微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)(第二版)考試試題及答案

微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)(第二版)考試試題及答案微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)(第二版)考試試題及答案微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)(第二版)考試試題及答案資料僅供參考文件編號：2022年4月微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)(第二版)考試試題及答案版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：一、選擇題（本題共10小題，每小題分，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。A．A/D轉(zhuǎn)換器B．雙向可控硅C．D/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)C．A/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)控制意味著對其轉(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D．SCC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C．A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”A．0．3伏以下B．0．7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，（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，試寫出相對于下列各模擬量所對應(yīng)的數(shù)字量：1. 模擬量為5V時(shí)，所對應(yīng)的數(shù)字量為3FFH。2. 模擬量為0V時(shí)，所對應(yīng)的數(shù)字量為200H。3. 模擬量為時(shí)，所對應(yīng)的數(shù)字量為100H。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，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Kd\Ki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，在括號內(nèi)劃∨，錯(cuò)誤，在括號內(nèi)劃╳，并改正（只對錯(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范圍很寬，需要通過可編程增益放大器，對信號進(jìn)行調(diào)整，使A/D轉(zhuǎn)換器滿量程信號達(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、簡答題（本題共4小題，共20分）1.（本題5分）簡要說明多路開關(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。由于微分只存在于瞬間，因而有時(shí)會使系統(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/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）G1G2A01110110XXY6所以,8255A的地址是:F800H—FB00H(或:F8FFH—6BFFH)（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：MOVA，#82H；8255初始化2分MOVDPTR，#0FB00HMOVX@DPTR.，AMOVA，#09H；啟動(dòng)A/D2分MOVX@DPTR.，AMOVDPTR，#0F900HLOOP：MOVDPTR，#0FA00HMOVXA，@DPTR；判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束2分ANLA，#01HJZ，LOOPDECDPHMOVXA，@DPTR；讀A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果2分ENDSTART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8000—8003H）（8分）（5）圖中有否需要改動(dòng)的地方原因是什麼（2分）答：（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)K0—K7為給定值，用來給定馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，V=Vmax╳N/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：MOVA，#81H；8255初始化2分MOVDPTR，#8003HMOVX@DPTR.，ALOOP：MOVDPTR，#8002HMOVXA，@DPTR；判斷是否停止馬達(dá)2分ANLA，#02HJZ，STOPSTART：MOVA，#90H；啟動(dòng)馬達(dá)，指示燈亮2分（MOVDPTR，#8002H）MOVX@DPTR.，AAJMPLOOPSTOP：MOVA，#00H；停止馬達(dá)，指示燈滅2分（MOVDPTR，#8002H）MOVX@DPTR.，AAJMPLOOP（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ID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)，使最高位發(fā)光其余位不發(fā)光的報(bào)警模型是（A）。A．1000BB．0001BC．1111BD．0000B6.關(guān)于ADC0809中EOC信號的描述，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，輸入端從變至,輸出端為（A）。A．從變至B．從變至并維持不變C．維持在D．快速升至并維持不變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D．SCC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C．A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）1．DDC系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是____用一臺計(jì)算機(jī)控制多個(gè)回路_______。_用一臺計(jì)算機(jī)控制多個(gè)回路_2．采樣/保持器有兩種工作方式。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)，輸入電平從伏下滑到伏，此時(shí)輸出端電平為伏。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，在括號內(nèi)劃∨，錯(cuò)誤，在括號內(nèi)劃╳，并改正（只對錯(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轉(zhuǎn)換成一路信號。（∨）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。（∨）5．A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)束信號的連接方式是判斷A/D轉(zhuǎn)換方式的主要依據(jù)。（∨）四、簡答題（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兩種顯示都需要解決的問題是什麼怎樣解決1.答：一種是動(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。可以用硬件譯碼器實(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EOC的不同接法，能構(gòu)成的工作方式有：①查詢方式：EOC接一根口線。②中斷方式：EOC接中斷申請線INT0或INT1。③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)對按鍵的查詢工作的準(zhǔn)確性。常采用的防抖措施有：①軟件延時(shí)程序（一般為10--20毫秒）。②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?jiān)谙卤淼目崭裉幪钌线m當(dāng)?shù)臄?shù)。（4分） 步

步序

控

制

位PC7PC6PC5PC4PC3

PC2

PC1

PC0D

C

B

A

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

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）ORG2000HSTART：MOVA，80H；8255初始化MOVDPTR，#2063HMOVX@DPTR,AMOVA,#01H；A相通電MOVX@DPTR,AMOVA,#03H；B相通電MOVX@DPTR,AMOVA,#05H；C相通電