智能儀器考試答案

1、簡答題簡答題1-1.什么是智能儀器？智能儀器的主要特點是什么？什么是智能儀器？智能儀器的主要特點是什么？ 答：答： 內(nèi)含微型計算機并帶有 GP-IB 等通信接口的電子儀器成為智能儀器。 特點：（1）智能儀器使用鍵盤代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器中的旋轉式或琴鍵式切換開關開實施對儀器的控制從而使儀器面板的布置和儀器內(nèi)部有關部件的安排不再相互限制和牽連。 （2）微處理器的運用極大的提高了儀器的性能。 （3）智能儀器運用微處理器的控制功能，可以方便的實現(xiàn)量程自動轉換、自動調零、觸發(fā)電平自動調整、自動校準、自動診斷等功能，有力的改善了儀器的自動化測量水平。 （4）智能儀器具有友好的人機對話能力。 （5）智能儀器一般都配

2、有 GP-IB 或 RS-232 等通信接口，是智能儀器具有可程控操作的能力 1-9.研制智能儀器大致需要經(jīng)歷哪些階段？試對各階段的工作內(nèi)容做一簡要的敘述研制智能儀器大致需要經(jīng)歷哪些階段？試對各階段的工作內(nèi)容做一簡要的敘述。 答：答：1.確定設計任務：首先根據(jù)儀器最終要實現(xiàn)的設計目標，編寫設計任務說明書，明確儀器應具備的功能和應達到的技術指標。2.擬制總體設計方案：設計者應首先一句設計的要求和一些約束條件，提出幾種可能的方案。3.確定儀器工作總框圖：當儀器總體方案和選用的微處理器的種類確定后，就應采用自上而下的方法，把儀器劃分成若干個便于實現(xiàn)的功能模塊，并分別繪制出相應的硬件和軟件工作框圖。4

3、.硬件電路和軟件的設計與調試：一旦儀器工作總框圖確定后，硬件電路和軟件的設計工作就可以齊頭并進。5.整機聯(lián)調：硬件、軟件分別裝配調試合格后，就要對硬件、軟件進行聯(lián)合調試。 1-10 為什么目前智能儀器主機電路大多數(shù)采用單片機？選擇單片機時應主要為什么目前智能儀器主機電路大多數(shù)采用單片機？選擇單片機時應主要.考慮哪些因考慮哪些因素？素？ 答答：單片機性能增強、體現(xiàn)在指令指令執(zhí)行速度有很大提升；單片機集成了大容量片上flash 存儲器，并實現(xiàn)了 ISP 和 IAP，單片機在低電壓、低功耗、低價位、LPC 方面有很大進步；單片機采用了數(shù)字模擬混合集成技術，將 A/D、D/A、鎖相環(huán)以及 USB、CA

4、N 總線接口等都集成到單片機中，大大地減少片外附加器件的數(shù)目，進一步提高了系統(tǒng)可靠性能。 單片機的選擇要從價格、字長、輸入/輸出的執(zhí)行速度、編程的靈活性、尋址能力、中斷功能、直接存儲器訪問（DMA）能力、配套的外圍電路芯片是否豐富以及相應的并發(fā)系統(tǒng)是否具備等多方面進行綜合考慮2-1. A/D 轉換器與轉換器與 D/A 轉換器分別有哪些主要技術指標？分辨率和轉換精度這兩個技術指轉換器分別有哪些主要技術指標？分辨率和轉換精度這兩個技術指標有什么區(qū)別和聯(lián)系。標有什么區(qū)別和聯(lián)系。 答：A/D 轉換器技術指標：1.分辨率與量化誤差；2.轉換精度；3.轉換速度；4.滿刻度范圍。 D/A 轉換器技術指標：1

5、.分辨；2.轉換精度；3.轉換時間；4 尖峰誤差。 分辨率是衡量 A/D 轉換器分辨輸入模擬量最小變化程度的技術指標，轉換精度反映了一個實際 A/D 轉換器與一個理想 A/D 轉換器在量化值上的差值，用絕對誤差或相對誤差來表示。2-2.逐次比較式、并聯(lián)比較式和積分式逐次比較式、并聯(lián)比較式和積分式 A/D 轉換器各有什么特點？轉換器各有什么特點？ 答：逐次比較式 A/D 轉換器轉換時間與轉換精度比較適中，適用與一般場合。 積分式 A/D 轉換器的核心部件是積分器，速度較慢，但抗干擾性能力強，適用于在數(shù)字電壓表類儀器中采用。 并行比較式 A/D 轉換器，轉換速率可以達到很高，但抗干擾能力差，由于工

6、藝限制，其分辨率一般不高于 8 位。適用于數(shù)字示波器等要求轉換速度較快的儀器2-9 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由哪幾部分組成，每部分主要功能是什么？數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由哪幾部分組成，每部分主要功能是什么？ 答：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)把多路開關、模擬放大器、采樣/保持器、A/D 轉換器、控制邏輯以及微處理器系統(tǒng)的接口電路等都集成在一塊芯片中，構成數(shù)據(jù)采集集成電路3-1. 獨立式鍵盤、矩陣式鍵盤和交互式鍵盤各有特點？分別適合于什么場合？獨立式鍵盤、矩陣式鍵盤和交互式鍵盤各有特點？分別適合于什么場合？ 答：獨立式鍵盤：一鍵一線，即每一按鍵單獨占用一根檢測線與主機相連。優(yōu)點是鍵盤結構簡單，各測試線相互獨立，按鍵識別容易。缺

7、點是占用較多的檢測經(jīng)，不便于組成大型鍵盤。 矩陣式鍵盤：把檢測線分別分成兩組，一組為行線，另一組為列線，按鍵放大行線和列線的交叉點上。當需要的按鍵數(shù)大于 8 時,一般采用矩陣式鍵盤。 交互式鍵盤：任意兩檢測線之間均可以放置一個按鍵。其所占用的檢測線比矩陣式還要少，但是這種鍵盤所使用的檢測線必須具有位控功能的雙向 I/O 端口線。3-4. 分析法設計鍵值分析程序有什么優(yōu)點？簡述其設計步驟。分析法設計鍵值分析程序有什么優(yōu)點？簡述其設計步驟。 答：鍵盤分析程序的任務是對鍵盤的操作做出識別并調用相應的功能程序模塊完成預訂的任務。 直接分析法的優(yōu)點是簡明直觀，缺點是命令和識別和處理程序的執(zhí)行交錯在一起，

8、相互牽制。層次不清楚，當采用多用鍵，復用次數(shù)較多時，這一矛盾尤其突出，用狀態(tài)分析法可以克服這些缺點。 狀態(tài)分析法步驟：1.用狀態(tài)圖準確表述按鍵操作序列的定義； 2.狀態(tài)表；3.固化狀態(tài)表；4.鍵盤分析程序的設計3-6 試比較七段試比較七段 LED 顯示器靜態(tài)與動態(tài)多位數(shù)字顯示系統(tǒng)的特點。顯示器靜態(tài)與動態(tài)多位數(shù)字顯示系統(tǒng)的特點。 答：靜態(tài)顯示：每位顯示都應有各自的鎖存器、譯碼器（若采用軟件譯碼，譯碼器可省去）與驅動器鎖存器，用以鎖存各自待顯示數(shù)字的 BCD 碼或段碼。每一次顯示輸出后保持顯示不變，僅在待顯示數(shù)字需要改變時，才更新其數(shù)字顯示器中鎖 存的內(nèi)容。其優(yōu)點是占用機時少，顯示穩(wěn)定可靠。缺點是

9、當顯示的位數(shù)較多時，占用的 I/O 口較多。 動態(tài)顯示：微處理器或控制器應定時地對各個顯示器進行掃描，顯示器件分時輪流工作，每次只以使用一個器件顯示，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象，仍感覺所有的器件都在同時顯示。優(yōu)點是使用硬件少，占用 I/O 口少。缺點是占用機時長，只要不執(zhí)行顯示程序，就立刻停止顯示4-1. 試述在試述在 GPIB 接口系統(tǒng)中控者、講者和聽者三類裝置之間的相互關系。它們各自接口系統(tǒng)中控者、講者和聽者三類裝置之間的相互關系。它們各自的功能是什么？的功能是什么？ 答：講者是通過總線發(fā)送儀器消息的儀器裝置；聽者是通過總線接收由講者發(fā)出消息的裝置；控者是數(shù)據(jù)傳輸過程中的組織者和控制者。在一個

10、 GP-IB 系統(tǒng)中可設置多個講者，但在某一時刻只能有一個講者在起作用，聽者可以設置多個，并且允許多個聽者同時工作?？卣咄ǔＳ捎嬎銠C擔任，GP-IB 系統(tǒng)不允許有兩個或兩個以上的控者同時起作用。 4-2.GP-IB 接口系統(tǒng)的基本特性有哪些？接口系統(tǒng)的基本特性有哪些？ 答： 1.可以用一條總線相互連接，若干臺裝置，以組成一個自動測試系統(tǒng)；2.數(shù)據(jù)傳輸采用并行比特（位） ，串行字節(jié)（位組）雙向異步傳輸方式，其最大傳輸速率不超過 1 兆字節(jié)每秒；3.總線上傳輸?shù)南⒉捎秘撨壿嫞?.地址容量；5.一般適用于電氣干擾輕微的實驗室和生產(chǎn)現(xiàn)場4-4 GP-IB 接口總線共有哪幾條信號線？它們各自的作用是什

11、么？接口總線共有哪幾條信號線？它們各自的作用是什么？ 答：總線是一條 24 芯電纜，其中 16 條為信號線，其余為地線及屏蔽線。16 條信號線分為：1.8 條雙向數(shù)據(jù)總線（DIO1DIO8）,其作用是傳遞儀器消息和大部分接口消息，包括數(shù)據(jù)、命令和地址；2.3 條數(shù)據(jù)掛鉤聯(lián)絡線（DAV、 NRFD 和 NDAC） ，其作用是控制數(shù)據(jù)總線的時序，以保證數(shù)據(jù)總線能正確、有節(jié)奏的傳遞信息；3.5 條接口管理控制線（ATN、IFC、REN、EOI 和 SRQ）其作用是控制 GP-IB 總線接口的狀態(tài)4-6. GP-IB 標準規(guī)定應有哪幾種功能？一臺智能儀器是否必須同時具備這些功能？標準規(guī)定應有哪幾種功能

12、？一臺智能儀器是否必須同時具備這些功能？ 答：GP-IB 的十種接口功能：控者功能（C） 、講者功能（T） 、聽者功能（L） 、源掛鉤功能（SH） 、受者掛鉤功能（AH） 、服務請求功能（SR） 、并行點名功能（PP） 、遠控本控功能（R/L） 、裝置觸發(fā)功能（DT）和裝置清楚功能（DC） 。5-1.什么是算法？什么是測量算法？測量算法應包括哪些主要內(nèi)容？什么是算法？什么是測量算法？測量算法應包括哪些主要內(nèi)容？ 答：算法即計算方法，是為了使計算機獲得某種特定的計算結果而制定的一套詳細的計算方法和步驟，一般表現(xiàn)為數(shù)學公式或操作流程。測量算法則是指直接與測量技術有關的算法。測量算法包括自檢、自動檢

13、測、克服系統(tǒng)誤差的校正和克服隨機誤差的濾波處理5-4. 為什么要進行量程轉換？智能儀器怎樣實現(xiàn)量程轉換？為什么要進行量程轉換？智能儀器怎樣實現(xiàn)量程轉換？答：自動量程轉換可以使儀器在很短的時間內(nèi)自動選定在最合理的量程下，從而使儀器獲得高精度的測量，并簡化了操作。自動量程轉換由最大量程開始，逐級比較，直至選出最合適的量程為止。量程的設定由 CPU 通過特定的輸出端口送了量程控制代碼實現(xiàn)，這些代碼就是控制量程轉換開關的控制信號，送出不同的控制代碼就可以決定開關的不同組態(tài)，使電壓表處于某一量程上5-6 采用數(shù)字濾波算法克服隨機誤差具有哪些優(yōu)點？采用數(shù)字濾波算法克服隨機誤差具有哪些優(yōu)點？ 答：采用數(shù)字濾

14、波算法克服隨機誤差的優(yōu)點：（1）數(shù)字濾波只是一個計算過程，無需硬件，因此可靠性高，并且不存在阻抗匹配、特性波動、非一致性等問題。模擬濾波器在頻率很低時較難實現(xiàn)的問題，不會出現(xiàn)在數(shù)字濾波器的實現(xiàn)過程中。 （2）只要適當改變數(shù)字濾波程序有關參數(shù)，就能方便的改變?yōu)V波特性，因此數(shù)字濾波使用時方便靈活。 5-7 什么是儀器的系統(tǒng)誤差？智能儀器如何克服儀器的系統(tǒng)誤差？什么是儀器的系統(tǒng)誤差？智能儀器如何克服儀器的系統(tǒng)誤差？ 答： 系統(tǒng)誤差是指在相同條件下多次測量同一量時，誤差的絕對值和符號保持恒定或在條件改變時按某種確定的規(guī)律而變化的誤差。修正方法：1.利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差；2.利用校正數(shù)據(jù)表修正系統(tǒng)誤

15、差；3.通過曲線擬合來修正系統(tǒng)誤差。 5-8.簡述智能儀器利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差的方法和利用曲線擬合修正系統(tǒng)誤差的方法。簡述智能儀器利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差的方法和利用曲線擬合修正系統(tǒng)誤差的方法。 答：利用誤差模型：首先通過分析來建立系統(tǒng)的誤差模型，再由誤差模型求出誤差修正公式。誤差修正公式一般含有若干誤差因子，修正時，先通過校正技術把這些誤差因子求出來，然后利用修正公式來修正測量結果，從而削弱了系統(tǒng)誤差的影響。采用曲線擬合對測量結果進行修正的方法是，首先定出 f(x)的具體形式，然后再通過對實測值進行選定函數(shù)的數(shù)值計算，求出精確的測量結果。5-9. 與硬件濾波器相比，數(shù)字濾波器具有哪些優(yōu)點

16、？與硬件濾波器相比，數(shù)字濾波器具有哪些優(yōu)點？ 答：數(shù)字濾波具有硬件濾波器的功效，卻不需要硬件開銷，從而降低了成本，由于軟件的靈活性，還能產(chǎn)生硬件濾波器達不到的功效。不足之處就是需要占用機時。 5-10. 常用數(shù)字濾波方法有哪些？說明各種濾波算法的特點和使用場合。常用數(shù)字濾波方法有哪些？說明各種濾波算法的特點和使用場合。 答：常用的數(shù)字濾波方法有：中值濾波、平均濾波程序、低通數(shù)字濾波。中值濾波對去掉脈沖性質的干擾比較有效，并且采樣次數(shù) N 越大，濾波效果愈強，對于變化較為劇烈的參數(shù)，不宜采用；平均濾波對濾除混雜在被測信號上的隨機干擾非常有效；低通數(shù)字濾波對濾除變化非常緩慢的被測信號中的干擾是很有

17、效的。 5-11 平均濾波算法、中值濾波算法和去極值平均濾波算法的基本思想是什么？平均濾波算法、中值濾波算法和去極值平均濾波算法的基本思想是什么？ 答：平均值濾算法：對被測參數(shù)連續(xù)采樣 N 次，取其平均值。 中值濾波算法：對被測參數(shù)連續(xù)采樣 N（N 一般是奇數(shù)） ，然后將這些采樣值進行排序并選中間值。 去極值平均濾波算法：對被測測數(shù)連續(xù)采樣 N 次，去掉一個最大值，去掉一個最小值，再求余下 N-2 個采樣值的平均值10-1 個人儀器系統(tǒng)的發(fā)展分哪幾個階段？每個階段各有什么特點？個人儀器系統(tǒng)的發(fā)展分哪幾個階段？每個階段各有什么特點？答：分三個階段。內(nèi)插件式個人儀器及系統(tǒng)。優(yōu)點是結構簡單、使用方便

18、，成本低。缺點是難以滿足重載儀器對電流和散熱的要求；機內(nèi)干擾較嚴重；各儀器卡之間不能直接通信，模擬信號也無法經(jīng)總線傳遞模塊式個人儀器及系統(tǒng)。特點是獨立的機箱和獨立的電源系統(tǒng)，使儀器避開了微型計算機的噪聲環(huán)境；設計了專門的儀器總線 PCIB，組成儀器系統(tǒng)很方便；更換系統(tǒng)中與微型計算機配合的接口卡，可適應多種個人計算機；系統(tǒng)中的儀器模塊和接口電路也使用了微處理器，因而 HO6000 系統(tǒng)是一種功能強大的多 CPU 的分布系統(tǒng)。VXI 總線儀器系統(tǒng)。特點是為模塊電子儀器提供了一個開放結構，從而使所有儀器廠家提供的各種儀器可以在同一主機箱內(nèi)運行。A/D 轉換實驗轉換實驗OUTBIT EQU 0E101

19、H ; 位控制口 CLK164 EQU 0E102H ; 段控制口 DAT164 EQU 0E102H ; 段控制口 IN EQU 0E103H ; 鍵盤讀入口 LEDBUF EQU 40H ; 顯示緩沖 ORG 0000H MOV SP,#60H MOV DPTR,#0E100H ;8155 初始化 MOV A,#03H MOVX DPTR,A MOV 40H,#00H ;顯示緩沖器初始化 MOV 41H,#08H MOV 42H,#00H MOV 43H,#09H MOV 44H,#00H MOV 45H,#00HLOOP1: MOV R7,#40VI: LCALL DISPLAY DJN

20、Z R7,VI MOV A,#00H MOV DPTR,#0A000H ;0809AD 的通道開始轉換嗎? MOVX DPTR,A MOV R7,#0FHLOOP2:DJNZ R7,LOOP2 MOVX A,DPTR MOV R0,#45H ;拆字 LCALL PTDS SJMP LOOP1PTDS: MOV R1,A LCALL PTDS1 MOV A,R1 SWAP APTDS1: ANL A,#0FH MOV R0,A DEC R0 RETDELAY: MOV R7, #0 ; 延時子程序DELAYLOOP: DJNZ R7, DELAYLOOP DJNZ R6, DELAYLOOP R

21、ETDISPLAY:SETB 0D3H MOV R0, #LEDBUF MOV R1, #6 ; 共 6 個八段管 MOV R2, #00100000B ;從左顯示LOOP: MOV DPTR, #OUTBIT MOV A, #00H MOVX DPTR, A ; 關所有八段管 MOV A, R0 MOV DPTR,#LEDMAP MOVC A,A+DPTR MOV B, #8 ; 送 164DLP: RLC A MOV R3, A MOV ACC.0, C ANL A,#0FDH MOV DPTR, #DAT164 MOVX DPTR, A MOV DPTR, #CLK164 ORL A,#

22、02H MOVX DPTR, A ANL A,#0FDH MOVX DPTR, A MOV A, R3 DJNZ B, DLP MOV DPTR, #OUTBIT MOV A, R2 MOVX DPTR, A ; 顯示一位八段管 MOV R6, #1 CALL DELAY MOV A, R2 ; 顯示下一位 RR A MOV R2, A INC R0 DJNZ R1, LOOP MOV DPTR, #OUTBIT MOV A, #0 MOVX DPTR, A CLR 0D3H ; 關所有八段管 RETLEDMAP: ; 八段管顯示碼 DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6D

23、H, 7DH, 07H DB 7FH, 6FH, 77H, 7CH, 39H, 5EH, 79H, 71H END畫圖題畫圖題簡答題簡答題1-1.什么是智能儀器？智能儀器的主要特點是什么？什么是智能儀器？智能儀器的主要特點是什么？ 答：答： 內(nèi)含微型計算機并帶有 GP-IB 等通信接口的電子儀器成為智能儀器。 特點：（1）智能儀器使用鍵盤代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器中的旋轉式或琴鍵式切換開關開實施對儀器的控制從而使儀器面板的布置和儀器內(nèi)部有關部件的安排不再相互限制和牽連。 （2）微處理器的運用極大的提高了儀器的性能。 （3）智能儀器運用微處理器的控制功能，可以方便的實現(xiàn)量程自動轉換、自動調零、觸發(fā)電平自動調整

24、、自動校準、自動診斷等功能，有力的改善了儀器的自動化測量水平。 （4）智能儀器具有友好的人機對話能力。 （5）智能儀器一般都配有 GP-IB 或 RS-232 等通信接口，是智能儀器具有可程控操作的能力 1-9.研制智能儀器大致需要經(jīng)歷哪些階段？試對各階段的工作內(nèi)容做一簡要的敘述研制智能儀器大致需要經(jīng)歷哪些階段？試對各階段的工作內(nèi)容做一簡要的敘述。 答：答：1.確定設計任務：首先根據(jù)儀器最終要實現(xiàn)的設計目標，編寫設計任務說明書，明確儀器應具備的功能和應達到的技術指標。2.擬制總體設計方案：設計者應首先一句設計的要求和一些約束條件，提出幾種可能的方案。3.確定儀器工作總框圖：當儀器總體方案和選用

25、的微處理器的種類確定后，就應采用自上而下的方法，把儀器劃分成若干個便于實現(xiàn)的功能模塊，并分別繪制出相應的硬件和軟件工作框圖。4.硬件電路和軟件的設計與調試：一旦儀器工作總框圖確定后，硬件電路和軟件的設計工作就可以齊頭并進。5.整機聯(lián)調：硬件、軟件分別裝配調試合格后，就要對硬件、軟件進行聯(lián)合調試。 1-10 為什么目前智能儀器主機電路大多數(shù)采用單片機？選擇單片機時應主要為什么目前智能儀器主機電路大多數(shù)采用單片機？選擇單片機時應主要.考慮哪些因考慮哪些因素？素？ 答答：單片機性能增強、體現(xiàn)在指令指令執(zhí)行速度有很大提升；單片機集成了大容量片上flash 存儲器，并實現(xiàn)了 ISP 和 IAP，單片機在

26、低電壓、低功耗、低價位、LPC 方面有很大進步；單片機采用了數(shù)字模擬混合集成技術，將 A/D、D/A、鎖相環(huán)以及 USB、CAN 總線接口等都集成到單片機中，大大地減少片外附加器件的數(shù)目，進一步提高了系統(tǒng)可靠性能。 單片機的選擇要從價格、字長、輸入/輸出的執(zhí)行速度、編程的靈活性、尋址能力、中斷功能、直接存儲器訪問（DMA）能力、配套的外圍電路芯片是否豐富以及相應的并發(fā)系統(tǒng)是否具備等多方面進行綜合考慮2-1. A/D 轉換器與轉換器與 D/A 轉換器分別有哪些主要技術指標？分辨率和轉換精度這兩個技術指轉換器分別有哪些主要技術指標？分辨率和轉換精度這兩個技術指標有什么區(qū)別和聯(lián)系。標有什么區(qū)別和聯(lián)系

27、。 答：A/D 轉換器技術指標：1.分辨率與量化誤差；2.轉換精度；3.轉換速度；4.滿刻度范圍。 D/A 轉換器技術指標：1.分辨；2.轉換精度；3.轉換時間；4 尖峰誤差。 分辨率是衡量 A/D 轉換器分辨輸入模擬量最小變化程度的技術指標，轉換精度反映了一個實際 A/D 轉換器與一個理想 A/D 轉換器在量化值上的差值，用絕對誤差或相對誤差來表示。2-2.逐次比較式、并聯(lián)比較式和積分式逐次比較式、并聯(lián)比較式和積分式 A/D 轉換器各有什么特點？轉換器各有什么特點？ 答：逐次比較式 A/D 轉換器轉換時間與轉換精度比較適中，適用與一般場合。 積分式 A/D 轉換器的核心部件是積分器，速度較慢

28、，但抗干擾性能力強，適用于在數(shù)字電壓表類儀器中采用。 并行比較式 A/D 轉換器，轉換速率可以達到很高，但抗干擾能力差，由于工藝限制，其分辨率一般不高于 8 位。適用于數(shù)字示波器等要求轉換速度較快的儀器2-9 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由哪幾部分組成，每部分主要功能是什么？數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由哪幾部分組成，每部分主要功能是什么？ 答：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)把多路開關、模擬放大器、采樣/保持器、A/D 轉換器、控制邏輯以及微處理器系統(tǒng)的接口電路等都集成在一塊芯片中，構成數(shù)據(jù)采集集成電路3-1. 獨立式鍵盤、矩陣式鍵盤和交互式鍵盤各有特點？分別適合于什么場合？獨立式鍵盤、矩陣式鍵盤和交互式鍵盤各有特點？分別適合于什么場

29、合？ 答：獨立式鍵盤：一鍵一線，即每一按鍵單獨占用一根檢測線與主機相連。優(yōu)點是鍵盤結構簡單，各測試線相互獨立，按鍵識別容易。缺點是占用較多的檢測經(jīng)，不便于組成大型鍵盤。 矩陣式鍵盤：把檢測線分別分成兩組，一組為行線，另一組為列線，按鍵放大行線和列線的交叉點上。當需要的按鍵數(shù)大于 8 時,一般采用矩陣式鍵盤。 交互式鍵盤：任意兩檢測線之間均可以放置一個按鍵。其所占用的檢測線比矩陣式還要少，但是這種鍵盤所使用的檢測線必須具有位控功能的雙向 I/O 端口線。3-4. 分析法設計鍵值分析程序有什么優(yōu)點？簡述其設計步驟。分析法設計鍵值分析程序有什么優(yōu)點？簡述其設計步驟。 答：鍵盤分析程序的任務是對鍵盤的

30、操作做出識別并調用相應的功能程序模塊完成預訂的任務。 直接分析法的優(yōu)點是簡明直觀，缺點是命令和識別和處理程序的執(zhí)行交錯在一起，相互牽制。層次不清楚，當采用多用鍵，復用次數(shù)較多時，這一矛盾尤其突出，用狀態(tài)分析法可以克服這些缺點。 狀態(tài)分析法步驟：1.用狀態(tài)圖準確表述按鍵操作序列的定義； 2.狀態(tài)表；3.固化狀態(tài)表；4.鍵盤分析程序的設計3-6 試比較七段試比較七段 LED 顯示器靜態(tài)與動態(tài)多位數(shù)字顯示系統(tǒng)的特點。顯示器靜態(tài)與動態(tài)多位數(shù)字顯示系統(tǒng)的特點。 答：靜態(tài)顯示：每位顯示都應有各自的鎖存器、譯碼器（若采用軟件譯碼，譯碼器可省去）與驅動器鎖存器，用以鎖存各自待顯示數(shù)字的 BCD 碼或段碼。每一

31、次顯示輸出后保持顯示不變，僅在待顯示數(shù)字需要改變時，才更新其數(shù)字顯示器中鎖 存的內(nèi)容。其優(yōu)點是占用機時少，顯示穩(wěn)定可靠。缺點是當顯示的位數(shù)較多時，占用的 I/O 口較多。 動態(tài)顯示：微處理器或控制器應定時地對各個顯示器進行掃描，顯示器件分時輪流工作，每次只以使用一個器件顯示，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象，仍感覺所有的器件都在同時顯示。優(yōu)點是使用硬件少，占用 I/O 口少。缺點是占用機時長，只要不執(zhí)行顯示程序，就立刻停止顯示4-1. 試述在試述在 GPIB 接口系統(tǒng)中控者、講者和聽者三類裝置之間的相互關系。它們各自接口系統(tǒng)中控者、講者和聽者三類裝置之間的相互關系。它們各自的功能是什么？的功能是什么？

32、答：講者是通過總線發(fā)送儀器消息的儀器裝置；聽者是通過總線接收由講者發(fā)出消息的裝置；控者是數(shù)據(jù)傳輸過程中的組織者和控制者。在一個 GP-IB 系統(tǒng)中可設置多個講者，但在某一時刻只能有一個講者在起作用，聽者可以設置多個，并且允許多個聽者同時工作?？卣咄ǔＳ捎嬎銠C擔任，GP-IB 系統(tǒng)不允許有兩個或兩個以上的控者同時起作用。 4-2.GP-IB 接口系統(tǒng)的基本特性有哪些？接口系統(tǒng)的基本特性有哪些？ 答： 1.可以用一條總線相互連接，若干臺裝置，以組成一個自動測試系統(tǒng)；2.數(shù)據(jù)傳輸采用并行比特（位） ，串行字節(jié)（位組）雙向異步傳輸方式，其最大傳輸速率不超過 1 兆字節(jié)每秒；3.總線上傳輸?shù)南⒉捎秘撨?/p>

33、輯；4.地址容量；5.一般適用于電氣干擾輕微的實驗室和生產(chǎn)現(xiàn)場4-4 GP-IB 接口總線共有哪幾條信號線？它們各自的作用是什么？接口總線共有哪幾條信號線？它們各自的作用是什么？ 答：總線是一條 24 芯電纜，其中 16 條為信號線，其余為地線及屏蔽線。16 條信號線分為：1.8 條雙向數(shù)據(jù)總線（DIO1DIO8）,其作用是傳遞儀器消息和大部分接口消息，包括數(shù)據(jù)、命令和地址；2.3 條數(shù)據(jù)掛鉤聯(lián)絡線（DAV、 NRFD 和 NDAC） ，其作用是控制數(shù)據(jù)總線的時序，以保證數(shù)據(jù)總線能正確、有節(jié)奏的傳遞信息；3.5 條接口管理控制線（ATN、IFC、REN、EOI 和 SRQ）其作用是控制 GP-

34、IB 總線接口的狀態(tài)4-6. GP-IB 標準規(guī)定應有哪幾種功能？一臺智能儀器是否必須同時具備這些功能？標準規(guī)定應有哪幾種功能？一臺智能儀器是否必須同時具備這些功能？ 答：GP-IB 的十種接口功能：控者功能（C） 、講者功能（T） 、聽者功能（L） 、源掛鉤功能（SH） 、受者掛鉤功能（AH） 、服務請求功能（SR） 、并行點名功能（PP） 、遠控本控功能（R/L） 、裝置觸發(fā)功能（DT）和裝置清楚功能（DC） 。5-1.什么是算法？什么是測量算法？測量算法應包括哪些主要內(nèi)容？什么是算法？什么是測量算法？測量算法應包括哪些主要內(nèi)容？ 答：算法即計算方法，是為了使計算機獲得某種特定的計算結果而

35、制定的一套詳細的計算方法和步驟，一般表現(xiàn)為數(shù)學公式或操作流程。測量算法則是指直接與測量技術有關的算法。測量算法包括自檢、自動檢測、克服系統(tǒng)誤差的校正和克服隨機誤差的濾波處理5-4. 為什么要進行量程轉換？智能儀器怎樣實現(xiàn)量程轉換？為什么要進行量程轉換？智能儀器怎樣實現(xiàn)量程轉換？答：自動量程轉換可以使儀器在很短的時間內(nèi)自動選定在最合理的量程下，從而使儀器獲得高精度的測量，并簡化了操作。自動量程轉換由最大量程開始，逐級比較，直至選出最合適的量程為止。量程的設定由 CPU 通過特定的輸出端口送了量程控制代碼實現(xiàn)，這些代碼就是控制量程轉換開關的控制信號，送出不同的控制代碼就可以決定開關的不同組態(tài)，使電

36、壓表處于某一量程上5-6 采用數(shù)字濾波算法克服隨機誤差具有哪些優(yōu)點？采用數(shù)字濾波算法克服隨機誤差具有哪些優(yōu)點？ 答：采用數(shù)字濾波算法克服隨機誤差的優(yōu)點：（1）數(shù)字濾波只是一個計算過程，無需硬件，因此可靠性高，并且不存在阻抗匹配、特性波動、非一致性等問題。模擬濾波器在頻率很低時較難實現(xiàn)的問題，不會出現(xiàn)在數(shù)字濾波器的實現(xiàn)過程中。 （2）只要適當改變數(shù)字濾波程序有關參數(shù)，就能方便的改變?yōu)V波特性，因此數(shù)字濾波使用時方便靈活。 5-7 什么是儀器的系統(tǒng)誤差？智能儀器如何克服儀器的系統(tǒng)誤差？什么是儀器的系統(tǒng)誤差？智能儀器如何克服儀器的系統(tǒng)誤差？ 答： 系統(tǒng)誤差是指在相同條件下多次測量同一量時，誤差的絕對值

37、和符號保持恒定或在條件改變時按某種確定的規(guī)律而變化的誤差。修正方法：1.利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差；2.利用校正數(shù)據(jù)表修正系統(tǒng)誤差；3.通過曲線擬合來修正系統(tǒng)誤差。 5-8.簡述智能儀器利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差的方法和利用曲線擬合修正系統(tǒng)誤差的方法。簡述智能儀器利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差的方法和利用曲線擬合修正系統(tǒng)誤差的方法。 答：利用誤差模型：首先通過分析來建立系統(tǒng)的誤差模型，再由誤差模型求出誤差修正公式。誤差修正公式一般含有若干誤差因子，修正時，先通過校正技術把這些誤差因子求出來，然后利用修正公式來修正測量結果，從而削弱了系統(tǒng)誤差的影響。采用曲線擬合對測量結果進行修正的方法是，首先定出 f(x

38、)的具體形式，然后再通過對實測值進行選定函數(shù)的數(shù)值計算，求出精確的測量結果。5-9. 與硬件濾波器相比，數(shù)字濾波器具有哪些優(yōu)點？與硬件濾波器相比，數(shù)字濾波器具有哪些優(yōu)點？ 答：數(shù)字濾波具有硬件濾波器的功效，卻不需要硬件開銷，從而降低了成本，由于軟件的靈活性，還能產(chǎn)生硬件濾波器達不到的功效。不足之處就是需要占用機時。 5-10. 常用數(shù)字濾波方法有哪些？說明各種濾波算法的特點和使用場合。常用數(shù)字濾波方法有哪些？說明各種濾波算法的特點和使用場合。 答：常用的數(shù)字濾波方法有：中值濾波、平均濾波程序、低通數(shù)字濾波。中值濾波對去掉脈沖性質的干擾比較有效，并且采樣次數(shù) N 越大，濾波效果愈強，對于變化較為

39、劇烈的參數(shù)，不宜采用；平均濾波對濾除混雜在被測信號上的隨機干擾非常有效；低通數(shù)字濾波對濾除變化非常緩慢的被測信號中的干擾是很有效的。 5-11 平均濾波算法、中值濾波算法和去極值平均濾波算法的基本思想是什么？平均濾波算法、中值濾波算法和去極值平均濾波算法的基本思想是什么？ 答：平均值濾算法：對被測參數(shù)連續(xù)采樣 N 次，取其平均值。 中值濾波算法：對被測參數(shù)連續(xù)采樣 N（N 一般是奇數(shù)） ，然后將這些采樣值進行排序并選中間值。 去極值平均濾波算法：對被測測數(shù)連續(xù)采樣 N 次，去掉一個最大值，去掉一個最小值，再求余下 N-2 個采樣值的平均值10-1 個人儀器系統(tǒng)的發(fā)展分哪幾個階段？每個階段各有什么特點？個人儀器系統(tǒng)的發(fā)展分哪幾個階段？每個階段各有什么特點？答：分三個階段。內(nèi)插件式個人儀器及系統(tǒng)。優(yōu)點是結構簡單、使用方便，成本低。缺點是難以滿足重載儀器對電流和散熱的要求；機內(nèi)干擾較嚴重；各儀器卡之間不能直接通信，模擬信號也無法經(jīng)總線傳遞模塊式個人儀器及系統(tǒng)。特點是獨立的機箱和獨立的電源系統(tǒng)，使儀器避開了微型計算機的噪聲環(huán)境；設計了專門的儀器總線 PCIB，組成儀器系統(tǒng)很方便；更換系統(tǒng)中與微型計算機配合的接口卡，可適應多種個人計算機；系統(tǒng)中的儀器模塊和接口電路也使用了微處理器，因而 HO6000 系統(tǒng)是一種功能強大的多 CPU 的分布系統(tǒng)。VXI 總線儀器系統(tǒng)。特點是為模塊電