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1、测控仪器设计基础习题（2014）简答题：简述微机内置式智能仪器的基本结构。将单个或者多个微处理器安装在仪器内部，与其他电子元件有机地结合在一起2 什么是虚拟仪器？虚拟仪器就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。3 简述键抖动现象，说明软件去抖处理方法。键触点的闭合或者断开瞬间，由于触点的弹性作用，键按下和键松开时会产生短暂的抖动现象，一般为5ms10ms，可能令cp
2、u误解为多次按键操作而引起误处理。软件去抖动采用软件延时510ms的办法来消除抖动的影响。当单片机检测到有键按下后，先延时510ms，再检测按键的状态，若任是按下的状态，则认为真的有键按下。当需要检测到键释放时，也做同样处理。4 键盘处理步骤有哪些？简述键盘工作方式有哪些？ 处理步骤：监视有无键按下: 有则下一步，无则等待或转做其他工作。 判断哪个键按下：识别俺家的是那个键并确定具体按键的键码。实现按键的功能：单义键情况下，CPU只需要根据键码执行相应的键盘处理程序，多义键情况下，应根据键码和具体键序执行相应的键盘处理程序。工作方式：编程扫描方式：一个工作周期内，CPU在执行其他任务的空闲时间
3、调用键盘扫描子程序反复扫描键盘，以响应用户从键盘中输入的命令和数据。在运行其他程序时候不响应按键输入，则可能会有漏检的情况。定时扫描方式：每隔一定时间扫描一次键盘，一般使用定时器中断请求对键扫描。中断扫描方式：只有有键按下时才向CPU申请中断，在中断中进行键扫描获取键码并执行相应的键处理程序5 ADC 主要技术指标有哪些？在选用ADC 之前，设计者应首先要考虑哪些问题？1、精度 2、转换时间 3分辨率=1/2N*满刻度值 N位的ADC 4、电源灵敏度 考虑问题：a、模拟输入电压的量程多大？能测量的最小信号时多少？ b、线性误差是多少？c、每完成一次转换需要多少时间？ d、电源对转换精度有什么影
4、响？e、对输入信号有什么要求？是否需要预处理？6 DAC 主要技术性能有哪些？与CPU 连接有哪几种方式？主要技术性能：1、转换准确度 2、分辨率 3线性度 4微分非线性5稳定时间（建立时间）6 温度系数接口：1单缓冲方式 2双缓冲方式 3 直通方式7 什么是波特率？RS232 电平规定是什么？画出RS232 异步传送格式。波特率：每秒串口发送或接收的二进制位数目单位bit/s 它是衡量数据传送速率的指标，也是衡量传送通道频带宽度的指标RS232 电平采用负逻辑 15v 3v 代表1 3v 15v 代表8 简述以 RS-485 串行接口总线组成的MCS-51 的单片机的多点连接方案，画出电路简
5、图。用RS-485构成的总线型网络系统,采用主从方式进行多机通信。主机可以是PC机、工控机或单片机,从机一般是单片机。每个从机拥有自己固定的地址,由主机控制完成网上的每一次通信。R为平衡电阻,通常取为120欧。开始时所有从机复位,即处于监听状态,等待主机的呼叫。当主机向网上发出某一从机的地址时,所有从机接收到该地址并与自己的地址相比较。如果相符,说明主机在呼叫自己,应发回应答信号,表示准备好开始接收后面的命令和数据;否则不予理睬,继续监听呼叫地址。主机收到从机的应答后,则开始一次通信。通信完毕,从机继续处于监听状态,等待呼叫。9 什么是自检？自检方式有几种？常见的自检类型有哪些？自检就是利用事
6、先编好的检测程序对仪器的主要部件进行自动检测，并对故障进行定位。a.开机自检 在仪器电源接通或者复位之后进行，对仪器正式投入运行之前进行的全面检查b.周期性自检 运行过程中，间断插入自检操作以保证仪器使用过程中一直处于正常状态c.键盘自检 当对仪器使用的可信度发生怀疑时，使用自检按键启动一次自检过程10 什么是软件陷阱？软件陷阱一般应设在程序的什么地方？所谓软件陷阱，就是一条引导指令，强行将乱飞的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。软件陷阱是指令冗余的一种应用形式，用于捕捉“跑飞”的程序。软件陷阱一般都安排在正常程序执行不到的的方，不影响程序执行的效率。安排的地方
7、：1 程序中未使用的中断向量区;2 未使用的大片eprom空间;3 表格;4 程序中的“断裂处”11 什么是“看门狗”？如何实现“喂狗”？画出典型的 WDT 电路原理图，并分析其原理。看门狗是一个独立于cpu的定时计数器，在定时计数周期内要求cpu至少清零一次，否则定时器的输出使cpu产生复位的一个硬件电路。555接成多谐振荡器为16进制计数器74ls93提供独立的时钟Tc，当记到第八个Tc时，WTD输出复位信号，微分电路的作用是控制复位信号的宽度，使Cpu复位后可以立即重新开始运行。程序定时清WDT的周期t8Tc，清零端在常态是低电平，清零时输出一个正脉冲即可，微分电路可防止cpu在受干扰时
8、将清零端固定为高电平，使WTD无法工作。1 什么是虚拟仪器？2 简述键抖动现象，说明软件去抖处理方法。3 键盘处理步骤有哪些？简述键盘工作方式有哪些？4 ADC主要技术指标有哪些？在选用ADC之前，设计者应首先要考虑哪些问题？5 DAC主要技术性能有哪些？与CPU连接有哪几种方式？6 什么是波特率？RS232电平规定是什么？画出RS232异步传送格式。7 简述以RS-485串行接口总线组成的MCS-51的单片机的多点连接方案，画出电路简图。8 什么是自检？自检方式有几种？常见的自检内容有哪些？9 什么是软件陷阱？软件陷阱一般应设在程序的什么地方？10 什么是“看门狗”？如何实现“喂狗”？画出典
9、型的WDT电路原理图，并分析其原理。一、 证明计算题1一智能仪表的量程保护电路如下图所示： 试证明V式中Vd为二极管的通压降。 试计算Vi的最大输入电压是多少。2一仪用放大器电路如图所示，图中：，R1=1K,R2=R3=100K,R4=R5=10K,R6=R7=100K。推导求电压放大倍数AV的计算公式，并计算其值。3在如图示的a、b两图中，设A/D转换器的电压输入范围为05V，试推导Vi输入电压范围。二、 编程题：1 如图所示，某仪表外接一片A/D转换器ADC0801。（芯片时序图略）a) 编写接口子程序，转换后数据放在R7中；b) 编写一主程序，每隔100ms更新一次转换数据，将转换数据放
10、入显示缓冲区中； 2 如图所示，某仪表外接一串行A/D转换器MAX1241。（芯片时序图略）a) 编写接口子程序，转换后数据放在R7中；b) 编写一主程序，采用定时器中断方式，每隔100ms更新一次转换数据，将转换数据放入显示缓冲区中； 3 某仪表外接一串行DA转换芯片MAX515与微机连接如图所示：a) 编制DAC接口程序b) 编制一主程序，利用DAC接口程序在输出V0产生1KHZ矩形波程序； 编制DAC接口程序，输出数据放在R6(高4位)，R7(低8位)中 编制一主程序，利用DAC接口程序在输出V0产生一锯齿波程序；注：MAX515为10位DAC三、 设计题：1 设计一仪表，将模拟输入电压为05V用4位LED显示出来，仪表具有标准RS232串行接口，并完成以下要求： 画出系统的整体电路图(输入应具有超电压保护)； 分析LED显示电路原理及编程思路，编写相关程序； 该仪表可通过PC机读取当前值，拟定串行通讯协议规范； 编写串行初始化程序及串行中断服务程序； 拟定主程序流程图，编写主循环程序；
