)只能接收數(shù)字量，所以在模擬量輸入時(shí)需經(jīng)（ A ）轉(zhuǎn)換。AA/D轉(zhuǎn)換器 B雙向可控硅CD/A轉(zhuǎn)換器 D光電隔離器2.若系統(tǒng)欲將一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬量參數(shù)分配至幾個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，需要接入（ D ）器件完成控制量的切換工作。A鎖存器鎖存 B多路開關(guān) CA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換 D反多路開關(guān)3.某控制系統(tǒng)中，希望快速采樣，保持器的保持電容CH應(yīng)取值 （ A ）。A 比較小 B比較大 C取零值 D取負(fù)值4. 在LED顯示系統(tǒng)中，若采用共陽極顯示器，則將段選模型送至 （ B ）。A 陽極 B 陰極 C陰極或陽極 D先送陰極再送陽極5. 電機(jī)

2、控制意味著對(duì)其轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的控制，微型機(jī)控制系統(tǒng)的作法是通過（ B ）實(shí)現(xiàn)的。A改變定子的通電方向和通電占空比B改變轉(zhuǎn)子的通電方向和通電占空比C改變定子的通電電壓幅值 D改變轉(zhuǎn)子的通電電壓幅值6.計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)（SCC）中，SCC計(jì)算機(jī)的作用是（ B ）A接收測(cè)量值和管理命令并提供給DDC計(jì)算機(jī)B按照一定的數(shù)學(xué)模型計(jì)算給定植并提供給DDC計(jì)算機(jī)C當(dāng)DDC計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，SCC計(jì)算機(jī)也無法工作DSCC計(jì)算機(jī)與控制無關(guān)7. 鍵盤鎖定技術(shù)可以通過（ C ）實(shí)現(xiàn)。 A設(shè)置標(biāo)志位 B控制鍵值鎖存器的選通信號(hào)CA和B都行 D定時(shí)讀鍵值8. RS-232-C串行總線電氣特性規(guī)定邏輯“1”的電平是（C ）。

3、A03 伏以下 B07伏以上C-3伏以下 D+3伏以上9. 在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中采集的數(shù)據(jù)常攙雜有干擾信號(hào)，（ D ）提高信/躁比。A只能通過模擬濾波電路 B.只能通過數(shù)字濾波程序C.可以通過數(shù)字濾波程序/模擬濾波電路D.可以通過數(shù)字濾波程序和模擬濾波電路10步進(jìn)電機(jī)常被用于準(zhǔn)確定位系統(tǒng)，在下列說法中錯(cuò)誤的是（ B ）。 A步進(jìn)電機(jī)可以直接接受數(shù)字量 B步進(jìn)電機(jī)可以直接接受模擬量 C步進(jìn)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角和直線定位 D步進(jìn)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)順時(shí)針、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 二、填空題（本題共 15 個(gè)空，每空 1 分，共 15 分） 1. 香農(nóng)定理告訴我們，采樣頻率越高，采樣數(shù)據(jù)描繪的曲線 越接近 實(shí)際曲線。所以，為了

4、提高控制精度，應(yīng)盡可能 提高采樣頻率 。2. 在10位A/D轉(zhuǎn)換器中，設(shè)滿量程為±5V，試寫出相對(duì)于下列各模擬量所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量：1.模擬量為5V時(shí)，所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為3FF H。 2.模擬量為0V時(shí)，所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為 200 H。 3.模擬量為-2.5V時(shí)，所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為 100 H。 3. 在三相步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)中，為了提高控制力矩，常常采用 雙三拍 方法來實(shí)現(xiàn)。 4. 操作指導(dǎo)系統(tǒng)對(duì) 驅(qū)動(dòng)方式未模清控制規(guī)律的系統(tǒng)（或不需要控制的） 目的在于更適宜。5. 某微型機(jī)采樣系統(tǒng)中，CD4051的INH端接+5V，控制端C、B、A接地時(shí)，選通 無通道。 6. LCD的多極驅(qū)動(dòng)方式是指 多個(gè)背極

5、，該段能否顯示 。 7. 在PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，比例系數(shù)KP的確定比微分系數(shù)KI和積分系數(shù)KD更重要，因?yàn)樗P(guān)系到 因?yàn)镵p不但與本身有關(guān)，而且還和KdKi有關(guān) 。 8. 某儀器受體積限制只允許設(shè)置8個(gè)功能鍵，但卻要求有十六種功能，可以采用 雙功能鍵 的辦法解決。 9. 和PID調(diào)節(jié)一樣，模糊控制器的最大優(yōu)點(diǎn)是不要求數(shù)學(xué)模型。10. SPI總線與I2C總線的主要區(qū)別是_ SPI有三條線，而I2C只有兩條 _和_ I2C的總線是雙向的_三、判斷題（正確，在括號(hào)內(nèi)劃，錯(cuò)誤，在括號(hào)內(nèi)劃，并改正（只對(duì)錯(cuò)誤部分進(jìn)行改正即可）（本題共 5 小題，共10分 ） 1. 在顯示系統(tǒng)中，若為動(dòng)態(tài)顯示，需將待顯示數(shù)變

6、成顯示碼才能輸出到顯示器 進(jìn)行顯示。若在顯示電路中增加一級(jí)鎖存器，則可直接將待顯示數(shù)輸出到顯示器進(jìn)行顯示。（X，不能 ）2. DAC0832是常用的8位D/A轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部設(shè)有兩級(jí)緩沖器，目的是使轉(zhuǎn)換數(shù)椐得到充分緩沖，確保轉(zhuǎn)換精度。（O ）3. 由于各種傳感器提供的電壓信號(hào)范圍很寬，需要通過可編程增益放大器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，使A/D轉(zhuǎn)換器滿量程信號(hào)達(dá)到均一化。（ O ）4. 某系統(tǒng)采用程序判斷濾波方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)現(xiàn)總有一些雜波無法濾掉，原因是采樣時(shí)間間隔太大（ X ，原因是兩次采樣的變化量Y太大）。5. 在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，由于被控對(duì)象所處環(huán)境復(fù)雜，常使采樣值偏離實(shí)際值。所以一般要加入濾波

7、環(huán)節(jié)，且常常將模擬濾波和數(shù)字濾波同時(shí)使用。（ O ） 四、簡(jiǎn)答題（本題共 4 小題，共 20 分）1.（本題 5 分）簡(jiǎn)要說明多路開關(guān)的主要特點(diǎn)。答：半導(dǎo)體多路開關(guān)的特點(diǎn)是：（答5條即可） （1）采用標(biāo)準(zhǔn)的雙列直插式結(jié)構(gòu)，尺寸小，便于安排； （2）直接與TTL（或CMOS）電平相兼容； （3）內(nèi)部帶有通道選擇譯碼器，使用方便； （4）可采用正或負(fù)雙極性輸入； （5）轉(zhuǎn)換速度快，通常其導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)間在1ms左右，有些產(chǎn)品已達(dá)到幾十到幾百納秒（ns）；2.（本題 5分）PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，微分調(diào)節(jié)起何作用？為什麼在有些系統(tǒng)中采用不完全微分算式，它與常規(guī)算式有哪些區(qū)別？答：微分的作用是加快調(diào)整速度。由

8、于微分只存在于瞬間，因而有時(shí)會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，而使調(diào)節(jié)品質(zhì)下降。為了避免震蕩，在一些系統(tǒng)中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫減弱，以避免由于微分突然下降到0而產(chǎn)生震蕩。 3.（本題 5分）PWM控制意味著什么？它有什么作用？微型機(jī)控制系統(tǒng)中是怎樣實(shí)現(xiàn)的？ 答：PWM是脈沖寬度調(diào)速系統(tǒng)，它用來控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和方向。其方法是通過改變對(duì)電機(jī)的通電時(shí)間達(dá)到調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。具體作法是，首先根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速的要求，確定占空比，即通電時(shí)間與通電周期之比，再按照通、斷電時(shí)間送出控制模型，使電機(jī)按要求的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。方向是通過改變4個(gè)開關(guān)的通電狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的。 4.（本題 5分）說明算術(shù)平均濾波、加權(quán)平

9、均濾波和滑動(dòng)平均濾波之間的區(qū)別以及各自的用途。答：算術(shù)平均濾波每一次采樣值所占的比例均相等；可用于任何場(chǎng)合，如壓力、流量等。加權(quán)平均濾波則每次采樣值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采樣的系數(shù)總和為Ci=0；這種濾波主要用于那些想突出采樣的某些部分的場(chǎng)合。而滑動(dòng)平均濾波則是每次只更新一個(gè)采樣值，因而采樣速度快。此濾波主要用于實(shí)時(shí)性要求比較快的場(chǎng)合。 五、設(shè)計(jì)題（本題共 1 小題，共 20 分） 設(shè)A/D轉(zhuǎn)換電路如圖1所示， （1）說明圖中A/D轉(zhuǎn)換方式。（3分） （2）寫出圖中8255A的地址。（4分） （3）畫出實(shí)現(xiàn)該A/D轉(zhuǎn)換的流程圖。（5分） （4）編寫完成A/

10、D轉(zhuǎn)換的程序。（8分） 答：（1）圖中A/D轉(zhuǎn)換為查詢方式（3分） （2）寫出圖中8255A的地址。（4分） G1 G2A G2B C B AP2.7 P2.6P2.5 0 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 1 1 1 0 1 1 0 X X Y6所以,8255A的地址是:F800HFB00H(或:F8FFH6BFFH) （3）畫出實(shí)現(xiàn)該A/D轉(zhuǎn)換的流程圖如下（5分） A/D轉(zhuǎn)換程序（8分） START：MOV A，#82H ；8255初始化 2分MOV DPTR，#0FB00HMOVX DPTR.，AMOV A，#09H ；啟動(dòng)A/D 2分 MOVX DPTR.，AMOV D

11、PTR，#0F900HLOOP：MOV DPTR，#0FA00HMOVX A， DPTR ；判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束 2分ANL A，#01HJZ，LOOPDEC DPHMOVX A，DPTR ；讀A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果 2分 END START六、設(shè)計(jì)題（本題共 1 小題，共 20? 分） 已知電機(jī)控制系統(tǒng)如圖2所示，圖中LD為馬達(dá)運(yùn)行指示燈（不運(yùn)行時(shí)熄滅）。（1）說明圖中芯片4N25的作用（2分）（2）說明圖中電機(jī)的控制原理（4分）（3）畫出電動(dòng)機(jī)控制程序流程圖（4分）（4）根據(jù)流程圖編寫電機(jī)控制程序（設(shè)8255的地址為80008003H）（8分）（5）圖中有否需要改動(dòng)的地方？原因是什麼？（2分） 答：（

12、1）芯片4N25用來隔離（2分） （2）說明圖中電機(jī)的控制原理（4分） 圖中，開關(guān)K0K7為給定值，用來給定馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，V=VmaxN/256，開關(guān)K用來控制停止（0）/啟動(dòng)（1）。當(dāng)PC4輸出為1時(shí)，光電隔離器導(dǎo)通，發(fā)光二極管亮，光敏三極管導(dǎo)通，馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。通過轉(zhuǎn)動(dòng)N，再停止N脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，即可控制馬達(dá)的速度。 （3）畫出電動(dòng)機(jī)控制程序流程圖（4分） （4）根據(jù)流程圖編寫電機(jī)控制程序（8分） MAIN：MOV A，#81H ；8255初始化 2分 MOV DPTR，#8003HMOVX DPTR.，ALOOP：MOV DPTR，#8002HMOVX A， DPTR ；判斷是否停止馬達(dá)

13、2分 ANL A，#02HJZ，STOPSTART：MOV A，#90H ；啟動(dòng)馬達(dá)，指示燈亮 2分 （MOV DPTR，#8002H） MOVX DPTR.，A AJMP LOOP STOP：MOV A，#00H ；停止馬達(dá)，指示燈滅 2分 （MOV DPTR，#8002H） MOVX DPTR.，A AJMP LOOP （5）圖中4N25發(fā)光三極管的電源應(yīng)單獨(dú)供電？（2分）一、選擇題（本題共10小題，每小題 1.5分，共15分） 1. 防止抖動(dòng)是能否正確讀取鍵值的必要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)方法是（ A）。 A可以用硬件電路或軟件程序?qū)崿F(xiàn) B只能用濾波電路或雙穩(wěn)態(tài)電路實(shí)現(xiàn)C只能用軟件程序?qū)崿F(xiàn) D只能用延

14、時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)2. LCD顯示的關(guān)鍵技術(shù)是解決驅(qū)動(dòng)問題，正確的作法是（D ）。A采用固定的交流電壓驅(qū)動(dòng) B采用直流電壓驅(qū)動(dòng)C采用交變電壓驅(qū)動(dòng) D采用固定的交變電壓驅(qū)動(dòng)3. 小功率直流電機(jī)控制控制系統(tǒng)中，正確的作法是（B ） A改變定子上的通電極性，以便改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向B改變轉(zhuǎn)子上的通電極性，以便改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向C在定子上通以交流電，電機(jī)可周期性變換轉(zhuǎn)向D在轉(zhuǎn)子上通以交流電，電機(jī)可周期性變換轉(zhuǎn)向4. 在實(shí)際應(yīng)用中，PID調(diào)節(jié)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整結(jié)構(gòu)，但不能（ D）。A采用增量型PID調(diào)節(jié) B采用帶死區(qū)的PID調(diào)節(jié)C采用PI調(diào)節(jié) D采用I D調(diào)節(jié)5. 若用4位共陽極LED和74LS04構(gòu)成光報(bào)警系統(tǒng)，使最高

15、位發(fā)光其余位不發(fā)光的報(bào)警模型是（A）。A1000B B0001B C1111B D0000B6. 關(guān)于ADC0809中EOC信號(hào)的描述，不正確的說法是（D ）。A. EOC呈高電平，說明轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束 B. EOC呈高電平，可以向CPU申請(qǐng)中斷C. EOC呈高電平，表明數(shù)據(jù)輸出鎖存器已被選通 D. EOC呈低電平，處于轉(zhuǎn)換過程中7. 采樣/保持器的邏輯端接+5V，輸入端從2.3V變至2.6V,輸出端為（A ）。A從2.3V變至2.6V B從2.3V變至2.45V并維持不變C維持在2.3V D快速升至2.6V并維持不變8. 計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)（SCC）中，SCC計(jì)算機(jī)的作用是（B ）A接收測(cè)量值和管理

16、命令并提供給DDC計(jì)算機(jī)B按照一定的數(shù)學(xué)模型計(jì)算給定植并提供給DDC計(jì)算機(jī)C當(dāng)DDC計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，SCC計(jì)算機(jī)也無法工作DSCC計(jì)算機(jī)與控制無關(guān)9. 鍵盤鎖定技術(shù)可以通過（ C）實(shí)現(xiàn)。 A設(shè)置標(biāo)志位 B控制鍵值鎖存器的選通信號(hào)CA和B都行 D定時(shí)讀鍵值10引起調(diào)節(jié)的根本原因是偏差，所以在下列說法中,不正確的是（D ）。 A偏差的正、負(fù)決定調(diào)節(jié)作用的方向 B偏差的大、小決定調(diào)節(jié)作用的強(qiáng)、弱 C偏差為零，調(diào)節(jié)作用為零 D偏差太大，調(diào)節(jié)失效 二、填空題（本題共 15 個(gè)空，每空 1 分，共 15 分） 1DDC系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是_用一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制多個(gè)回路_。_用一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制多個(gè)回路_2采樣/保持

17、器有兩種工作方式。在采樣方式中，采樣-保持器的輸出_ 跟隨輸入變化_。在保持狀態(tài)時(shí)，采樣-保持器的輸出_保持不變 _。跟隨輸入變化 保持不變3在PID控制系統(tǒng)中， I的作用主要是_消除靜差 _，它一般不單獨(dú)使用的原因是_ 速度不變_。消除靜差 速度不變4在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，只使用一個(gè)S/H和A/D構(gòu)成的系統(tǒng)稱之為 _分時(shí)采樣，分時(shí)轉(zhuǎn)換 _系統(tǒng)，而只使用多個(gè)S/H和一個(gè)A/D構(gòu)成的系統(tǒng)稱之為 _ 同時(shí)采樣，分時(shí)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。5在微型機(jī)控制系統(tǒng)中，鍵盤處理程序由兩部分組成，其一是計(jì)算鍵值，其二則是，_根據(jù)鍵值轉(zhuǎn)移到鍵功能入口地址 _。6當(dāng)LF198采樣/保持器的邏輯端輸入低電平時(shí)，輸入電平從3.25伏下

18、滑到2.70伏，此時(shí)輸出端電平為 3.25 伏。3.25V 7“模糊”一詞的英文寫法是_ Fuzzy _，這種控制方法的最大優(yōu)點(diǎn)是_ 不需要數(shù)學(xué)模型_。Fuzzy 不需要數(shù)學(xué)模型8積分分離PID與變速積分PID的根本區(qū)別是_前者是對(duì)積分是開關(guān)量，后者則是線性的_。9計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)直接控制系統(tǒng)的根本區(qū)別是,前一種系統(tǒng)具有兩級(jí)計(jì)算機(jī)，其中監(jiān)督計(jì)算機(jī)的作用是按 描述生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型 計(jì)算 最佳給定值 送到DDC計(jì)算機(jī)。 10線性插值法最根本的問題是_用直線代替曲線_。三、判斷題（正確，在括號(hào)內(nèi)劃，錯(cuò)誤，在括號(hào)內(nèi)劃，并改正（只對(duì)錯(cuò)誤部分進(jìn)行改正即可）（本題共 5 小題，共10分 ） 1在計(jì)算

19、機(jī)控制系統(tǒng)中，常常需要設(shè)計(jì)報(bào)警電路，無論在什麼情況下，也不管原因如何，只要略微超限，立即報(bào)警。 （ ）有時(shí)為了減少報(bào)警次數(shù)，可設(shè)置上、下報(bào)警限2.多路開關(guān)CD4051的作用就是把多路模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一路信號(hào)。（ ）3在PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，積分I的作用是消除靜差，所以積分分離PID不能消除靜差（ ）。,積分分離也能消除靜差 4步進(jìn)電機(jī)之所以能轉(zhuǎn)動(dòng)，其關(guān)鍵原因是錯(cuò)齒。（ ）5A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)束信號(hào)的連接方式是判斷A/D轉(zhuǎn)換方式的主要依據(jù)。（ ）四、簡(jiǎn)答題（本題共 4 小題，共 20 分） 1.（本題 5 分）多位LED顯示器顯示方法有哪兩種？?jī)煞N顯示都需要解決的問題是什麼？ 怎樣解決？1. 答：一種是

20、動(dòng)態(tài)顯示，另一種是靜態(tài)顯示。兩種顯示方式都需要解決的問題是將待顯示的字符變成LED顯示碼，即譯碼?？梢杂糜布g碼器實(shí)現(xiàn)，也可以用軟件程序完成。 2.（本題 5分）根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC的不同接法，能構(gòu)成哪幾種A/D工作方式？具體怎樣接線？2. 答：根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC的不同接法，能構(gòu)成的工作方式有： 查詢方式：EOC接一根口線。 中斷方式：EOC接中斷申請(qǐng)線INT0或INT1。 延時(shí)等待方式 3.（本題 5分）手動(dòng)后援是控制系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)它有何作用？在手動(dòng)與自動(dòng)之間進(jìn)行切換時(shí)要求什麼？3. 答：手動(dòng)后援是控制系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于連續(xù)工作的系統(tǒng)，當(dāng)自動(dòng)調(diào)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)，可暫時(shí)用

21、手動(dòng)的辦法維持工作，待問題解決后，再恢復(fù)自動(dòng)控制，保證工作的連續(xù)性。在手動(dòng)與自動(dòng)之間進(jìn)行切換時(shí)要求盡量平穩(wěn)，最好是無擾動(dòng)切換。 4.（本題 5分）抖動(dòng)、重鍵都是鍵盤設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題，用什麼方法可以解決？4. 答：抖動(dòng)是鍵盤工作中的常見現(xiàn)象，它將影響計(jì)算機(jī)對(duì)按鍵的查詢工作的準(zhǔn)確性。 常采用的防抖措施有： 軟件延時(shí)程序（一般為10-20毫秒）。 硬件防抖電路：雙穩(wěn)態(tài)電路及濾波電路。 五、設(shè)計(jì)題（本題共 1 小題，共 20 分） 設(shè)某步進(jìn)電機(jī)為A、B、C、D四相。1.說明圖中芯片4N25、達(dá)靈頓管T的作用。（2分） 答、圖中光電隔離器4N25的作用有兩個(gè)，隔離和耦合。2.畫出此步進(jìn)電機(jī)單四拍、雙

22、四拍以及四相八拍三種控制方式正向 通電順序圖。（6分） （1）單四拍： （2）雙四拍 （3）四相八拍 略。（3） A、B、C、D四相分別用PC0-PC3控制，請(qǐng)?jiān)谙卤淼目崭裉幪钌线m當(dāng)?shù)臄?shù)。（4分） 步  步序   控     制      位PC7 PC6 PC5 PC4 PC3  PC2  PC1  PC0D    C    B    A

23、0;通電狀態(tài)  控制模型 雙四拍 1                     1   1A、B通電  03H 2                1    1B、C通電&#

24、160; 06H 3            1   1C、D通電  0CH 4            1            1D、A通電  09H     1.每一相控制電路如下圖所示，已知8255A的端口地址為2060H、2061H 、2062H、2063H， 試用8255A位控方式寫出使步進(jìn)電機(jī)A相、B相、C相和D相通電的程序(只要求正轉(zhuǎn))。（8分）ORG 2000H