西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院(專升本)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

1．23456789計(jì)算機(jī)控制技術(shù)-學(xué)習(xí)指南單項(xiàng)選擇題二進(jìn)制數(shù)011001011110的十六進(jìn)制表示為（）B.65FHD.65EHA．54EHB.65FHD.65EHC.54FH在一般微處理器中，包含在中央處理器（CPU）內(nèi)的是（）A．算術(shù)邏輯單元 B.主內(nèi)存C．I/O單元 D.數(shù)據(jù)總線用存儲(chǔ)器芯片2114（1024*4）組成4KB內(nèi)存儲(chǔ)器需要2114芯片（）片A．2B.4C.8D.16計(jì)算機(jī)中使用總線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是（）A.減少信息傳送的數(shù)量B.提高信息傳送速度C.減少信息傳送線的數(shù)量D.以上都是優(yōu)點(diǎn)在微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，高速外設(shè)與內(nèi)存儲(chǔ)器進(jìn)行批量數(shù)據(jù)傳送時(shí)，應(yīng)采用（）A?無(wú)條件傳送B.程序查詢控制C.中斷控制狀態(tài)信息是通過（）總線進(jìn)行傳送的D.直接存儲(chǔ)其存取A.數(shù)據(jù)B.地址C.控制運(yùn)算器的主要功能是（）D.外部A.算術(shù)運(yùn)算C.算術(shù)和邏輯運(yùn)算B.邏輯運(yùn)算D.函數(shù)運(yùn)算8255A與外設(shè)間每個(gè)端口的數(shù)據(jù)線為（）A.4位B.8位C.16位D.32位設(shè)X=-46，Y=117，則[X+Y]補(bǔ)和[X-Y]補(bǔ)分別等于（ ）A．D2H和75H B.47H和5DHC．2EH和71H D.47H和71H

10.8255A與外設(shè)間每個(gè)端口的數(shù)據(jù)線為（）A.4位B.8位C.16位D.32位11.帶符號(hào)的八位二進(jìn)制補(bǔ)碼的表示范圍是（）A.-127~+127B.-32768~+32768C.-128~+127D.-32768~+3276712.一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)際上是執(zhí)行由（ ）A.用戶編制的高級(jí)語(yǔ)言程序B.用戶編制的匯編語(yǔ)言程序C.系統(tǒng)程序D.由二進(jìn)制碼組成的機(jī)器指令13.CPU被動(dòng)，外設(shè)主動(dòng)的接口方式為（）A.無(wú)條件程控方式B.查詢控制方式C.屮斷控制方式D.A,B,C都不對(duì)14.計(jì)算機(jī)中信息傳遞的三總線方式包括（）A.片總線、內(nèi)總線、外總線 B.地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線C.片內(nèi)總線、內(nèi)總線、外總線 D.內(nèi)總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線15.完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該包括（ ）A.運(yùn)算器、存儲(chǔ)器和控制器B.主機(jī)和外設(shè)C.主機(jī)和應(yīng)用程序D.硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)二、判斷題1．無(wú)條件程控傳送方式比有條件程控傳送方式的數(shù)據(jù)傳送速度快。（）2?在計(jì)算機(jī)中，CPU與DMA控制器都可以作為總線控制器件。（）在三種基本I/O同步控制方式中，從數(shù)據(jù)傳輸速度而言，以DMA方式最好,中斷控制次之，程序查詢方式最差。（）TOC\o"1-5"\h\zADC0809是逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換芯片。（ ）異步串行通信中加入奇偶校驗(yàn)位具有糾錯(cuò)功能。（ ）微處理器中的運(yùn)算器主要用于完成各種算術(shù)運(yùn)算。（ ）一個(gè)輸入接口中必須要有緩沖器。（ ）32位機(jī)即指該機(jī)CPU的數(shù)據(jù)線為32條。（ ）RS232標(biāo)準(zhǔn)比RS485標(biāo)準(zhǔn)傳輸數(shù)據(jù)的距離更遠(yuǎn)。（ ）10．微機(jī)中斷系統(tǒng)包含內(nèi)部中斷和外部中斷。（ ）11．對(duì)于不同的計(jì)算機(jī)，其CPU具有不同的機(jī)器指令。（ ）12．微機(jī)中斷系統(tǒng)包含內(nèi)部中斷和外部中斷。（ ）13．匯編語(yǔ)言就是機(jī)器語(yǔ)言（）。14．中斷方式傳送最適用于高速外設(shè)與存儲(chǔ)器之間交換成批數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。（ ）15．在傳輸率相同的情況下，同步串行通信的字符信息傳輸率一定比異步串行通信的高。（）二、分析計(jì)算題1．已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為D（s）=1+0?17s—1+0.085s試寫出相應(yīng)數(shù)字控制器的位置型和增量型控制算式，設(shè)采樣周期T=0.2s。某爐溫度變化范圍為0~1500°C，要求分辨率為3°C,溫度變送器輸出范圍為0~5V。若A/D轉(zhuǎn)換器的輸入范圍也為0~5V，則請(qǐng)?jiān)贏DC0809和AD574A之間選擇A/D轉(zhuǎn)換器，要求寫出計(jì)算過程。選定A/D轉(zhuǎn)換器后，通過變送器零點(diǎn)遷移而將信號(hào)零點(diǎn)遷移到600C，此時(shí)系統(tǒng)對(duì)爐溫變化的分辨率為多少？已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為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試寫出相應(yīng)數(shù)字控制器的位置型控制算式，設(shè)采樣周期T=0.5s。若8237A的端口基地址為000H，要求通道0和通道1工作在單字節(jié)讀傳輸方式,地址減1變化，無(wú)自動(dòng)預(yù)置功能。通道2和通道3工作在數(shù)據(jù)塊傳輸方式，地址加1變化，有自動(dòng)預(yù)置功能。8237A的DACK為高電平有效，DREQ為低電平有效，用固定優(yōu)先級(jí)方式啟動(dòng)8237A工作，試編寫8237A的初始化程序。模擬PID調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為D(s)=K(1+丄+Ts)。當(dāng)采樣周期相當(dāng)短時(shí),PTsDI用求和代替積分、用后向差分代替微分，試從模擬PID推導(dǎo)出數(shù)字PID的位置型及增量型控制算法。某熱處理爐溫度變化范圍為0~1500°C，經(jīng)溫度變送器變換為1~5V電壓送至ADC0809,ADC0809的輸入范圍為0~5V。當(dāng)t=kT時(shí)，ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)果為80H,問此時(shí)的爐內(nèi)溫度為多少度？7?可編程并行接口芯片8255A有哪幾種工作方式？每種工作方式有何特點(diǎn)？試說(shuō)明8255A的A口、B口和C口一般在使用上有什么區(qū)別？簡(jiǎn)述8255A并行接口芯片的作用與特性。什么是中斷？常見的中斷源有哪幾類？CPU響應(yīng)中斷的條件是什么？CPU的抗干擾技術(shù)有哪些？什么叫異步通信？什么叫同步通信？畫出異步串行通信的字符編碼格式。參考答案1．D2．A3．C41．D2．A3．C4．C 5．D 6．11．C12．D13．C 14．B15．二、判斷題1．Y2．Y3．Y 4．Y 5．N11．Y12．Y13．N14．N 15．N一、單項(xiàng)選擇題三、分析計(jì)算題A 7．C8．A 9．B 10．BD6．N7．Y 8．N9．N10．Y例：已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為d1+2j試寫岀相應(yīng)數(shù)字控制器的位置型控制算式「設(shè)采樣周期「心…答…U(s)(l+0.5s)=^(sXl+2s)任砂+啲=2叫珈)dt dt*(幻-等-J咻“心)-;婦)+吶(T+0.5>(/t)—0一気啟—1)=(T+2)貿(mào)Q—le(k-Y)r>5 r+2 2T=0.5s^u(k)=0.5u(k-1)+2.5e<k)-2e(k-1)西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)敎育學(xué)院

2?解：分辨率為3OC，分辨率也可定義為D二3二0.0021500-0則A/D轉(zhuǎn)換器的字長(zhǎng)n-n-lOg2(1+D)二lOg2(1+10.002)二log5012256二28 512二29 8<n<91在ADC0809(8位)與AD574A(12位)間選擇AD574A通過零點(diǎn)遷移將信號(hào)遷移到600°C,則此時(shí)系統(tǒng)對(duì)爐溫的變化分辨率為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的基地址為00H；輸出主清除命令OUT DMA+0DH，AL ；發(fā)總清命令；寫入方式字：?jiǎn)巫止?jié)讀傳輸，地址減1變化，無(wú)自動(dòng)預(yù)置功能，選擇通道0

MOV AL，01101000B；方式字OUTDMA+0BH，AL；寫入方式字MOV AL，01101000B；方式字OUTDMA+0BH，AL；寫入方式字；寫入方式字：?jiǎn)巫止?jié)讀傳輸，地址減1變化，無(wú)自動(dòng)預(yù)置功能，選擇通道1MOV AL，01101001B；方式字OUTDMA+0BH，AL；寫入方式字MOV AL，01101001B；方式字OUTDMA+0BH，AL；寫入方式字；寫入方式字：數(shù)據(jù)塊傳輸方式，地址加1變化，有自動(dòng)預(yù)置功能，選擇通道2MOV AL，10010010B；方式字OUTDMA+0BH，AL；寫入方式字MOV AL，10010010B；方式字OUTDMA+0BH，AL；寫入方式字；寫入方式字：數(shù)據(jù)塊傳輸方式，地址加1變化，有自動(dòng)預(yù)置功能，選擇通道3MOV AL，10010010B；方式字OUTDMA+0BH，AL；寫入方式字MOV AL，10010010B；方式字OUTDMA+0BH，AL；寫入方式字；寫入命令字：DACK為高電平有效，DREQ為低電平有效，用固定優(yōu)先級(jí)方式MOV AL，11000000B；命令字MOV AL，11000000B；命令字OUTDMA+08H，AL；寫入8237A15.解：PID調(diào)節(jié)器的時(shí)域表達(dá)式為u(t)=Ke(t)+—Jte(t)dt+TT0I把上式變換為差分方程，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為采樣周期，k為采樣序號(hào)。由上述三式可得數(shù)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，則得u(k-1)二Ke(k-1)+—t1Te(i)—Ii=0將上述2式相減，即得數(shù)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為比例增益，其中，K為比例增益，PK=K—為積分系數(shù),IPTIKd=KP爭(zhēng)為微分系數(shù)。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對(duì)應(yīng)的電壓值為竺x80H=2.5098V255Y=566O.18C1500-0=YY=566O.18C5-1_=2.5098-17．答：方式0：沒有固定的用于應(yīng)答式傳送的聯(lián)絡(luò)信號(hào)線，CPU可以采用無(wú)條件傳送方式與8255A交換數(shù)據(jù)。方式1：有專用的中斷請(qǐng)求和聯(lián)絡(luò)信號(hào)線，因此，方式1通常用于查詢傳送或中斷傳送方式。方式2：PA口為雙向選通輸入/輸出或叫雙向應(yīng)答式輸入/輸出。8．答：在實(shí)際使用中，A口與B口常常作為獨(dú)立的輸入端口或輸出端口，C口則配合A口和B口工作。具體得說(shuō)，C口常常通過控制命令分成兩個(gè)4位端口，每個(gè)4位端口包含一個(gè)4位的輸入緩沖器和1個(gè)4位的輸出鎖存器，它們分別用來(lái)為A口和B口輸出控制信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)。答：8255A是可編程通用并行接口芯片，可通過程序設(shè)置其工作在方式0、方式1和方式2。方式0為基本的輸入/輸出方式，可提供A口、B口兩個(gè)8位并行通道和C口高4位、C口低4位兩個(gè)4位并行通道，可分別設(shè)置4個(gè)通道工作在輸入或輸出狀態(tài)。方式1為選通輸入/輸出方式，A、B兩個(gè)8位口工作在輸入或輸出狀態(tài)，而CD的特定位則提供A口、B口數(shù)據(jù)傳輸所需的控制和狀態(tài)信息。方式2為雙向數(shù)據(jù)傳輸方式，只適用于A口，通過A口可實(shí)現(xiàn)CPU與外設(shè)間的雙向數(shù)據(jù)傳輸。C口提供雙向數(shù)據(jù)傳輸所需的控制和狀態(tài)信息。答：中斷是指CPU在正常執(zhí)行程序時(shí)，由于內(nèi)部/外部時(shí)間或程序的預(yù)先安排引起CPU暫時(shí)終止執(zhí)行現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)而去執(zhí)行請(qǐng)求CPU為其服務(wù)的服務(wù)程序，待該服務(wù)程序執(zhí)行完畢，又能自動(dòng)返回到被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行的過程。常見的中斷源有：一般的輸入/輸出設(shè)備請(qǐng)求中斷；實(shí)時(shí)時(shí)鐘請(qǐng)求中斷；故障源；數(shù)據(jù)通道中斷和軟件中斷。CPU響應(yīng)中斷的條件：若為非屏蔽中斷請(qǐng)求，則CPU執(zhí)行完現(xiàn)行指令后，就立即響應(yīng)中斷。CPU若要響應(yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求，必須滿足以下三個(gè)條件：①無(wú)總線請(qǐng)求；②CPU允許中斷；③CPU執(zhí)行完現(xiàn)行指令。答：（1）復(fù)位對(duì)于失控的CPU，最簡(jiǎn)單的方法是使其復(fù)位，程序自動(dòng)從頭開始執(zhí)行。復(fù)位方式有上電復(fù)位、人工復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位三種。（2）掉電保護(hù)（3） 指令冗余指令冗余是在程序的