微型计算机控制技术一二章复习资料及部分答案

第一、二章复习题

一、选择题

1. GPIB的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（ D ）电平为逻辑“0”状态。

A. －10V B．－2V C. 0.5V D. 3V

2. GPIB的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（ C ）电平为逻辑“1”状态。 A. 10V B．3V C. 0.5V D. 2V

3. 下列各个环节中，不属于数字量输入通道的是（ D ） A. 调理电路 B. 锁存器 C. 译码器 D.I/V变换电路

4. 在确定A／D变换器的精度时，通常要求它的精度应（ A ）与其相连的传感器精度。

A．高于 B．低于 C．等于 D. 无法确定 5. 监督控制系统中的SCC计算机计算出（ B ）送给模拟调节器或DDC计算机。 A.最优控制值 B.最优给定值 C.最少拍数 D. 最优测量值

6. RS-232C的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（ D ）电平为逻辑“0”状态。 A. －10V B．－2V C. 1V D. 10V

7. 一个8位的A/D转换器，其量化精度约为（ C ） A. 1% B. 0.5% C. 0.4% D. 0.2% 8. 计算机参与控制的最典型的一种形式是（ B ）

A.操作指导控制 B.直接数字控制 C.监督控制 D.现场总线控制 9. 一个12位的A/D转换器，其量化精度约为（ D ）

A. 0.01% B. 0.1% C. 0.4% D. 0.02% 10. 抑制共模干扰可以采取的措施是（ C ）

A．增大共模电压 B．最大共模增益 C．提高共模抑制比 D．提高滤波器 1. 属于内部总线的是（ AB ）

A.地址总线 B．数据总线 C.PCI总线 D. USB总线

2. 输出信号属于模拟信号的装置是（ B ） A. 感应开关 B．行程开关 C. 角度编码器 D. 压力变送器 3. 一个10位的A/D转换器，其量化精度约为（ D ） A. 1%. B．0.4%. C. 0.2% D. 0.1%

4. 采用差分放大器做信号的前置放大器，是抑制（ D ）干扰的有效方法。 A.串模 B.CPU

C.电源 D.共模 5. 属于外部总线的是（ A ）

A.RS-232C串行总线 B．STD总线 C. ISA总线 D. 控制总线 11. 输出信号属于数字量信号的装置是（ D ）。

A. 热电偶 B．DDZ-Ⅲ 型仪表 C. 感应开关 D. 压力变送器

12. 一个量化精度约为0.1%的A/D转换器，若其孔径时间为10微秒，如果要求转换误差在

转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率约为（ B ） A. 1.6KHz B. 16Hz C. 100KHz D. 100Hz

13. 在计算机控制系统接地设计时，对低频电路应按（ A ）接地的原则进行设计。

Ａ.一点 Ｂ.多点 Ｃ.任意 D.两点

14. 下列的抗干扰方法中（ C ）可以抑制串模干扰。

A.浮地屏蔽 B．光电隔离 C.采用双绞线作信号线 D. 终端阻抗匹配 15. 需增加一根时钟传输线的通信方式是（ B ） A. 串行传输 B. 同步传输 C. 并行传输 D. 异步传输 16. 属于系统软件的是（ D ）

A. C语言 B.变压器故障分析软件 C. Windows XP软件 D.计算机网卡驱动软件 17. 在实时控制系统中，常用（ D ）A/D转换器。 A.逐次逼近型 B.双斜率积分型 C.记数型 D.双极性

18. 一个量化精度约为0.4%的A/D转换器，若其孔径时间为10微秒，如果要求转换误差在

转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率约为（ ） A. 1.6KHz B. 16Hz C. 100KHz D. 64Hz

19. 下列的抗干扰方法中,（ B ）可以抑制共模干扰。 A.低通滤波 B.光电隔离 C.采用双绞线作信号线 D. 终端阻抗匹配 20. 属于不平衡传输技术的是（ D ）

A. RS-449 B. RS-422A C. RS-485 D. RS-232C 1. 属于应用软件的是（ A ）

A.变电站综合自动化软件 B.C语言 C.UNIX软件 D.汇编语言

2. 在高精度、慢过程且干扰严重的恒值调节系统中，可采用（ D ）A/D转换器。 A.逐次逼近型 B.双斜率积分型 C.并行型 D.单极性

3. 一个量化精度约为0.1%的A/D转换器，若其孔径时间为25微秒，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率约为（ A ） A. 6Hz B. 66Hz C.50Hz D. 100Hz 4. 数字程序控制主要用于（ D ）

A.包装自动化 B.测量自动化 C.运输自动化 D. 机床自动化 5. 属于不平衡传输技术的是（ D ）

A. RS-449 B. RS-422A C. RS-485 D. RS-232C

6. RS-232C的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（ A ）电平为逻辑“1”状态。

A. －10V B．－2V C. 0.5V D. 10V

7. 在计算机控制系统中应用较多的是（ A ）A/D转换器。

A.逐次逼近型 B.计数型 C.并行型 D. 大功率型

8. 一个量化精度约为.0.1位A/D转换器，若其孔径时间为5微妙，如果要求转换误差

在转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率约为（ B ）

A. 16 Hz B．32Hz C. 64Hz D. 128Hz 二、填空题

1. 总线所连的设备有控者、 听者 以及讲者三种类型。

2. 数字量输入通道的调理作用除有滤波、电平转换、隔离外还有__ 功率驱动 __。 3. 为使传感器特性与A/D变换器特性相匹配，通常应在传感器与A/D之间加入 调理电路 。

4. 共模干扰产生的主要原因是 A/D转换器两个输入端 之间存在共模电压。 5. 写出一个你所知道的现场总线的名称 。

6. 数字量输入通道的调理单元主要有滤波、 转换 、隔离及保护等作用。 7. 通常在传感器与A/D之间加入调理电路的目的是 使模拟输入电压满足A/D转换量程 。

8. 系统中通过IEEE-488并行总线互连的设备不得超过 15 台。

9. 模拟量输出通道的主要功能是将CPU输出的 数字信号 转换成模拟信号。 10. 数字量输入通道调理电路的功能是将现场输入的状态信号经滤波、电平转换、保护以及 隔离 等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号。

11. 调理电路是串接在A／D变换器与 传感器 之间的环节。

12. 在直接数字控制（DDC）系统中，计算机作为 控制器 直接控制生产过程。 13.

14. 监督控制系统中的计算机计算给定值送给模拟调节器或 DDC 。 15. 模拟信号需经 采样 和量化后才能为计算机接受。

16. 假设ADC0809的基准电压VREF（+）=5.12V，VREF（-）=0V，则此时它的量化单位 q= 20 mV。

17. 通常把 叠加在被测信号上的 干扰信号称为串模干扰。 18. 在计算机控制中，交流地与信号地应 。 19. 总线所连的设备有 控者 、听者和讲者三种类型。

20. 数字量输入通道的调理单元主要有 滤波 、电平转换 、隔离及保护等作用。 21. 模拟信号需经采样和 转换 后才能为计算机接受。

22. 为提高输入模拟信号的频率范围，应在A/D转换器前加 采样保持 电

路。

23. 模拟量输出通道的主要功能是将CPU输出的数字量转换成 模拟量电压或电流信号 。

24. 过程通道解决两类基本问题：一是将 外部传感器信号转换成计算机能接受的数字信号 ；二是将计算机输出的数字信号转换为外部执行器能接受的信号。 25. D/A变换器的精度主要由线性误差、偏置误差和 增益误差 的大

小决定的。

26. 抑制共模干扰的方法之一是采用 差分放大器 作为信号的前置放大器。 27. 监督计算机控制系统中的计算机计算 最优给定值 送给模拟调节器或DDC计

算机 。

28. 在计算机控制系统中，模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的 模拟信号 ，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。

29. 计算机控制系统的过程通道分为有两类；一类是将外部传感器信号转换成计算机能接受

的数字信号；另一类是将 计算机输出的数字信号转换为外部执行器能接受的信号 。

30. D/A变换器的精度主要由 线性误差 、偏置误差和增益误差的大小决定的。 31. 采用差分放大器作为信号的前置放大器可以抑制 共模 干扰 。 32. 在直接数字控制（DDC）系统中，计算机作为控制器直接控制 生产过程 。 33. 模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号，变成 二进制数字信号 ，经接口送往计算机。

34. 完成一次A/D转换所需的时间称为__ 孔径 __时间。

35. D/A变换器的精度主要由线性误差、 偏置误差 和增益误差的大小决定的。 36. 共模干扰产生的重要原因之一是,不同接地点之间存在 干扰电压 。 三、名词解释

1. 计算机集散控制系统（DCS）：采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协

调的方法，把系统从上到下分为分散过程控制级、集中操作控制级、综合信息管理级，形成分级分布式控制

2. 计算机直接数字控制（DDC）系统：计算机首先通过模拟量输入通道和开关量输入通道

实时采集数据，然后按照一定的控制规律进行计算，最后发出控制信息，并通过模拟量输出通道和开关量输出通道直接控制生产过程

3. 计算机监督控制（SCC）系统：计算机根据原始工艺信息和其他参数，按照描述生产过

程的数学模型或其他方法，自动地改变模拟调节器或以直接数字控制方式工作的微型机

中的改变值，从而使生产过程处于最优工况 4. 接口技术：可极大地提高硬盘的最大外部数据传输率

5. 信号调理：主要通过非电量的转换，将非电量和非标准的电信号转换成标准的电信号 6. 过程通道：为了实现计算机对生产过程的控制，必须在计算机和生产过程之间设置信息

传递和变换的连接通道

7. 指令冗余：单片机操作时序完全由程序计数器PC控制，一旦PC因干扰出现错误， 程

序便脱离正常轨道，出现“乱飞”、改变操作数数值以及将操作数误认为 操作码等。为了使“乱飞”程序迅速纳入正轨，应该多用单字节指令，并在 关键地方插入一些空操作指令NOP或将有效单字节指令重写，这就叫做指令冗余。

8. 标度变换; 是放大或缩小也即码尺的变换，对分形来说用不同的码尺所测得的结果，有

随码尺的变化而变化的，也有随码尺的变化而不变的 9. 有源I/V变换：

10. 实时数据采集: 是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量

或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理 11. 实时决策控制:

12. 孔径时间: 在模拟量输入通道中，A/D转换器将模拟信号转换成数字量需要一定的时间，

完成一次A/D转换所需的时间

13. 孔径误差: 一个动态信号在孔径时间内会发生变化，从而引起输出的不确定误差 14. 串模干扰: 是指干扰电压与有效信号串联叠加后作用到仪表上的

15. 共模干扰: 是干扰电压在信号线及其回线(一般称为信号地线)上的幅度相同，这里的电

压以附近任何一个物体(大地、金属机箱、参考地线板等)为参考电位，干扰电流回路则是在导线与参考物体构成的回路中流动。

看门狗: 用来监视MCU内部程序运行状态，在程序跑飞或死锁情况下，可以自动复位 四、简答题

1. 简述监督控制控制系统应具有的要特点。 2. 简述D/A转换器的主要技术指标。

3. 试述A／D变换器精度与分辨率的含义以及两者的关系。

4. 计算机控制系统在选择A／D变换器时应注意哪几项指标，这些性能指标应根据什么原

则选取?

5. 计算机控制系统的有哪些干扰因素？CPU抗干扰技术措施常常采用什么方法？ 6. 简述计算机控制系统的典型形式的优缺点。 7. 什么是过程通道？过程通道的功能是什么？

8. 过程通道包括哪些部分？模拟量输入通道有哪些组成部分？ 9. 简述数字量输入输出通道的基本功能。 10. 试简述直接数字控制系统应具有的主要特点。 11. 产生量化误差的原因主要有哪些？

12. 在计算机控制系统中为什么要采用信号调理电路?

五、计算题

1. 某炉温度变化范围为0—1500℃，要求分辨率为3℃，温度变送器输出范围为0—5V。若

A/D转换器的输入范围也为0—5V，则请在ADC0809(8位)与AD574A(12位)间选择A/D转换器，要求写出计算过程。选定A/D转换器后，通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600℃，此时系统对炉温变化的分辨率为多少？ 2. 现已知某飞机飞行高度变化范围为0～10000米，测试时，要求系统对高度变化的分辩

率为2.5米，则需选择多少位的A/D变换器。若测试时，通过高度表改变测试方式，测量相对基准高度9000米的±100米的变化量，试问此时A/D变换器的分辩率为多少？

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