《微机控制与接口技术》形成性考核册参考答案文档格式.docx

《微机控制与接口技术》形成性考核册参考答案文档格式.docx

《《微机控制与接口技术》形成性考核册参考答案文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《微机控制与接口技术》形成性考核册参考答案文档格式.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。

2．微型计算机控制系统的特点是什么？

微机控制系统与常规的自动控制系统相比，具有如下特点：

（1）控制规律灵活多样，改动方便；

（2）控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制；

（3）能够实现数据统计和工况显示，控制效率高；

（4）控制与管理一体化，进一步提高自动化程度。

3．常用的工业控制机有几种？

它们各有什么用途？

常用的工业控制机有：

（1）单片微型计算机：

是工业控制和智能化系统中应用最多的一种模式。

P11 

（2）可编程逻辑控制器（PLC）：

主要用在单机自动化、工厂自动化、柔性制造系统、机器人、工业局部网络等。

（3）现场可编程门阵列（FPGA）：

FPGA能完成任何数字器件的功能。

（4）工业PC机：

大型工业控制系统中使用。

4．什么是DDC系统？

DDC（DirectDigitalControl）是直接数字控制系统。

DDC系统是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。

DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。

5．操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？

它们之间有何区别和联系？

（1）操作指导控制系统：

在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。

计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。

（2）直接数字控制系统（DDC系统）：

DDC（DirectDigitalControl）系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。

（3）计算机监督控制系统（SCC系统）：

SCC（SupervisoryComputerControl）

系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等。

SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。

6．什么是PLC？

PLC控制系统有什么特点？

PLC是可编程逻辑控制器，是早期继电器逻辑控制系统与微型计算机技术相结合的产物。

PLC采用微处理器作为主控制器，采用大规模集成电路作为I/O接口。

PLC控制系统主要特点：

（1）可靠性高

（2）编程容易（3）组合灵活 

（4）输入/输出功能模块齐全（5）安装方便（6）运行速度快 

第2章 

1．采样保持器有什么作用？

试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响。

采样保持器的作用：

在A/D转换中，要求输入到A/D转换器的模拟量在整个转换过程中保持不变，以免造成转换误差。

但转换之后，又要求A/D转换器的输入信号能够跟随模拟量变化。

这样，就需要在A/D转换器之前加入采样保持器。

保持电容对数据采集系统采样保持的精度有很大影响。

保持电容值小，则采样状态时充电时间常数小，即保持电容充电快，输出对输入信号的跟随特性好，但在保持状态时放电时间常数也小，即保持电容放电快，故保持性能差；

反之，保持电容值大，保持性能好，但跟随特性差。

2．在数据采样系统中，是不是所有的输入通道都需要加采样保持器？

为什么？

在数据采样系统中，并不是所有的输入通道都需要加采样保持器。

对于输入信号变化很慢，如温度信号；

或者A/D转换时间较快，使得在A/D转换期间输入信号变化很小，在允许的A/D转换精度内，就不必再选用采样保持器。

3．对理想多路开关的要求是什么？

理想的多路开关其开路电阻为无穷大，其接通时的导通电阻为零。

此外，还希望切换速度快、噪音小、寿命长、工作可靠。

4．A/D和D/A转换器在微型计算机控制系统中有什么作用？

在工业生产过程中，被测参数，如温度、流量、压力、液位和速度等，都是连续变化的量，称为模拟量。

而微型计算机处理的数据，只能是数字量，所以数据在进入微型计算机之前，必须把模拟量转换成数字量，即A/D转换。

由于大多数执行机构都只能接收模拟量，为了控制执行机构，经微型计算机处理后的数据，必须再转换成模拟量，即D/A转换。

可见，A/D和D/A转换时微型计算机接收、处理、控制模拟量参数过程中不可缺少的环节。

《微机控制与接口技术》课程作业2

第3章 

1．键盘为什么要防止抖动？

在计算机控制系统中如何实现防抖？

对于采用机械弹性开关的键盘，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合及断开的瞬间必然伴随有一连串的抖动。

抖动过程的长短由按键的机械特性决定，一般为10～20ms。

为了使CPU对一次按键动作只确认一次，从而保证系统正常工作，必须防止抖动。

计算机控制系统中可以从硬件及软件两方面排除抖动的影响解决。

（1）硬件防抖技术有滤波防抖电路和双稳态防抖电路。

（2）软件防抖方法——软件延迟 

当第一次检测到有键按下时，先用软件延时（10ms～20ms），而后再确认该键电平是否仍维持闭合状态电平。

若保持闭合状态电平；

则确认此键确已按下，从而消除了抖动的影响。

2．编码键盘和非编码键盘有什么区别？

编码键盘能自动识别按下的键并产生相应的代码，以并行或串行方式发送给CPU。

它使用方便，接口简单，响应速度快，但需要专门的硬件电路。

非编码键盘通过软件来确定按键并计算键值。

3．在计算机控制系统中，为什么有时采用复用键？

复用键是如何实现的？

为了节省按键的数量，所以采用复用键。

可以采用设置上下档开关的措施来构成复用键。

4．什么叫重键？

计算机如何处理重键？

一次按键产生多次击键的效果，这叫做重键。

为排除重键的影响，编制程序时，可以将键的释放作为按键的结束，等键释放电平后再转去执行相应的功能。

5．多位LED显示器显示方法有几种？

它们各有什么特点？

常用的显示方法有两种：

一种为动态显示，一种为静态显示。

动态显示利用人的视觉暂留产生，优点是使用硬件少，因而价格低，线路简单。

但占用的机时长。

静态显示占用机时少，显示可靠，但是使用元件多，线路复杂。

6．硬件译码和软件译码各有何优缺点？

软件译码优点是电路简单，但显示速度有所下降。

硬件译码既能节省计算机的时间，而且程序设计简单。

7．薄膜式开关的优点？

薄膜式开关色彩亮丽；

文字说明一目了然；

形意图案使用方便；

键体美观；

透明视窗。

第4章 

1．工业控制系统中常用的报警方式有几种？

工业控制系统中常用的报警方式有声、光、语言报警方式。

2．说明硬件报警和软件报警的实现方法，并比较其优缺点？

硬件报警：

报警要求不通过程序比较得到，直接由传感器产生。

软件报警：

将参数经传感器、变送器、模/数转换器送到计算机，再与规定的上下限比较，根据比较结果进行处理。

实际上硬件报警是在软件报警基础上的简化，即将警报信号提前至传感器那一步骤，而不是需要送到计算机比较后才得出。

3．光电隔离器有什么作用？

光电隔离器将被控系统与微型计算机控制系统通过光电效应连成系统，实现控制；

并且可以屏蔽电磁干扰等一些不利因素，提高控制精度。

光电隔离器有耦合、隔离和开关的作用。

4．固态继电器控制和继电器控制有什么区别？

在继电器控制中，采用电磁吸合的方式，而固态继电器是带光电隔离的无触点开关。

5．说明PWM调速系统的工作原理？

通过改变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值（即占空比）来控制电机速度。

这种方法称为PWM。

在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加；

电机断电时，速度降低。

只要按一定规律改变通断电时间，电机转速即可得到控制。

第五章

1、什么是中断？

答：

所谓中断，是指CPU在正常运行程序时，由于内部/外部事件或由程序预先安排的事件，引起CPU中断正在运行的程序，而转到为内部/外部事件或为预先安排的事件服务的程序中去，服务完毕，再返回去执行波暂时中断的程序。

2、可屏蔽中断处理的一般过程是什么？

可屏蔽中断处理的一般过程为：

①外设径8259A提出中断请求，如果IF=1且无DMA请求，LOCK无效，则8259A的中断请求信号INTR才能送到CPU。

②CPU发INTA信号响应，在第二个INTA周期中，外部中断控制器送中断类型号。

③OLDFLAG→STACK

④OLDCS→STACK

⑤获取CS并赋值

⑥①LDTP→STACK

⑦给IP赋值

⑧执行CS、IP处的外设中断服务程序

⑨中断返回，执行IRET中断返回指令

•OLDTP退线

•OLDCS退线

•OLDFLAG退线

⑩继续执行当前程序中的下条指令

其中②～⑦步为中断响应及处理过程。

4、什么是中断嵌套？

中断嵌套是指当CPU正在处理某个中断源即正在执行中断服务程序时，会出现优先级更高的中断源申请中断，为了使更急的中断源及时得到服务，需要暂时中断（挂起）当前正在执行的级别较低的中断服务程序，去处理更高级别的中断源，待执行完毕后再返回来执行波中断3的中断服务程序。

但中断级别桢或更低的中断源不能中断级别高的中断服务，这就是中断嵌套，并且称这种中断嵌套方式为完全嵌套方式。

5、什么是中断向量，它是如何装入中断向量表的？

中断向量是中断服务程序的入口地址，它包括中断服务程序的段其址CS和偏移地址IP。

中断向量的装入分系统自动装入和用户自动装入两种。

其中系统配置和使用的中断所对应的中断向量由系统软件负责装入。

若系统中未配置系统软件就要由用户自行装入。

这时可用MOV指令来装入中断向量。

6、什么是中断型号？

它的作用是什么？

中断类型号是系统分配给每个中断源的代号。

系统中的外部中断与内部中断，硬中断与软中断一律统一编号，共256个号，中断类型号的作用是在采用向量中断方式的中断交流中，CPU只有通过它才可以找到中断服务程序的入口地址，实现程序的转移。

7、不可屏蔽中断与可屏蔽中断各有何特点？

其用途如何？

不可屏蔽中断NMI的特点是不能被CPU用指令禁止，这种中断一旦出现CPU就会立即响应。

它主要用于紧急情况的故障处理，并由系统使用，一般用户不能使用。

可屏蔽中断INTR的特点是它可以