大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-微機(jī)控制技術(shù)筆試（2018-2023年）真題摘選含答案

長(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有時(shí)，直掛云帆濟(jì)滄海。大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-微機(jī)控制技術(shù)筆試（2018-2023年）真題摘選含答案（圖片大小可自由調(diào)整）卷I一.參考題庫(kù)(共30題)1.FPGA是什么意思？它有什么特點(diǎn)？在微機(jī)控制系統(tǒng)和智能化儀器中有著怎樣的影響？2.說(shuō)明流控制的作用。3.步進(jìn)電機(jī)之所以能轉(zhuǎn)動(dòng)，其關(guān)鍵原因是錯(cuò)齒。4.薄膜式開(kāi)關(guān)有哪些優(yōu)點(diǎn)？如何與單片機(jī)進(jìn)行接口？5.采樣頻率的高低對(duì)數(shù)字控制系統(tǒng)有什么影響？試舉工業(yè)控制實(shí)例加以說(shuō)明。6.工控組態(tài)軟件有哪些基本特性。7.雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理。8.Modbus協(xié)議支持哪些設(shè)備？9.工業(yè)控制程序有什么特點(diǎn)？10.采樣保持器的作用是什么？是否所有的模擬量輸入通道中都需要采樣保持器？為什么？11.簡(jiǎn)述微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中組態(tài)軟件的作用。12.什么是數(shù)控系統(tǒng)？數(shù)控系統(tǒng)包括哪些？13.簡(jiǎn)述OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu)以及各層次功能。14.在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中，是不是所有的輸入通道都需要加采樣-保持器，為什么？15.慣性環(huán)節(jié)的主要特點(diǎn)是：當(dāng)輸入變量發(fā)生突變時(shí)，其輸出變量不能突變，而是按（）變化。16.常用的數(shù)字濾波方法有幾種？它們各自有什么特點(diǎn)？17.算術(shù)濾波、加權(quán)濾波、滑動(dòng)濾波的區(qū)別是什么？18.控制量三種輸出時(shí)刻與控制延時(shí)。19.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（）的辦法解決。20.在PID調(diào)節(jié)中，系數(shù)K，??等各有什么作用？他們對(duì)調(diào)節(jié)品質(zhì)有什么影響？21.數(shù)字控制器設(shè)計(jì)的零階保持器法，也稱(chēng)階躍響應(yīng)不變法，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？22.控制系統(tǒng)常常按其開(kāi)環(huán)傳送函數(shù)中所含（）環(huán)節(jié)個(gè)數(shù)來(lái)分類(lèi)，分為“0”型，“I”型系統(tǒng)等23.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、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)24.微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件有什么作用？說(shuō)出各部分軟件的作用。25.FPGA是什么意思？它有什么特點(diǎn)？在微機(jī)控制系統(tǒng)和智能化儀器中有著怎樣的影響？26.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)（）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27.為什么高于8位的D/A轉(zhuǎn)換器與8位的微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)接口連接必須采用雙緩沖方式？這種雙緩沖工作與DAC0832的雙緩沖工作在接口上有什么不同？28.采樣保持器有什么作用？試說(shuō)明保持電容的大小對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。29.微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？30.三相步進(jìn)電機(jī)工作電壓是3相交流電。卷I參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案: FPGA是指現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 特點(diǎn).FPGA的特點(diǎn) （1）采用FPGA設(shè)計(jì)ASIC電路，用戶(hù)不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。 （2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。 （3）FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和I／O引腳。 （4）FPGA是ASIC電路中設(shè)計(jì)周期最短、開(kāi)發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險(xiǎn)最小的器件之一。 （5）FPGA采用高速CHMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容?？梢哉f(shuō)，F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。2.參考答案: 流控制是確保接收方不會(huì)被發(fā)送方連續(xù)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)幀“淹沒(méi)”的機(jī)制。3.參考答案:正確4.參考答案: 色彩亮麗；文字說(shuō)明一目了然；形意圖案使用方便；鍵體美觀；透明視窗5.參考答案: 采樣頻率高低對(duì)數(shù)字控制系統(tǒng)有些影響，采樣頻率高，則對(duì)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性增加，但采樣頻率高，會(huì)過(guò)多的占用CPU的時(shí)間和內(nèi)存資源，采樣頻率高，對(duì)采集的數(shù)據(jù)要進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，CPU大部分時(shí)間用在數(shù)據(jù)采集分析處理上，影響了作其它事的時(shí)間。采樣頻率要低，就有可能漏掉該采集的數(shù)據(jù)沒(méi)采到，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析就有可能不正確。6.參考答案: 工控組態(tài)軟件的基本特性如下： 1）結(jié)構(gòu)上由開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境組成。 2）系統(tǒng)運(yùn)行要求組態(tài)軟件具備實(shí)時(shí)多任務(wù)性。 3）組態(tài)軟件提供的開(kāi)放接口讓用戶(hù)能方便地開(kāi)發(fā)擴(kuò)展功能。 4）組態(tài)軟件中設(shè)置了完善的安全機(jī)制。 5）組態(tài)軟件應(yīng)具備延續(xù)性和可擴(kuò)充性。 6）組態(tài)軟件應(yīng)具有封裝性，易學(xué)易用。 7）組態(tài)軟件具有通用性。7.參考答案: 電路先對(duì)輸入未知模擬電壓進(jìn)行固定時(shí)間的積分，然后轉(zhuǎn)到對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行反向積分，反向積分到一定時(shí)間，便返回初始值?？梢?jiàn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行反向積分時(shí)間T正比于輸入模擬電壓，輸入模擬電壓越大，反向積分所需的時(shí)間越長(zhǎng)。因此只要用標(biāo)準(zhǔn)的高頻時(shí)鐘脈沖測(cè)定反向積分花費(fèi)的時(shí)間，就可以得到輸入模擬電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，即實(shí)現(xiàn)了A/D轉(zhuǎn)換8.參考答案: 此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。許多工業(yè)設(shè)備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標(biāo)準(zhǔn).9.參考答案: （1）可用程序代替硬件電路，完成多種運(yùn)算（2）能自動(dòng)修正誤差（3）能對(duì)被測(cè)參數(shù)對(duì)象進(jìn)行較復(fù)雜的計(jì)算和處理（4）不僅能對(duì)被測(cè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和處理，而且可以進(jìn)行邏輯判斷（5）微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)不但精度高，而且穩(wěn)定可靠，不受外界干擾。10.參考答案: 為了提高模擬量輸入信號(hào)的頻率范圍，以適應(yīng)某些隨時(shí)間變化較快的信號(hào)的要求，可以采用帶有保持器電路的采樣器。當(dāng)被測(cè)信號(hào)變化很慢時(shí)，若A/D轉(zhuǎn)換器時(shí)間足夠短，可以不加采樣保持器11.參考答案: "組態(tài)軟件”是指利用Windows操作系統(tǒng)提供的編程工具，通過(guò)簡(jiǎn)單、形象的組態(tài)工作實(shí)現(xiàn)具有良好的人機(jī)界面、綜合應(yīng)用與開(kāi)發(fā)功能，集數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史庫(kù)、圖形庫(kù)、控制操作和運(yùn)行監(jiān)視為一體的多任務(wù)信息處理系統(tǒng)。12.參考答案: 數(shù)控系統(tǒng)是采用數(shù)字電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng)，它包括順序控制和數(shù)字程序控制兩部分。13.參考答案: 物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表達(dá)層和應(yīng)用層。 物理層功能：物理層是通信網(wǎng)上各設(shè)備之間的物理接口，它主要定義了通信設(shè)備的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和過(guò)程特性。 數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)鏈路層功能是將物理層從一個(gè)原始的傳輸工具轉(zhuǎn)變成一個(gè)可靠的鏈路，它負(fù)責(zé)將被傳送的數(shù)據(jù)按幀格式化，完成介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制，差錯(cuò)控制，以及物理層的管理等。 網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層功能就是實(shí)現(xiàn)節(jié)電的交換功能，實(shí)現(xiàn)端節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)正確無(wú)誤的信息傳送。 傳輸層：主要是完成從終端端點(diǎn)到另一種短短點(diǎn)的可靠傳輸服務(wù)。 應(yīng)用層：應(yīng)用層是向網(wǎng)絡(luò)使用者提供一個(gè)方便有效的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境。14.參考答案: 不是，對(duì)于輸入信號(hào)變化很慢，如溫度信號(hào)；或者A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間較快，使得在A/D轉(zhuǎn)換期間輸入信號(hào)變化很小，在允許的A/D轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器。15.參考答案:周期16.參考答案: 常用的數(shù)字濾波方法有7種。 （1）程序判斷濾波法：是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定出相鄰兩次采樣信號(hào)之間可能出現(xiàn)得最大偏差。 （2）中值濾波法：它對(duì)于去掉偶然因素引起的波動(dòng)或采樣器不穩(wěn)定而造成的誤差所引起的脈動(dòng)干擾比較有效。 （3）算術(shù)平均值濾波法：它適用于一般的具有隨機(jī)干擾信號(hào)的濾波。它特別適合于信號(hào)本身在某一數(shù)值范圍附近作上下波動(dòng)的情況。 （4）加權(quán)平均值濾波：可以提高濾波效果 （5）滑動(dòng)平均值濾波法：采樣時(shí)間短，可以提高檢測(cè)速度 （6）慣性濾波法：適用于慢速隨機(jī)變量的濾波 （7）復(fù)合數(shù)字濾波：比單純的平均值濾波的效果要好17.參考答案: 算術(shù)濾波實(shí)際上是求取采樣值的平均值；加權(quán)濾波則是在加權(quán)的基礎(chǔ)上求取平均值；滑動(dòng)濾波則是每采一個(gè)新數(shù)據(jù)，計(jì)算一個(gè)新的平均值。18.參考答案: 控制算法末，計(jì)算時(shí)延較大，且隨控制算法復(fù)雜程度的不同而變化 控制算法中，計(jì)算時(shí)延最小，對(duì)系統(tǒng)性能影響最小 下一采樣時(shí)刻，時(shí)延最大，但是時(shí)延大小固定19.參考答案:雙功能鍵20.參考答案: 系數(shù)Kp為比例系數(shù)，提高系數(shù)Kp可以減小偏差，但永遠(yuǎn)不會(huì)使偏差減小到零，而且無(wú)止境的提高系數(shù)Kp最終將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。比例調(diào)節(jié)可以保證系統(tǒng)的快速性。系數(shù)Ki為積分常數(shù)，Ki越大積分作用越弱，積分調(diào)節(jié)器的突出優(yōu)點(diǎn)是，只要被調(diào)量存在誤差，其輸出的調(diào)節(jié)作用便隨時(shí)間不斷加強(qiáng)，直到偏差為零。積分調(diào)節(jié)可以消除靜差，提高控制精度。系數(shù)Kd為微分常數(shù)，kd越大，微分作用越強(qiáng)。微分調(diào)節(jié)主要用來(lái)加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減小超調(diào)，克服震蕩，消除系統(tǒng)慣性的影響。21.參考答案: 離散近似后的數(shù)字控制器的階躍響應(yīng)序列必須與模擬調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)的采樣值相等22.參考答案:積分23.參考答案:A24.參考答案: 軟件是指能夠完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和。整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)作，都是在軟件的指揮下協(xié)調(diào)進(jìn)行的，因此說(shuō)軟件是微機(jī)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)。就功能來(lái)分，軟件可分為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)。 （1）系統(tǒng)軟件：它是由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)者提供的專(zhuān)門(mén)用來(lái)使用和管理計(jì)算機(jī)的程序。對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)軟件只是作為開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件的工具，是不需要自己設(shè)計(jì)的。 系統(tǒng)軟件包括： A.操作系統(tǒng)：即為管理程序、磁盤(pán)操作系統(tǒng)程序、監(jiān)控程序等； B.診斷系統(tǒng)：指的是調(diào)節(jié)程序及故障診斷程序； C.開(kāi)發(fā)系統(tǒng)：包括各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、語(yǔ)言處理程序（編譯程序）、服務(wù)程序（裝配程序和編輯程序）、模擬主系統(tǒng)（系統(tǒng)模擬、仿真、移植軟件）、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等； D.信息處理：指文字翻譯、企業(yè)管理等。 （2）應(yīng)用軟件：它是面向用戶(hù)本身的程序，即指由用戶(hù)根據(jù)要解決的實(shí)際問(wèn)題而編寫(xiě)的各種程序。 應(yīng)用軟件包括： A.過(guò)程監(jiān)視程序：指巡回檢測(cè)程序、數(shù)據(jù)處理程序、上下限檢查及報(bào)警程序、操作面板服務(wù)程序、數(shù)字濾波及標(biāo)度變換程序、判斷程序、過(guò)程分析程序等； B.過(guò)程控制計(jì)算程序：指的是控制算法程序、事故處理程序和信息管理程序，其中信息管理程序包括信息生成調(diào)度、文件管理及輸出、打印、顯示程序等； C.公共服務(wù)程序：包括基本運(yùn)算程序、函數(shù)運(yùn)算程序、數(shù)碼轉(zhuǎn)換程序、格式編碼程序。 （3）數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)主要用于資料管理、存檔和檢索，相應(yīng)軟件設(shè)計(jì)指如何建立數(shù)據(jù)庫(kù)以及如何查詢(xún)、顯示、調(diào)用和修改數(shù)據(jù)等。25.參考答案: FPGA是指現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 特點(diǎn).FPGA的特點(diǎn) （1）采用FPGA設(shè)計(jì)ASIC電路，用戶(hù)不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。 （2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。 （3）FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和I／O引腳。 （4）FPGA是ASIC電路中設(shè)計(jì)周期最短、開(kāi)發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險(xiǎn)最小的器件之一。 （5）FPGA采用高速CHMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容。 可以說(shuō)，F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。26.參考答案:A27.參考答案: 原因：數(shù)據(jù)要分兩次或三次輸入，雙緩沖結(jié)構(gòu)避免了產(chǎn)生虛假的模擬量輸出值。主要區(qū)別是AD667的第一級(jí)由3個(gè)4位寄存器組成。28.參考答案: 采樣保持器的作用：A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換總需要一定的時(shí)間。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)，希望輸入信號(hào)不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。這樣，就需要在A/D轉(zhuǎn)換器之前加入采樣保持器。 保持電容對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小，則采樣狀態(tài)時(shí)充電時(shí)間常數(shù)小，即保持電容充電快，輸出對(duì)輸入信號(hào)的跟隨特性好，但在保持狀態(tài)時(shí)放電時(shí)間常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；反之，保持電容值大，保持性能好，但跟隨特性差。29.參考答案: 由四部分組成。 （1）主機(jī)：這是微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的核心，通過(guò)接口它可以向系統(tǒng)的各個(gè)部分發(fā)出各種命令，同時(shí)對(duì)被控對(duì)象的被控參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)及處理。主機(jī)的主要功能是控制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，按控制規(guī)律進(jìn)行各種控制運(yùn)算（如調(diào)節(jié)規(guī)律運(yùn)算、最優(yōu)化計(jì)算等）和操作，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果作出控制決策；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，使之處于最優(yōu)工作狀態(tài)；對(duì)事故進(jìn)行預(yù)測(cè)和報(bào)警；編制生產(chǎn)技術(shù)報(bào)告，打印制表等等。 （2）輸入輸出通道：這是微機(jī)和生產(chǎn)對(duì)象之間進(jìn)行信息交換的橋梁和紐帶。過(guò)程輸入通道把生產(chǎn)對(duì)象的被控參數(shù)轉(zhuǎn)換成微機(jī)可以接收的數(shù)字代碼。過(guò)程輸出通道把微機(jī)輸出的控制命令和數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成可以對(duì)生產(chǎn)對(duì)象進(jìn)行控制的信號(hào)。過(guò)程輸入輸出通道包括模擬量輸入輸出通道和數(shù)字量輸入輸出通道。 （3）外部設(shè)備：這是實(shí)現(xiàn)微機(jī)和外界進(jìn)行信息交換的設(shè)備，簡(jiǎn)稱(chēng)外設(shè)，包括人機(jī)聯(lián)系設(shè)備（操作臺(tái)）、輸入輸出設(shè)備（磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、鍵盤(pán)、打印機(jī)、顯示終端等）和外存貯器（磁盤(pán)）。其中操作臺(tái)應(yīng)具備顯示功能，即根據(jù)操作人員的要求，能立即顯示所要求的內(nèi)容；還應(yīng)有按鈕，完成系統(tǒng)的啟、停等功能；操作臺(tái)還要保證即使操作錯(cuò)誤也不會(huì)造成惡劣后果，即應(yīng)有保護(hù)功能。 （4）檢測(cè)與執(zhí)行機(jī)構(gòu) a.測(cè)量變送單元：在微機(jī)控制系統(tǒng)中，為了收集和測(cè)量各種參數(shù)，采用了各種檢測(cè)元件及變送器，其主要功能是將被檢測(cè)參數(shù)的非電量轉(zhuǎn)換成電量，例如熱電偶把溫度轉(zhuǎn)換成mV信號(hào)；壓力變送器可以把壓力轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?hào)，這些信號(hào)經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)（0～5V或4～20mA）后，再送入微機(jī)。 b.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：要控制生產(chǎn)過(guò)程，必須有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它是微機(jī)控制系統(tǒng)中的重要部件，其功能是根據(jù)微機(jī)輸出的控制信號(hào)，改變輸出的角位移或直線(xiàn)位移，并通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變被調(diào)介質(zhì)的流量或能量，使生產(chǎn)過(guò)程符合預(yù)定的要求。例如，在溫度控制系統(tǒng)中，微機(jī)根據(jù)溫度的誤差計(jì)算出相應(yīng)的控制量，輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)閥）來(lái)控制進(jìn)入加熱爐的煤氣（或油）量以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的溫度值。常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)等控制形式，也有的采用馬達(dá)、步進(jìn)電機(jī)及可控硅元件等進(jìn)行控制。30.參考答案:錯(cuò)誤卷II一.參考題庫(kù)(共30題)1.什么是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？2.下列不屬于D/A轉(zhuǎn)換器主要參數(shù)的是（）？A、分辨率B、精確度C、線(xiàn)性度D、轉(zhuǎn)換時(shí)間3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程是怎樣的？4.單片機(jī)系統(tǒng)中按鍵消抖動(dòng)方法只能采用延時(shí)子程序方法。5.簡(jiǎn)述看門(mén)狗（watchdog）技術(shù)？6.8086CPU預(yù)取指令隊(duì)列有什么好處？8086CPU內(nèi)部的并行操作體現(xiàn)在哪里？7.8086存儲(chǔ)器中存放數(shù)據(jù)字時(shí)有“對(duì)準(zhǔn)字”和“非對(duì)準(zhǔn)字”之分，請(qǐng)說(shuō)明它們的差別。8.簡(jiǎn)述基帶傳輸和頻帶傳輸?shù)奶匦裕?.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)量環(huán)節(jié)的誤差有哪幾種？誤差產(chǎn)生的原因有哪些？修正誤差的方法有哪些？10.操作指導(dǎo)、DDC和SCC系統(tǒng)工作原理如何？它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系？11.由于各種傳感器提供的電壓信號(hào)范圍很寬，需要通過(guò)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(mǎn)量程信號(hào)達(dá)到均一化。12.標(biāo)度變換在工程上有什么意義？在什么情況下使用標(biāo)度變換程序？13.積分電路對(duì)數(shù)字量信號(hào)的調(diào)理過(guò)程。14.A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道的主要器件。15.一個(gè)8位的A/D轉(zhuǎn)換器（量化精度0.1%），孔徑時(shí)間3.18μm，如果要求轉(zhuǎn)換誤差在轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，則允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號(hào)的最大頻率為（）A、5HzB、50HzC、100HzD、500Hz16.在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)誤差是如何產(chǎn)生的？怎樣自動(dòng)校正系統(tǒng)誤差？17.說(shuō)明嵌入式系統(tǒng)與一般微型計(jì)算機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)的區(qū)別。18.數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)步驟是什么？19.在工業(yè)過(guò)程控制中，鍵盤(pán)有幾種？它們各有什么特點(diǎn)和用途？20.根據(jù)香農(nóng)定律（采樣定律），采樣頻率應(yīng)滿(mǎn)足T<π/ωmax（式中ωmax為系統(tǒng)信號(hào)最高角頻率）。21.微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件有什么作用？說(shuō)出各部分軟件的作用。22.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？23.什么叫重建？計(jì)算機(jī)如何處理重鍵？24.RS-485串行通信總線(xiàn)采用什么傳輸方式？它與RS-422A串行通信總線(xiàn)的區(qū)別是什么？25.簡(jiǎn)述STD總線(xiàn)的特點(diǎn)。26.現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)常采用簡(jiǎn)化的（）參考模型。27.模擬量輸出通道由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？28.A/D和D/A轉(zhuǎn)換器在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中有什么作用？29.在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，被測(cè)信號(hào)有（）和（）兩種輸入方式。30.慣性環(huán)節(jié)的主要特點(diǎn)是，當(dāng)其輸入量發(fā)生突然變化時(shí)，其輸出量不能突變，而是按（）變化。卷II參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案: 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。2.參考答案:B3.參考答案: 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程可歸納為以下三個(gè)步驟： （1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：對(duì)被控量的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)，并輸入給計(jì)算機(jī)。 （2）實(shí)時(shí)決策：對(duì)采集到的表征被控參數(shù)的狀態(tài)量進(jìn)行分析，并按已定的控制規(guī)律，決定下一步的控制過(guò)程。 （3）實(shí)時(shí)控制：根據(jù)決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，完成控制任務(wù)。4.參考答案:錯(cuò)誤5.參考答案: 在由單片機(jī)構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，由于單片機(jī)的工作常常會(huì)受到來(lái)自外界電磁場(chǎng) 的干擾，造成程序的跑飛，而陷入死循環(huán)，程序的正常運(yùn)行被打斷，由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)工作，會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài)，發(fā)生不可預(yù)料的后果，所以出于對(duì)單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮，便產(chǎn)生了一種專(zhuān)門(mén)用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序運(yùn)行狀態(tài)的芯片，俗稱(chēng)"看門(mén)狗"是一個(gè)定時(shí)器電路，一般有一個(gè)輸入，叫喂狗，一個(gè)輸出到MCU的RST端，MCU正常工作的時(shí)候，每隔一段時(shí)間輸出一個(gè)信號(hào)到喂狗端，給WDT清零，如果超過(guò)規(guī)定的時(shí)間不喂狗，（一般在程序跑飛時(shí)），WDT定時(shí)超過(guò)，就會(huì)給出一個(gè)復(fù)位信號(hào)到MCU，使MCU復(fù)位.防止MCU死機(jī).看門(mén)狗的作用就是防止程序發(fā)生死循環(huán)，或者說(shuō)程序跑飛。工作原理：在系統(tǒng)運(yùn)行以后也就啟動(dòng)了看門(mén)狗的計(jì)數(shù)器，看門(mén)狗就開(kāi)始自動(dòng)計(jì)數(shù)，如果到了一定的時(shí)間還不去清看門(mén)狗，那么看門(mén)狗計(jì)數(shù)器就會(huì)溢出從而引起看門(mén)狗中斷，造成系統(tǒng)復(fù)位。6.參考答案: 8086CPU的預(yù)取指令隊(duì)列由6個(gè)字節(jié)組成，按照8086CPU的設(shè)計(jì)要求，指令執(zhí)行部件（EU）在執(zhí)行指令時(shí)，不是直接通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器取指令，而是從指令隊(duì)列中取得指令代碼，并分析執(zhí)行它。從速度上看，該指令隊(duì)列是在CPU內(nèi)部，EU從指令隊(duì)列中獲得指令的速度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)直接從內(nèi)存中讀取指令。 8086CPU內(nèi)部的并行操作體現(xiàn)在指令執(zhí)行的同時(shí)，待執(zhí)行的指令也同時(shí)從內(nèi)存中讀取，并送到指令隊(duì)列。7.參考答案: 一個(gè)16位的數(shù)據(jù)字是按照低地址存放低位數(shù)據(jù)、高地址存放高位數(shù)據(jù)來(lái)存放的。若16位數(shù)據(jù)的低8位存放在偶地址，則該數(shù)據(jù)字就是“對(duì)準(zhǔn)字”，否則就是“非對(duì)準(zhǔn)字”。主要差別是CPU讀取和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)字時(shí)，如果是對(duì)準(zhǔn)字，只需要一次讀寫(xiě)操作即可，而非對(duì)準(zhǔn)字就需要兩次讀寫(xiě)操作才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)字的存取。8.參考答案: 基帶傳輸不需要調(diào)制解調(diào)器，設(shè)備花費(fèi)少，適用于短距離小范圍的數(shù)據(jù)傳輸，分級(jí)分布式控制系統(tǒng)通常采用這種方式連接各級(jí)微型計(jì)算機(jī)。頻帶傳輸使用調(diào)制解調(diào)技術(shù)，發(fā)送方對(duì)待發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行先行編碼，將編碼后的數(shù)字信號(hào)調(diào)制到一個(gè)更高頻率載波信號(hào)上，通信信道上傳輸?shù)氖钦{(diào)制后的模擬信號(hào)。接受方接收模擬信號(hào)后，通過(guò)解調(diào)從模擬信號(hào)中提取出數(shù)字信息送至目的設(shè)備。9.參考答案: 誤差有：一、系統(tǒng)誤差；二、隨機(jī)誤差；三、疏失誤差。原因有：測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理以及制造上的缺陷；測(cè)量環(huán)境的變化；數(shù)據(jù)處理過(guò)程中采用近似的測(cè)量方法或者計(jì)算公式。測(cè)量?jī)x器中元器件配合的不穩(wěn)定；溫度及電流電壓的頻繁波動(dòng)。測(cè)量過(guò)程中由于疏忽造成的；由于測(cè)量條件的突然變化。修正誤差的方法：精確建立溫度誤差的數(shù)學(xué)模型，輔助測(cè)溫原件，多次測(cè)量并取多次測(cè)量的算術(shù)平均值，程序?qū)κ枋д`差進(jìn)行判斷并剔除。10.參考答案: （1）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)：在操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)的輸出不直接作用于生產(chǎn)對(duì)象，屬于開(kāi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)學(xué)模型、控制算法對(duì)檢測(cè)到的生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行處理，計(jì)算出各控制量應(yīng)有的較合適或最優(yōu)的數(shù)值，供操作員參考，這時(shí)計(jì)算機(jī)就起到了操作指導(dǎo)的作用。其原理框圖如圖1.2所示。 （2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC系統(tǒng)）：DDC（DirectDigitalControl）系統(tǒng)就是通過(guò)檢測(cè)元件對(duì)一個(gè)或多個(gè)被控參數(shù)進(jìn)行巡回檢測(cè)，經(jīng)輸入通道送給微機(jī)，微機(jī)將檢測(cè)結(jié)果與設(shè)定值進(jìn)行比較，再進(jìn)行控制運(yùn)算，然后通過(guò)輸出通道控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)的被控參數(shù)達(dá)到預(yù)定的要求。DDC系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，是微機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中最普遍的一種應(yīng)用形式。其原理框圖如圖1.3所示。 （3）計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCC系統(tǒng)）：SCC（SupervisoryComputerControl）系統(tǒng)比DDC系統(tǒng)更接近生產(chǎn)變化的實(shí)際情況，因?yàn)樵贒DC系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)只是代替模擬調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，系統(tǒng)不能運(yùn)行在最佳狀態(tài)，而SCC系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行給定值控制，并且還可以進(jìn)行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應(yīng)控制等。SCC系統(tǒng)的原理框圖如圖1.4所示。 SCC是操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)和DDC系統(tǒng)的綜合與發(fā)展。11.參考答案:正確12.參考答案: 意義：減少硬件設(shè)備，降低成本，便于人工檢測(cè)和管理 情況：在多回路檢測(cè)系統(tǒng)中，各回路參數(shù)信號(hào)不一樣，需要各種量程放大器的情況下使用尺度變換程序。13.參考答案: 為了清除由于接點(diǎn)的機(jī)械抖動(dòng)而產(chǎn)生的振蕩信號(hào)，一般都就應(yīng)加入有較長(zhǎng)時(shí)間常數(shù)的積分電路來(lái)消除這種振蕩14.參考答案:正確15.參考答案:B16.參考答案: 系統(tǒng)誤差是指在相同條件下，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，誤差的數(shù)值（包括大小、符號(hào)）保持恒定，或按某種已知的規(guī)律變化的誤差。在電路的輸入部分加一個(gè)多路開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)在剛通電或每隔一段時(shí)間時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行一次校準(zhǔn)，測(cè)出這時(shí)的輸入值x0，然后把開(kāi)關(guān)接標(biāo)準(zhǔn)電壓Vr，測(cè)出這時(shí)的輸入值Xi，設(shè)測(cè)量信號(hào)的x與y的關(guān)系式線(xiàn)性關(guān)系即y=a1+a0，由此的糾正公式y(tǒng)=Vr（x-x0）/（x1-x0）17.參考答案: 嵌入式計(jì)算機(jī)一般沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的硬件配置。嵌入式系統(tǒng)可采用多種類(lèi)型的處理器和處理器結(jié)構(gòu)。軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)采用統(tǒng)一的工具描述，可合理劃分系統(tǒng)軟硬件，分配系統(tǒng)功能，在性能、成本、功耗等方面進(jìn)行權(quán)衡折衷，獲取更優(yōu)化的設(shè)計(jì)。嵌入式系統(tǒng)多為低功耗系統(tǒng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是嵌入式系統(tǒng)和微型計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不大一樣。18.參考答案: 1）求出模擬控制器的傳遞函數(shù)D（s）；2）選擇合適的采樣周期； 3）將D（s）離散化，求出數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D（z）。19.參考答案: （1）編碼鍵盤(pán)：能自動(dòng)識(shí)別按下的鍵并產(chǎn)生相應(yīng)代碼，以并行/串行方式送給CPU。使用方便，接口簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，但較貴。（2）非編碼鍵盤(pán)：通過(guò)軟件來(lái)確定按鍵并計(jì)算鍵值。價(jià)格便宜，因此得到了廣泛的應(yīng)用。20.參考答案:正確21.參考答案: 軟件是指能夠完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和。整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)作，都是在軟件的指揮下協(xié)