长沙理工大学微型计算机控制技术(第二版)考试试题及答案

一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）1.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（A）转换。A．A/D转换器B．双向可控硅C．D/A转换器D．光电隔离器2.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（D）器件完成控制量的切换工作。A．锁存器锁存B．多路开关C．A/D转换器转换D．反多路开关3.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH应取值（A）。A．比较小B．比较大C．取零值D．取负值4.在LED显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（B）。A．阳极B．阴极C．阴极或阳极D．先送阴极再送阳极5.电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过（B）实现的。A．改变定子的通电方向和通电占空比B．改变转子的通电方向和通电占空比C．改变定子的通电电压幅值D．改变转子的通电电压幅值6.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（B）A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B．按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作D．SCC计算机与控制无关7.键盘锁定技术可以通过（C）实现。A．设置标志位B．控制键值锁存器的选通信号C．A和B都行D．定时读键值8.RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（C）。A．0．3伏以下B．0．7伏以上C．-3伏以下D．+3伏以上9.在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号，（D）提高信/躁比。A．只能通过模拟滤波电路B.只能通过数字滤波程序C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路10．步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（B）。A．步进电机可以直接接受数字量B．步进电机可以直接接受模拟量C．步进电机可实现转角和直线定位D．步进电机可实现顺时针、逆时针转动二、填空题（本题共15个空，每空1分，共15分）1.香农定理告诉我们，采样频率越高，采样数据描绘的曲线越接近实际曲线。所以，为了提高控制精度，应尽可能提高采样频率。2.在10位A/D转换器中，设满量程为±5V，试写出相对于下列各模拟量所对应的数字量：1.模拟量为5V时，所对应的数字量为3FFH。2.模拟量为0V时，所对应的数字量为200H。3.模拟量为-2.5V时，所对应的数字量为100H。3.在三相步进电机系统中，为了提高控制力矩，常常采用双三拍方法来实现。4.操作指导系统对驱动方式未模清控制规律的系统（或不需要控制的）目的在于更适宜。5.某微型机采样系统中，CD4051的INH端接+5V，控制端C、B、A接地时，选通无通道。6.LCD的多极驱动方式是指多个背极，该段能否显示。7.在PID调节系统中，比例系数KP的确定比微分系数KI和积分系数KD更重要，因为它关系到因为Kp不但与本身有关，而且还和Kd\Ki有关。8.某仪器受体积限制只允许设置8个功能键，但却要求有十六种功能，可以采用双功能键的办法解决。9.和PID调节一样，模糊控制器的最大优点是不要求数学模型。10.SPI总线与I2C总线的主要区别是_SPI有三条线，而I2C只有两条_和_I2C的总线是双向的_三、判断题（正确，在括号内划∨，错误，在括号内划╳，并改正（只对错误部分进行改正即可）（本题共5小题，共10分）1.在显示系统中，若为动态显示，需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示。若在显示电路中增加一级锁存器，则可直接将待显示数输出到显示器进行显示。（X，不能）2.DAC0832是常用的8位D/A转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数椐得到充分缓冲，确保转换精度。（O）3.由于各种传感器提供的电压信号范围很宽，需要通过可编程增益放大器，对信号进行调整，使A/D转换器满量程信号达到均一化。（O）4.某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理，发现总有一些杂波无法滤掉，原因是采样时间间隔太大（X，原因是两次采样的变化量△Y太大）。5.在工业过程控制系统中，由于被控对象所处环境复杂，常使采样值偏离实际值。所以一般要加入滤波环节，且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用。（O）四、简答题（本题共4小题，共20分）1.（本题5分）简要说明多路开关的主要特点。答：半导体多路开关的特点是：（答5条即可）（1）采用标准的双列直插式结构，尺寸小，便于安排；（2）直接与TTL（或CMOS）电平相兼容；（3）内部带有通道选择译码器，使用方便；（4）可采用正或负双极性输入；（5）转换速度快，通常其导通或关断时间在1ms左右，有些产品已达到几十到几百纳秒（ns）；2.（本题5分）PID调节系统中，微分调节起何作用？为什麽在有些系统中采用不完全微分算式，它与常规算式有哪些区别？答：微分的作用是加快调整速度。由于微分只存在于瞬间，因而有时会使系统产生震荡，而使调节品质下降。为了避免震荡，在一些系统中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫减弱，以避免由于微分突然下降到0而产生震荡。3.（本题5分）PWM控制意味着什么？它有什么作用？微型机控制系统中是怎样实现的？答：PWM是脉冲宽度调速系统，它用来控制马达的转速和方向。其方法是通过改变对电机的通电时间达到调整电机转速的目的。具体作法是，首先根据电机转速的要求，确定占空比，即通电时间与通电周期之比，再按照通、断电时间送出控制模型，使电机按要求的转速运转。方向是通过改变4个开关的通电状态来实现的。4.（本题5分）说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间的区别以及各自的用途。答：算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等；可用于任何场合，如压力、流量等。加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采样的系数总和为∑Ci=0；这种滤波主要用于那些想突出采样的某些部分的场合。而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值，因而采样速度快。此滤波主要用于实时性要求比较快的场合。五、设计题（本题共1小题，共20分）设A/D转换电路如图1所示，（1）说明图中A/D转换方式。（3分）（2）写出图中8255A的地址。（4分）（3）画出实现该A/D转换的流程图。（5分）（4）编写完成A/D转换的程序。（8分）答：（1）图中A/D转换为查询方式（3分）（2）写出图中8255A的地址。（4分）G1G2AG2BCBAP2.7P2.6P2.50P2.4P2.3P2.2P2.1P2.01110110XXY6所以,8255A的地址是:F800H—FB00H(或:F8FFH—6BFFH)（3）画出实现该A/D转换的流程图如下（5分）•A/D转换程序（8分）START：MOVA，#82H；8255初始化2分MOVDPTR，#0FB00HMOVX@DPTR.，AMOVA，#09H；启动A/D2分MOVX@DPTR.，AMOVDPTR，#0F900HLOOP：MOVDPTR，#0FA00HMOVXA，@DPTR；判断转换是否结束2分ANLA，#01HJZ，LOOPDECDPHMOVXA，@DPTR；读A/D转换结果2分ENDSTART六、设计题（本题共1小题，共20?分）已知电机控制系统如图2所示，图中LD为马达运行指示灯（不运行时熄灭）。（1）说明图中芯片4N25的作用（2分）（2）说明图中电机的控制原理（4分）（3）画出电动机控制程序流程图（4分）（4）根据流程图编写电机控制程序（设8255的地址为8000—8003H）（8分）（5）图中有否需要改动的地方？原因是什麽？（2分）答：（1）芯片4N25用来隔离（2分）（2）说明图中电机的控制原理（4分）图中，开关K0—K7为给定值，用来给定马达的转速，V=Vmax╳N/256，开关K用来控制停止（0）/启动（1）。当PC4输出为1时，光电隔离器导通，发光二极管亮，光敏三极管导通，马达开始转动。通过转动N，再停止N脉冲宽度调制技术，即可控制马达的速度。（3）画出电动机控制程序流程图（4分）（4）根据流程图编写电机控制程序（8分）MAIN：MOVA，#81H；8255初始化2分MOVDPTR，#8003HMOVX@DPTR.，ALOOP：MOVDPTR，#8002HMOVXA，@DPTR；判断是否停止马达2分ANLA，#02HJZ，STOPSTART：MOVA，#90H；启动马达，指示灯亮2分（MOVDPTR，#8002H）MOVX@DPTR.，AAJMPLOOPSTOP：MOVA，#00H；停止马达，指示灯灭2分（MOVDPTR，#8002H）MOVX@DPTR.，AAJMPLOOP（5）图中4N25发光三极管的电源应单独供电？（2分）一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）1.防止抖动是能否正确读取键值的必要环节，实现方法是（A）。A．可以用硬件电路或软件程序实现B．只能用滤波电路或双稳态电路实现C．只能用软件程序实现D．只能用延时程序实现2.LCD显示的关键技术是解决驱动问题，正确的作法是（D）。A．采用固定的交流电压驱动B．采用直流电压驱动C．采用交变电压驱动D．采用固定的交变电压驱动3.小功率直流电机控制控制系统中，正确的作法是（B）A．改变定子上的通电极性，以便改变电机的转向B．改变转子上的通电极性，以便改变电机的转向C．在定子上通以交流电，电机可周期性变换转向D．在转子上通以交流电，电机可周期性变换转向4.在实际应用中，PID调节可根据实际情况调整结构，但不能（D）。A．采用增量型PID调节B．采用带死区的PID调节C．采用PI调节D．采用ID调节5.若用4位共阳极LED和74LS04构成光报警系统，使最高位发光其余位不发光的报警模型是（A）。A．1000BB．0001BC．1111BD．0000B6.关于ADC0809中EOC信号的描述，不正确的说法是（D）。A.EOC呈高电平，说明转换已经结束B.EOC呈高电平，可以向CPU申请中断C.EOC呈高电平，表明数据输出锁存器已被选通D.EOC呈低电平，处于转换过程中7.采样/保持器的逻辑端接+5V，输入端从2.3V变至2.6V,输出端为（A）。A．从2.3V变至2.6VB．从2.3V变至2.45V并维持不变C．维持在2.3VD．快速升至2.6V并维持不变8.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（B）A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B．按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作D．SCC计算机与控制无关9.键盘锁定技术可以通过（C）实现。A．设置标志位B．控制键值锁存器的选通信号C．A和B都行D．定时读键值10．引起调节的根本原因是偏差，所以在下列说法中,不正确的是（D）。A．偏差的正、负决定调节作用的方向B．偏差的大、小决定调节作用的强、弱C．偏差为零，调节作用为零D．偏差太大，调节失效二、填空题（本题共15个空，每空1分，共15分）1．DDC系统的最大优点是____用一台计算机控制多个回路_______。_用一台计算机控制多个回路_2．采样/保持器有两种工作方式。在采样方式中，采样-保持器的输出_______跟随输入变化_____。在保持状态时，采样-保持器的输出_______保持不变_____。跟随输入变化保持不变3．在PID控制系统中，I的作用主要是____消除静差_________，它一般不单独使用的原因是_____速度不变________。消除静差速度不变4．在数据采集系统中，只使用一个S/H和A/D构成的系统称之为___分时采样，分时转换___系统，而只使用多个S/H和一个A/D构成的系统称之为____同时采样，分时转换系统。5．在微型机控制系统中，键盘处理程序由两部分组成，其一是计算键值，其二则是，______根据键值转移到键功能入口地址_。6．当LF198采样/保持器的逻辑端输入低电平时，输入电平从3.25伏下滑到2.70伏，此时输出端电平为3.25伏。3.25V7．“模糊”一词的英文写法是__Fuzzy____