智能儀器考試答案

1-1.什么是智能儀器？智能儀器的主要特點是什么？答： 內(nèi)含微型計算機(jī)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(zhuǎn)式或琴鍵式切換開關(guān)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(guān)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(zhuǎn)換、自動調(diào)零、觸發(fā)電平自動調(diào)整、自動校準(zhǔn)、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(jī)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。答：1.確定設(shè)計任務(wù)：首先根據(jù)儀器最終要實現(xiàn)的設(shè)計目標(biāo)，編寫設(shè)計任務(wù)說明書，明確儀器應(yīng)具備的功能和應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。2.擬制總體設(shè)計方案：設(shè)計者應(yīng)首先一句設(shè)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(dāng)儀器總體方案和選用的微處理器的種類確定后，就應(yīng)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(yīng)的硬件和軟件工作框圖。4.硬件電路和軟件的設(shè)計與調(diào)試：一旦儀器工作總框圖確定后，硬件電路和軟件的設(shè)計工作就可以齊頭并進(jìn)。5.整機(jī)聯(lián)調(diào)：硬件、軟件分別裝配調(diào)試合格后，就要對硬件、軟件進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。1-10為什么目前智能儀器主機(jī)電路大多數(shù)采用單片機(jī)？選擇單片機(jī)時應(yīng)主要.考慮哪些因素？答:單片機(jī)性能增強(qiáng)、體現(xiàn)在指令指令執(zhí)行速度有很大提升;單片機(jī)集成了大容量片上flash存儲器，并實現(xiàn)了ISP和IAP，單片機(jī)在低電壓、低功耗、低價位、LPC方面有很大進(jìn)步；單片機(jī)采用了數(shù)字模擬混合集成技術(shù)，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(jī)中，大大地減少片外附加器件的數(shù)目，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可靠性能。單片機(jī)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(yīng)的并發(fā)系統(tǒng)是否具備等多方面進(jìn)行綜合考慮2-1.A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器分別有哪些主要技術(shù)指標(biāo)？分辨率和轉(zhuǎn)換精度這兩個技術(shù)指標(biāo)有什么區(qū)別和聯(lián)系。答：A/D轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)：1.分辨率與量化誤差；2.轉(zhuǎn)換精度；3.轉(zhuǎn)換速度；4.滿刻度范圍。D/A轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)：1.分辨；2.轉(zhuǎn)換精度；3.轉(zhuǎn)換時間；4尖峰誤差。分辨率是衡量A/D轉(zhuǎn)換器分辨輸入模擬量最小變化程度的技術(shù)指標(biāo)，轉(zhuǎn)換精度反映了一個實際A/D轉(zhuǎn)換器與一個理想A/D轉(zhuǎn)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A/D轉(zhuǎn)換器各有什么特點？答：逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時間與轉(zhuǎn)換精度比較適中，適用與一般場合。積分式A/D轉(zhuǎn)換器的核心部件是積分器，速度較慢，但抗干擾性能力強(qiáng)，適用于在數(shù)字電壓表類儀器中采用。并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速率可以達(dá)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(zhuǎn)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？答：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)把多路開關(guān)、模擬放大器、采樣/保持器、A/D轉(zhuǎn)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(gòu)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？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(jī)相連。優(yōu)點是鍵盤結(jié)構(gòu)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(dāng)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(shè)計鍵值分析程序有什么優(yōu)點？簡述其設(shè)計步驟。答：鍵盤分析程序的任務(wù)是對鍵盤的操作做出識別并調(diào)用相應(yīng)的功能程序模塊完成預(yù)訂的任務(wù)。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(dāng)采用多用鍵，復(fù)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(zhǔn)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(shè)計3-6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。答：靜態(tài)顯示：每位顯示都應(yīng)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(qū)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(jī)時少，顯示穩(wěn)定可靠。缺點是當(dāng)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(yīng)定時地對各個顯示器進(jìn)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(jī)時長，只要不執(zhí)行顯示程序，就立刻停止顯示4-1.試述在GP—IB接口系統(tǒng)中控者、講者和聽者三類裝置之間的相互關(guān)系。它們各自的功能是什么？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GP-IB系統(tǒng)中可設(shè)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(shè)置多個，并且允許多個聽者同時工作?？卣咄ǔＳ捎嬎銠C(jī)擔(dān)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。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?fù)邏輯；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4-4GP-IB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：條雙向數(shù)據(jù)總線（DIO1~DIO8）,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；條數(shù)據(jù)掛鉤聯(lián)絡(luò)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；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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)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(wù)請求功能（SR）、并行點名功能（PP）、遠(yuǎn)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(yīng)包括哪些主要內(nèi)容？答：算法即計算方法，是為了使計算機(jī)獲得某種特定的計算結(jié)果而制定的一套詳細(xì)的計算方法和步驟，一般表現(xiàn)為數(shù)學(xué)公式或操作流程。測量算法則是指直接與測量技術(shù)有關(guān)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(jī)誤差的濾波處理5-4.為什么要進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換？智能儀器怎樣實現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換？答：自動量程轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shè)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(zhuǎn)換開關(guān)的控制信號，送出不同的控制代碼就可以決定開關(guān)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(jī)誤差具有哪些優(yōu)點？答：采用數(shù)字濾波算法克服隨機(jī)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(dāng)改變數(shù)字濾波程序有關(guān)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？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。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(shù)把這些誤差因子求出來，然后利用修正公式來修正測量結(jié)果，從而削弱了系統(tǒng)誤差的影響。采用曲線擬合對測量結(jié)果進(jìn)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(jìn)行選定函數(shù)的數(shù)值計算，求出精確的測量結(jié)果。5-9.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(dá)不到的功效。不足之處就是需要占用機(jī)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。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(zhì)的干擾比較有效，并且采樣次數(shù)N越大，濾波效果愈強(qiáng)，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(jī)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？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(jìn)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？答：分三個階段。內(nèi)插件式個人儀器及系統(tǒng)。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)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(jī)內(nèi)干擾較嚴(yán)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(jī)箱和獨立的電源系統(tǒng)，使儀器避開了微型計算機(jī)的噪聲環(huán)境；設(shè)計了專門的儀器總線PC—IB,組成儀器系統(tǒng)很方便；更換系統(tǒng)中與微型計算機(jī)配合的接口卡，可適應(yīng)多種個人計算機(jī)；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(qiáng)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(jié)構(gòu)，從而使所有儀器廠家提供的各種儀器可以在同一主機(jī)箱內(nèi)運行。A/D轉(zhuǎn)換實驗OUTBITEQU0E101H;位控制口CLK164EQU0E102H;段控制口DAT164EQU0E102H;段控制口INEQU0E103H;鍵盤讀入口LEDBUFEQU40H;顯示緩沖ORG0000HMOVSP,#60HMOVDPTR,#0E100H;8155初始化MOVA,#03HMOVX@DPTR,AMOV40H,#00H;顯示緩沖器初始化MOV41H,#08HMOV42H,#00HMOV43H,#09HMOV44H,#00HMOV45H,#00HLOOP1:MOVR7,#40VI: LCALLDISPLAYDJNZR7,VIMOVA,#00HMOVDPTR,#0A000H;0809AD的通道開始轉(zhuǎn)換嗎？MOVX@DPTR,AMOVR7,#0FHLOOP2:DJNZR7,LOOP2MOVXA,@DPTRMOVR0,#45H ;拆字LCALLPTDSSJMPLOOP1PTDS: MOVR1,ALCALLPTDS1MOVA,R1SWAPAPTDS1:ANLA,#0FHMOV@R0,ADECR0RETDELAY:MOVR7,#0;延時子程序DELAYLOOP:DJNZR7,DELAYLOOPDJNZR6,DELAYLOOPRETDISPLAY:SETB0D3HMOV R0,#LEDBUFMOVR1,#6;共6個八段管MOV R2,#00100000B;從左顯示LOOP:MOVDPTR,#OUTBITMOV A,#00HMOVX@DPTR,A;關(guān)所有八段管MOV A,@R0MOVDPTR,#LEDMAPMOVCA,@A+DPTRMOVB,#8 ;送164DLP:RLCAMOVR3,AMOV,CANLA,#0FDHMOV DPTR,#DAT164MOVX@DPTR,AMOV DPTR,#CLK164ORLA,#02HMOVX@DPTR,AANLA,#0FDHMOVX@DPTR,AMOVA,R3DJNZB,DLPMOVDPTR,#OUTBITMOVA,R2MOVX@DPTR,A;顯示一位八段管MOVR6,#1CALLDELAYMOVA,R2;顯示下一位RRMOVINCAR2,AR0DJNZR1,LOOPMOVMOVDPTR,A,#0#OUTBITMOVX@DPTR,ACLRRET0D3H;關(guān)所有八段管LEDMAP: ;八段管顯示碼DB 3FH,06H, 5BH,4FH, 66H, 6DH,7DH, 07HDB 7FH,6FH, 77H,7CH, 39H, 5EH,79H, 71HEND畫圖題簡答題1-1.什么是智能儀器？智能儀器的主要特點是什么？答： 內(nèi)含微型計算機(jī)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(zhuǎn)式或琴鍵式切換開關(guān)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(guān)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(zhuǎn)換、自動調(diào)零、觸發(fā)電平自動調(diào)整、自動校準(zhǔn)、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(jī)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。答：1.確定設(shè)計任務(wù)：首先根據(jù)儀器最終要實現(xiàn)的設(shè)計目標(biāo)，編寫設(shè)計任務(wù)說明書，明確儀器應(yīng)具備的功能和應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。2.擬制總體設(shè)計方案：設(shè)計者應(yīng)首先一句設(shè)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(dāng)儀器總體方案和選用的微處理器的種類確定后，就應(yīng)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(yīng)的硬件和軟件工作框圖。4.硬件電路和軟件的設(shè)計與調(diào)試：一旦儀器工作總框圖確定后，硬件電路和軟件的設(shè)計工作就可以齊頭并進(jìn)。5.整機(jī)聯(lián)調(diào)：硬件、軟件分別裝配調(diào)試合格后，就要對硬件、軟件進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。1-10為什么目前智能儀器主機(jī)電路大多數(shù)采用單片機(jī)？選擇單片機(jī)時應(yīng)主要.考慮哪些因素？答:單片機(jī)性能增強(qiáng)、體現(xiàn)在指令指令執(zhí)行速度有很大提升;單片機(jī)集成了大容量片上flash存儲器，并實現(xiàn)了ISP和IAP，單片機(jī)在低電壓、低功耗、低價位、LPC方面有很大進(jìn)步；單片機(jī)采用了數(shù)字模擬混合集成技術(shù)，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(jī)中，大大地減少片外附加器件的數(shù)目，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可靠性能。單片機(jī)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(yīng)的并發(fā)系統(tǒng)是否具備等多方面進(jìn)行綜合考慮2-1.A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器分別有哪些主要技術(shù)指標(biāo)？分辨率和轉(zhuǎn)換精度這兩個技術(shù)指標(biāo)有什么區(qū)別和聯(lián)系。答：A/D轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)：1.分辨率與量化誤差；2.轉(zhuǎn)換精度；3.轉(zhuǎn)換速度；4.滿刻度范圍。D/A轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)：1.分辨；2.轉(zhuǎn)換精度；3.轉(zhuǎn)換時間；4尖峰誤差。分辨率是衡量A/D轉(zhuǎn)換器分辨輸入模擬量最小變化程度的技術(shù)指標(biāo)，轉(zhuǎn)換精度反映了一個實際A/D轉(zhuǎn)換器與一個理想A/D轉(zhuǎn)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A/D轉(zhuǎn)換器各有什么特點？答：逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時間與轉(zhuǎn)換精度比較適中，適用與一般場合。積分式A/D轉(zhuǎn)換器的核心部件是積分器，速度較慢，但抗干擾性能力強(qiáng)，適用于在數(shù)字電壓表類儀器中采用。并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速率可以達(dá)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(zhuǎn)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？答：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)把多路開關(guān)、模擬放大器、采樣/保持器、A/D轉(zhuǎn)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(gòu)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？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(jī)相連。優(yōu)點是鍵盤結(jié)構(gòu)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(dāng)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(shè)計鍵值分析程序有什么優(yōu)點？簡述其設(shè)計步驟。答：鍵盤分析程序的任務(wù)是對鍵盤的操作做出識別并調(diào)用相應(yīng)的功能程序模塊完成預(yù)訂的任務(wù)。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(dāng)采用多用鍵，復(fù)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(zhǔn)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(shè)計3-6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。答：靜態(tài)顯示：每位顯示都應(yīng)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(qū)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(jī)時少，顯示穩(wěn)定可靠。缺點是當(dāng)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(yīng)定時地對各個顯示器進(jìn)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(jī)時長，只要不執(zhí)行顯示程序，就立刻停止顯示4-1.試述在GP—IB接口系統(tǒng)中控者、講者和聽者三類裝置之間的相互關(guān)系。它們各自的功能是什么？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GP-IB系統(tǒng)中可設(shè)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(shè)置多個，并且允許多個聽者同時工作?？卣咄ǔＳ捎嬎銠C(jī)擔(dān)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。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?fù)邏輯；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4-4GP-IB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：條雙向數(shù)據(jù)總線（DIO1~DIO8）,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；條數(shù)據(jù)掛鉤聯(lián)絡(luò)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；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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)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(wù)請求功能（SR）、并行點名功能（PP）、遠(yuǎn)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(yīng)包括哪些主要內(nèi)容？答：算法即計算方法，是為了使計算機(jī)獲得某種特定的計算結(jié)果而制定的一套詳細(xì)的計算方法和步驟，一般表現(xiàn)為數(shù)學(xué)公式或操作流程。測量算法則是指直接與測量技術(shù)有關(guān)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(jī)誤差的濾波處理5-4.為什么要進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換？智能儀器怎樣實現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換？答：自動量程轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shè)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(zhuǎn)換開關(guān)的控制信號，送出不同的控制代碼就可以決定開關(guān)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(jī)誤差具有哪些優(yōu)點？答：采用數(shù)字濾波算法克服隨機(jī)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(dāng)改變數(shù)字濾波程序有關(guān)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？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。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(shù)把這些誤差因子求出來，然后利用修正公式來修正測量結(jié)果，從而削弱了系統(tǒng)誤差的影響。采用曲線擬合對測量結(jié)果進(jìn)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(jìn)行選定函數(shù)的數(shù)值計算，求出精確的測量結(jié)果。5-9.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(dá)不到的功效。不足之處就是需要占用機(jī)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。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(zhì)的干擾比較有效，并且采樣次數(shù)N越大，濾波效果愈強(qiáng)，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(jī)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？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(jìn)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？答：分三個階段。內(nèi)插件式個人儀器及系統(tǒng)。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)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(jī)內(nèi)干擾較嚴(yán)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(jī)箱和獨立的電源系統(tǒng)，使儀器避開了微型計算機(jī)的噪聲環(huán)境；設(shè)計了專門的儀器總線PC—IB,組成儀器系統(tǒng)很方便；更換系統(tǒng)中與微型計算機(jī)配合的接口卡，可適應(yīng)多種個人計算機(jī)；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(qiáng)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(jié)構(gòu)，從而使所有儀器廠家提供的各種儀器可以在同一主機(jī)箱內(nèi)運行。A/D轉(zhuǎn)換實驗OUTBITEQU0E101H;位控制口CLK164EQU0E102H;段控制口