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1、【篇一：智能仪器设计复习题及答案】答：智能仪器有以下特点：（1）自动校正零点、满度和切换量程 （2）多点快速检测（ 3）自动修正各类测量误差（ 4）数字滤波（5） 数据处理（ 6）各种控制规律（ 7）多种输出形式（ 8）数据通信（ 9） 自诊断（10）掉电保护。2、简述智能仪表的设计思想和研制步骤。答：智能仪表的设计思想是根据仪表的功能要求和技术经济指标， 自顶向下（由大到小、由粗到细）地按仪表功能层次把硬件和软件 分成若干个模块，分别进行设计和调试，然后把它们连接起来，进 行总调。智能仪表的研制步骤大致上可以分为三个阶段：确定任务、 拟定设计方案阶段；硬件、软件研制及仪表结构设计阶段；仪表总
2、 调、性能测试阶段。3、在 mcs-51 系列单片机中扩展外部存储器用哪几个 i/o 端口？答：在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用p0和p2 口。4、在 8031 扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处一 个地址空间，为什么不会发生总线冲突？答：因为片外程序存储器和片外数据存储器虽然共处一个地址空间， 但它们的控制信号是不同的，其中 8031 的为片外程序存储器的读选 通信号，而和为片外数据存储器的读和写选通信号。5、mcs-51 有哪些中断源？它们各自的中断服务程序入口地址是什 么？答： mcs-51 有5个中断源，它们分别是外部中断0、定时器0、外 部中断1、定时器1 和串
3、行口。它们各自的中断服务程序入口地址见 下表。6、当使用一个定时器时，如何通过软硬件结合的方法来实现较长时 间的定时？ 答：首先用定时器定时一个时间，然后在数据存储器中设置一个计 数器，通过计数器对定时器的溢出次数的累计即可实现较长时间的 定时。7、试述模拟量输入通道的结构形式及其使用场合。 答：模拟量输入通道有单通道和多通道之分。多通道的结构通常又 可以分为两种：（1）每个通道有独自的放大器、s/h和ad,这种形式通常用于高速数据采集系统。（2）多路通道共享放大器、s/h和 ad,这种形式通常用于对速度要求不高的数据采集系统。8、说明模拟多路开关 mux 在数据采集系统中的作用。 答：在多路
4、共享 a/d 的输入通道中，需用多路模拟开关轮流切换各 通道模拟信号进行 a/d 转换，以达到分时测量和控制的目的。9、说明采样/保持电路在数据采集系统中的作用及其使用方法。 答：采样保持电路用来保持 a/d 转换器的输入信号不变。该电路有 采样和保持两种运行模式，由逻辑控制输入端来选择。在采样模式 中，输出随输入变化；在保持模式中，电路的输出保持在保持命令 发出时的输入值，直到逻辑控制输入端送入采样命令为止。此时， 输出立即跳变到输入值，并开始随输入变化直到下一个保持命令给 出为止。10、a/d 转换器有哪些类型？请比较它们各自的特点，并各举一例。 答：a/d转换器有（1）比较型，其特点是速
5、度较快、抗干扰差、价 格较高。如 adc0809。2）积分型（包括双积分式和电压频率转换式），其特点是速度抗干扰强、价格较低。如双积分式的mc14433，电压频率转换式的vfc-32。11、试述 a/d 转换器的主要参数、输入/输出方式和控制信号。 答： a/d 转换器的主要参数为分辨率、转换时间、转换误差。 输入方式有单端、差动方式，极性有单、双极性。输出方式对数据输出寄存器具备可控的三态门， a/d 输出线与 cpu 数据总线直接相连；不具备可控的三态门， a/d 输出线必须通过输入 缓冲器与 cpu 数据总线相连。控制信号有电平或脉冲形式的 a/d 启动转换信号，也有 a/d 转换结 束
6、信号。12、试述模拟量输出通道的结构形式及其使用场合。 答：模拟量输出通道有单通道和多通道之分。多通道的结构通常又 可以分为两种：（1）每个通道有独自的d/a转换器，这种形式通常 用于各个模拟量可分别刷新的快速输出通道。（ 2）多路通道共享 d/a 转换器，这种形式通常用于输出通道不太多，对速度要求不太高 的场合。13、d/a 转换器有哪几类？其主要的技术指标有哪些？ 答：有通用廉价的 d/a 转换器、高速和高精度的 d/a 转换器、高分 辨的 d/a 转换器等。其主要的技术指标有分辨率、精度、建立时间等。14、七段 led 显示中静态显示和动态显示接口方式有何不同？ 答：静态显示接口方式每一
7、位都需要有一个 8位输出口控制。而动 态显示接口方式只需要一个 8位段输出口和一个8位扫描输出口 （显示位数不超过 8位）。15、说明 lcd 显示器的工作原理。答：lcd 公共电极该图表示某个液晶显示字段，其显示控制电极和公共电极分别与异 或门的c端和a端相连。当异或门的b端为低电平时，此字段上两 个电极的电压相位相同，两电极的相对电压为零，该字段不显示； 当异或门的b端为高电平时，此字段上两个电极的电压相位相反， 两电极的相对电压为两倍幅值方波电压，该字段显示。16、lcd 显示器驱动电流为何要用交流？答：为了延长led的使用寿命，避免直流电压使液晶发生电化学分 解反应而导致液晶损坏，因此
8、驱动电流要用交流。17、键盘的接口任务是什么？ 答：键盘的接口任务是确定是否有键按下；按了哪一个键；消除抖 动问题和同时按键的处理等。18、如何消除键抖动？常用哪几种方法？ 答：消除键的抖动可使用硬件或软件的方法。通常在键数较少时， 可使用r-s触发器或re滤波器来克服抖动；键数较多时，采用软件 延时的方法，即当检出键闭合（或断开）后，执行一个数毫秒的延 时子程序，让抖动消失后，再检验一下键的状态。19、并行通信和串行通信的主要区别是什么，各有什么优缺点？ 答：并行通信和串行通信的主要区别在于并行通信数据的各位是同 时传送；而串行通信数据的各位按一定的顺序逐位传送。并行通信 和串行通信优缺点为
9、并行通信的信息传输线多，数据传输速度快， 适合于近距离通信；而串行通信的信息传输线少，数据传输速度 抗干扰能力强，适合于远距离通信。20、试述串行口多机通信原理。答：mes-51单片机的串行口在方式2和方式3工作时，利用scon 中的sm2,当sm2=1时，且接收到的第9位数据为“1”，8位数据 装入接收缓冲器sbuf，附加第9位数据送入rb8,并使ri=1申请中 断；若接收到的第9位数据为“0”，r悴1，接收的信息将丢失；当 sm2=0时，接收到的第9位数据不管是“0”还是“1”都将8位数据装 入接收缓冲器sbuf,附加第9位数据送入rb8, ri=1申请中断。当 主机要向某一个从机发送一组
10、数据时，先发地址，再发数据。地址 信息的第 9位为“1”，而数据信息的第 9位为“0”。各从机先置 sm2=1，主机向从机发送地址，因各从机接收到的第9位rb8=1， 使ri=1产生中断。各从机的cpu响应中断，执行中断服务程序，判 断主机发来的地址是否为本机地址，若是，该从机的sm2=0准备接 收主机发来的数据信息；若不是，保持sm2=1。接着主机发送数据, 由于第9位为“0”，只有地址相符的从机（sm2=0），才能接收数据。 其余从机因sm2=1，不能进行中断处理，从而实现主机与从机的一 对一通信。作业、第二和三章课件范例。【篇二：智能仪器课后习题答案】class=txt没有给重点，但是老
11、师说考题都是由课后习题凝练出来 的，所以我将大部分课后习题答案整理出来，仅供参考。难免有错 误，望大家谅解并指出。课后习题参考1- 1 你在学习和生活中，接触、使用或了解了哪些仪器仪表？它们 分别属于哪种类型？指出他们的共同之处与主要区别。选择一种仪 器，针对其存在的问题或不足，提出改进设想（课堂作业）。 参考：就测量仪器而言，按测量各种物理量不同可划分为八种：几 何量计量仪器、热工量计量仪器、机械量计量仪器、时间频率计量 仪器、电磁计量仪器、无线电参数测量仪器、光学与声学测量仪器、 电离辐射计量仪器。1- 2 结合你对智能仪器概念的理解，讨论“智能化”的层次。p2 智能仪器是计算机技术和测量
12、仪器相结合的产物，是含有微型计 算机或微处理器的测量（或检测）仪器。由于它拥有对数据的存储、 运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用（表现 为智能的延伸或加强等），因而被称为智能仪器。p5- p6 智能仪器的四个层次：聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪 器和高级智能仪器。1- 3仪器仪表的重要性体现在哪些方面？ p3-5（1）仪器及检测技术已经成为促进当代生产的主流环节，仪器整体 发展水平是国家综合国力的重要标志之一（ 2）先进的科学仪器设备 既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主题内容之一和创新成就得重要体现形式，科学仪器的创新是知识创新和及时创新的组成部分。（3）仪器是
13、信息的源头技术 总之，科学仪器作为认识世界的工具，是国民经济的“倍增器”、科 学研究的“先行官”、现代战争的“战斗力”、法庭审判的“物化法官”， 其应用遍及“农轻重、陆海空、吃穿用”。1-4 简述推动智能仪器发展的主要技术。 p8（1）传感器技术（2） a/d等新器件的发展将显著增强仪器的功能 与测量范围（3）单片机与dsp的广泛应用（4）嵌入式系统和片上 系统（soc）将使智能仪器的设计提升到一个新阶段（5）asic、 fpga/cpld 即使在智能仪器中广泛使用（6） labview 等图形化软件 技术（ 7）网络与通信技术1-5 学过的哪些课程为智能仪器设计奠定基础，回顾其主要内容。1-
14、6智能仪器有哪几种结构形式？对其做简要描述。p6 从智能仪器的发展状况看来，其结构有两种基本类型，即微机内嵌 式和微机扩展式。微机内嵌式智能仪器是将单片或多片的微处理器与仪器有机的结合 在一起形成的 单机。（微处理器在其中起控制和数据处理作用。其特点主要是： 专用或多功能；采用小型化、便携或手持式结构；干电池供电；易于密封，适应恶劣环境，成本较低。） 微机扩展式智能仪器是以个人计算机（pc）为核心的应用扩展型测 量仪器。（pci的优点是使用灵活、应用范围广，可以方便的利用 pc已有的磁盘、打印机及绘图仪器等获取硬拷贝。pc数据处理功能 强、内存容量大，因而pci可以用于复杂的、高性能的信息处理
15、。） 1-7 智能仪器设计是采用 fpga/cpld 有哪些优点？ p12 fpga/cpld芯片都是特殊的asic芯片，他们除了 asic的特点之外， 还有以下优点:（1）随着vlsi工艺的不断提高，fpga/cpld的规模 也越来越大，所能实现的功能越来越强可以实现系统集成；（ 2） fpga/cpld 的资金投入小，研制开发费用低；（ 3） fpga/cpld 可反复 的编程、擦除、使用或者在外围电路不动的情况下用不同的 eprom就可实现不同的功能；（ 4） fpga/cpld 芯片电路的实际周期短；（ 5） fpga/cpld 软件易学易用，可以使设计人员更能集中精力进行电路设 计。
16、 fpga/cpld 适合于正向设计，对知识产权保护有利。1-8为什么说嵌入式系统与片上系统（soc）将使智能仪器的设计提升到一个新阶段？ p11（1）嵌入式系统的深入发展将是智能仪器的设计提升到一个新的阶 段，尤其是能运行操作系统的嵌入式系统平台，由于它具备多任务、 网络支持、图形窗口、文件和目标管理等功能，并具有大量的应用 程序接口（ api）,将会使研制复杂智能仪器变得容易；（ 2）在片上系统设计中，设计者面对的不再是电路芯片而是根据所 设计系统的固件特性和功能要求，选择相应得单片机 cpu 内核和成 熟化的 ip 内核模块，消除了器件信息故障，加快了设计速度，片上 系统将使系统设计发生革命性的变化。2- 1数据采集系统主要实现哪些基本功能？ p15 智能仪器的数据采集系统简称das,是指将温度、压力、流量、位
