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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。AA/D转换器 B双向可控硅CD/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 CA/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DSCC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CA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 ）。 A03 伏以下 B07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3FF H。 2.模拟量为0V时，所对应的数字量为 200 H。 3.模拟量为-2.5V时，所对应的数字量为 100 H。 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KdKi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） G1 G2A G2B C B AP2.7 P2.6P2.5 0 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 1 1 1 0 1 1 0 X X Y6所以,8255A的地址是:F800HFB00H(或:F8FFH6BFFH) （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：MOV A，#82H ；8255初始化 2分MOV DPTR，#0FB00HMOVX DPTR.，AMOV A，#09H ；启动A/D 2分 MOVX DPTR.，AMOV DPTR，#0F900HLOOP：MOV DPTR，#0FA00HMOVX A， DPTR ；判断转换是否结束 2分ANL A，#01HJZ，LOOPDEC DPHMOVX A，DPTR ；读A/D转换结果 2分 END START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80008003H）（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K0K7为给定值，用来给定马达的转速，V=VmaxN/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：MOV A，#81H ；8255初始化 2分 MOV DPTR，#8003HMOVX DPTR.，ALOOP：MOV DPTR，#8002HMOVX A， DPTR ；判断是否停止马达 2分 ANL A，#02HJZ，STOPSTART：MOV A，#90H ；启动马达，指示灯亮 2分 （MOV DPTR，#8002H） MOVX DPTR.，A AJMP LOOP STOP：MOV A，#00H ；停止马达，指示灯灭 2分 （MOV DPTR，#8002H） MOVX DPTR.，A AJMP LOOP （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I D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）。A1000B B0001B C1111B D0000B6. 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2.6V B从2.3V变至2.45V并维持不变C维持在2.3V D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DSCC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CA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） 1DDC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。3.25V 7“模糊”一词的英文写法是_ Fuzzy _，这种控制方法的最大优点是_ 不需要数学模型_。Fuzzy 不需要数学模型8积分分离PID与变速积分PID的根本区别是_前者是对积分是开关量，后者则是线性的_。9计算机监督系统与计算机直接控制系统的根本区别是,前一种系统具有两级计算机，其中监督计算机的作用是按 描述生产过程的数学模型 计算 最佳给定值 送到DDC计算机。 10线性插值法最根本的问题是_用直线代替曲线_。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在计算机控制系统中，常常需要设计报警电路，无论在什麽情况下，也不管原因如何，只要略微超限，立即报警。 （ ）有时为了减少报警次数，可设置上、下报警限2.多路开关CD4051的作用就是把多路模拟信号转换成一路信号。（ ）3在PID调节系统中，积分I的作用是消除静差，所以积分分离PID不能消除静差（ ）。,积分分离也能消除静差 4步进电机之所以能转动，其关键原因是错齿。（ ）5A/D转换器的结束信号的连接方式是判断A/D转换方式的主要依据。（ ）四、简答题（本题共 4 小题，共 20 分） 1.（本题 5 分）多位LED显示器显示方法有哪两种？两种显示都需要解决的问题是什麽？ 怎样解决？1. 答：一种是动态显示，另一种是静态显示。两种显示方式都需要解决的问题是将待显示的字符变成LED显示码，即译码。可以用硬件译码器实现，也可以用软件程序完成。 2.（本题 5分）根据转换结束信号EOC的不同接法，能构成哪几种A/D工作方式？具体怎样接线？2. 答：根据转换结束信号EOC的不同接法，能构成的工作方式有： 查询方式：EOC接一根口线。 中断方式：EOC接中断申请线INT0或INT1。 延时等待方式 3.（本题 5分）手动后援是控制系统中的一个环节，在系统运行时它有何作用？在手动与自动之间进行切换时要求什麽？3. 答：手动后援是控制系统中的一个环节，对于连续工作的系统，当自动调节出现问题时，可暂时用手动的办法维持工作，待问题解决后，再恢复自动控制，保证工作的连续性。在手动与自动之间进行切换时要求尽量平稳，最好是无扰动切换。 4.（本题 5分）抖动、重键都是键盘设计中经常遇到的问题，用什麽方法可以解决？4. 答：抖动是键盘工作中的常见现象，它将影响计算机对按键的查询工作的准确性。 常采用的防抖措施有： 软件延时程序（一般为10-20毫秒）。 硬件防抖电路：双稳态电路及滤波电路。 五、设计题（本题共 1 小题，共 20 分） 设某步进电机为A、B、C、D四相。1.说明图中芯片4N25、达灵顿管T的作用。（2分） 答、图中光电隔离器4N25的作用有两个，隔离和耦合。2.画出此步进电机单四拍、双四拍以及四相八拍三种控制方式正向 通电顺序图。（6分） （1）单四拍： （2）双四拍 （3）四相八拍 略。（3） A、B、C、D四相分别用PC0-PC3控制，请在下表的空格处填上适当的数。（4分） 步步序 控 制 位PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2 PC1 PC0D C B A通电状态 控制模型 双四拍 1 1 1A、B通电 03H2 1 1B、C通电 06H3 1 1C、D通电 0CH4 1 1D、A通电 09H1.每一相控制电路如下图所示，已知8255A的端口地址为2060H、2061H 、2062H、2063H， 试用8255A位控方式写出使步进电机A相、B相、C相和D相通电的程序(只要求正转)。（8分）ORG 2000HSTART：MOV A，80H ；8255初始化 MOV DPTR，#2063HMOVX DPTR,AMOV A,#01H ；A相通电 MOVX DPTR,AMOV A,#03H ；B相通电 MOVX DPTR,AMOV A,#05H ；C相通电 MOVX DPTR,AMOV A,#07H ；D相通电 MOVX DPTR,A 六、设计题（本题共 1 小题，共 20 分） 设某压力报警系统如图所示。图中，开关K0为报警屏蔽开关，K0=0时，系统被屏蔽。开关K1为压力报警开关，K1闭合时，表示报警；开关K1打开时为正常状态。系统正常时，绿色指示灯LD亮,；报警时使红色指示灯HD0亮。并要求系统能连续工作。1.写出8255A各口的地址。 （4分） 答：（1）写出8255A各口的地址。 （4分） G1 G2A G2B C B AP2.7 P2.6P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 A7 A1 A01 0 0 1 1 0 1 0 X X Y2 所以，8255的地址为9A009A03H（或9AFC9AFFH）2.画出完成上述任务的程序流程图。 （6分） 3.（3）编写8255A初始化和控制程序。 （10分） START：MOV A，#90H ；8255初始化 （ 2分） MOV DPTR，#9A03HMOVX DPTR,A LOOP：MOV DPTR，#9A00HMOVX A， DPTR ；判断报警是否屏蔽 （ 2分）MOV R0,AANL A，#01HJZ LDMOV A，R0 ；判断K1是否报警 （ 2分） ANL A，#10HJZ L、HDLD： MOV A，#0FH ；LD亮 （ 2分） MOV DPTR，#9A03HMOVX DPTR,AAJMP LOOPHD： MOV A，#01H ；LD亮 （ 2分） MOV DPTR，#9A03HMOVX DPTR,AAJMP LOOP
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