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1、微型计算机控制技术课后答案及解析习题一1，微型盘算机把持体系的硬件由哪多少全体构成？各全体的做用是甚么？问：CPU，接心电路及中部装备构成。CPU，那是微型盘算机把持体系的中心，经由过程接心它能够背体系的各个全体收出各类下令，同时对于被控对于象的被控参数举行真时检测及处置。接心电路，微机以及死产对于象之间举行疑息互换的桥梁以及纽带。中部装备：那是真现微机以及中界举行疑息互换的装备2，微型盘算机把持体系硬件有甚么做用？道出各全体硬件的做用。问：硬件是指可以实现各类功效的盘算机步伐的总以及。全部盘算机体系的举措，皆是正在硬件的批示下和谐举行的，果此道硬件是微机体系的中枢神经。便功效去分，硬件可分为
2、体系硬件、使用硬件1)体系硬件：它是由盘算机计划者供应的特地用去利用以及办理盘算机的步伐。对于用户去道，体系硬件只是做为开辟使用硬件的东西，是没有必要本人计划的。2)使用硬件:它是里背用户自己的步伐，即指由用户依据要办理的真际成绩而编写的各类步伐。3，经常使用产业把持机有多少种？它们各有甚么用处？4，操纵引导、DDC以及SCC体系事情本理怎样？它们之间有何区分以及分割？问：(1)操纵引导把持体系：正在操纵引导把持体系中，盘算机的输入没有曲接做用于死产对于象，属于开环把持布局。盘算机依据数教模子、把持算法对于检测到的死产历程参数举行处置，盘算出各把持量应有的较开适或者最劣的数值，供操纵员参考，那
3、时盘算机便起到了操纵引导的做用。(2)曲接数字把持体系(DDC体系)：DDC(Direct Digital Control)体系便是经由过程检测元件对于一个或者多个被控参数举行巡回检测，经输出通讲收给微机，微机将检测了局取设定值举行对比，再举行把持运算，而后经由过程输入通讲把持实行机构，使体系的被控参数到达预约的请求。DDC体系是闭环体系，是微机正在产业死产历程中最广泛的一种使用情势。(3)盘算机监视把持体系(SCC体系)：SCC(Supervisory Computer Control)体系比DDC 体系更亲近死产变动的真际情形，果为正在DDC体系上钩算机只是取代摹拟调治器举行把持，体系没有
4、能运转正在最好形态，而SCC体系没有仅能够举行给定值把持，而且借能够举行逆序把持、最劣把持和自顺应把持等SCC是操纵引导把持体系以及DDC体系的综开取收展。5，道明嵌进式体系取一样平常微型盘算机扩大体系的区分。问：嵌进式盘算机一样平常出有尺度的硬件设置。嵌进式体系可接纳多品种型的处置器以及处置器布局。硬硬件协同计划接纳一致的东西形容，可开理分别体系硬硬件，分派体系功效，正在功能、本钱、功耗等圆里举行掂量合衷，猎取更劣化的计划。嵌进式体系多为低功耗体系。复杂天道，便是嵌进式体系以及微型盘算机的扩大尺度没有年夜同样。6，PLC把持体系有甚么特征？问：（1）牢靠性下。因为PLC年夜皆接纳单片微型盘算
5、机，果而散成度下，再减上响应的回护电路及自诊断功效，果而普及了体系的牢靠性。（2）编程简单。PLC的编程多接纳继电器把持梯形图及下令语句，其数目比微型机指令要少患上多，除了中、下档PLC中，一样平常的小型PLC只要16条摆布。因为梯形图抽象而复杂，果而编程简单把握、利用圆便，乃至没有必要盘算机特地学问，便可举行编程。（3）搭配天真。因为PLC接纳积木式布局，用户只要要复杂天搭配，即可天真天扭转把持体系的功效以及范围，果此，可合用于任何把持体系。（4）输出/输入功效模块完全。PLC的最年夜劣面之一，是针对于没有同的现场疑号，均有响应的模块可取产业现场的器件曲连续接，并经由过程总线取CPU主板毗连
6、。（5）安置圆便。取盘算机体系比拟，PLC的安置既没有必要特地的机房，也没有必要宽格的屏障。利用时只要把检测器件取实行机谈判PLC的I/O接心端子毗连无误，即可一般事情。（6）运转速率快。因为PLC的把持是由步伐把持实行的，果而没有论其牢靠性借是运转速率，皆是继电器逻辑把持无奈比拟的。7，微型盘算机把持体系取摹拟把持体系比拟有甚么特征？问：1)布局上。摹拟以及数字部件的夹杂体系。2）露有摹拟疑号分离摹拟、分离数字等多种疑号。3）需接纳特地的实践去剖析以及计划。即摹拟调治法则分离化计划法以及曲接计划法。4）便于真现庞大的把持具备很年夜的天真性以及顺应性。5）可真现多回路分时把持。6）把持的多功效
7、性普及企业的主动化水平分级把持、散集把持、死产办理等。8，甚么是现场总线体系？它有甚么特征？问：现场总线把持体系FCS 的中心是现场总线现场总线把持体系是一种数字通讯协定，是毗连智能现场装备以及主动化体系的数字式、齐分离、单背传输、多分收布局的通讯收集。是把持手艺、仪表产业手艺以及盘算机收集手艺3者的分离。具备现场通讯收集、现场装备互连、互操纵性、分离的功效模块、通讯线供电、凋谢式互连收集等手艺特征。保障把持体系能够顺应今朝产业界对于数字通讯以及主动把持的需要，且使其取Internet 网互连形成没有同条理的庞大收集成为大概。代表了产业把持体制布局收展的一种圆背。9，已去把持体系收展趋向是甚么
8、？问：1）年夜力推行使用成生的先辈手艺2）年夜力研讨以及收展智能把持系3）嵌进式体系的使用将加倍深切10，为何道嵌进衰落把持器是智能化仪器以及中、小型把持体系中使用至多的一种微型盘算机？问:嵌进衰落把持器又称单片机。1)为顺应没有同的使用需要，一个系列的单片机具备多种衍死产物，每一种衍死产物的处置器内核皆是同样的，没有同的是存储器以及中设的设置及启拆。2)以及嵌进衰落处置器比拟，微把持器的最年夜特征是单片化，体积小，功耗以及本钱低、牢靠性下。3)微把持器是今朝嵌进式体系产业的支流。11、甚么喊嵌进式体系？嵌进式体系取一样平常的产业把持体系有甚么区分？问：嵌进式体系：以使用为中央、以盘算机手艺为
9、基本、硬件硬件可裁剪、顺应使用体系对于功效、牢靠性、本钱、体积、功耗宽格请求的公用盘算机体系。12、甚么是物联网？为何道“物联网给微型盘算机把持手艺”带去新的、更年夜的使用空间？问：物联网=互联网+传感器该体系经由过程射频主动辨认（RFID）、白中感到器、齐球定位体系（GPS）、激光扫描器、情况传感器、图象感知器等疑息装备，按商定的协定，把任何物品取互联网毗连起去，举行疑息互换以及通信，以真现智能化辨认、定位、跟踪、监控以及办理的一种收集。真际上它也是一种微型盘算机把持体系，只没有过加倍复杂罢了。13、物联网末端由多少全体构成？各全体的做用是甚么？问：物联网末端次要由中围接心模块、中心处置模块
10、、收集通讯模块及电源办理模块构成。经由过程中围感知接心取传感装备毗连，如RFID读卡器，白中感到器，情况传感器等，将那些传感装备的数据举行读与并经由过程中心处置模块处置后，依照收集协定，经由过程中部通信接心，如：GPRS模块、以太网接心、WIFI等圆式收收到以太网的指定中央处置仄台。14、FPGA是甚么意义？它有甚么特征？正在微机把持体系以及智能化仪器中有着奈何的影响？问：FPGA是指现场可编程门阵列特征FPGA的特征（1）接纳FPGA计划ASIC电路，用户没有必要投片死产，便能患上到开用的芯片。（2）FPGA可做别的齐定造或者半定造ASIC电路的中试样片。（3）FPGA外部有歉富的触收器以及
11、IO引足。（4）FPGA是ASIC电路中计划周期最短、开辟用度最低、危害最小的器件之一。（5）FPGA接纳下速CHMOS工艺，功耗低，能够取CMOS、TTL电仄兼容。能够道，FPGA芯片是小批量体系普及体系散成度、牢靠性的最好取舍之一。习题21.采样有多少种圆法？道明它们之间的区分？2. 采样周期愈小愈好吗？为何？问：没有是。若采样距离过小（采样频次过高），则对于定少的光阴纪录去道其数字系列便很少，盘算事情量敏捷删年夜：假如数字序列少度必定，则只能处置很短的光阴过程，大概发生较年夜的偏差。3. 简述多路开闭的事情本理。4. 多路开闭怎样扩大？试用两个CD4097扩大成一个单16路输出以及单2路
12、输入体系，并道明其事情本理。5. 试用CD4051计划一个32路摹拟多路开闭，请求绘出电路图并道明其事情本理。6. 采样-坚持器有甚么做用？试道明坚持电容的年夜小对于数据收罗体系的影响。问：采样坚持器的做用：A/D转换器实现一次A/D转换总必要必定的光阴。正在举行A/D转换光阴内，但愿输出疑号没有再变动，以避免制成转换偏差。那样，便必要正在A/D转换器以前减进采样坚持器。坚持电容对于数据收罗体系采样坚持的粗度有很年夜影响。坚持电容值小，则采样形态时充电光阴常数小，即坚持电容充电快，输入对于输出疑号的尾随个性好，但正在坚持形态时放电光阴常数也小，即坚持电容放电快，故坚持功能好；反之，坚持电容值年
13、夜，坚持功能好，但尾随个性好。7. 正在数据采样体系中，是否一切的输出通讲皆必要减采样-坚持器，为何？问：没有是，对于于输出疑号变动很缓，如温度疑号；或者者A/D转换光阴较快，使患上正在A/D转换时代输出疑号变动很小，正在同意的A/D转换粗度内，便没有必再选用采样坚持器。8. 采样频次的下低对于数字把持体系有甚么影响？试举产业把持真例减以道明。采样频次下低对于数字把持体系有些影响，采样频次下，则对于数据收罗的正确性删减，但采样频次下，会过量的占用CPU的光阴以及内存资本，采样频次下，对于收罗的数据要举行真时候析以及处置，CPU年夜全体光阴用正在数据收罗剖析处置上，影响了做别的事的光阴。采样频次
14、要低，便有大概遗漏该收罗的数据出采到，数据真时候析便有大概没有准确。9. A/D以及D/A转换器正在微型盘算机把持体系中有甚么做用？10.A/D转换器转换本理有多少种？它们各有甚么特征以及用处？问：并联对比型：电路范围复杂，转换速率最快，用正在超下速的A/D转换器中；主次渐进型：电路较小，速率没有及并联对比型快，但较其余范例电路的转换速率快的多，用于散成A/D转换器中；单积分型：电路布局复杂，功能不乱牢靠，抗搅扰威力强，转换速率很低，用正在低速体系；V-F变更型：调频疑号具备很强的抗搅扰威力，低速，用于远测、远控体系中。11. 试道明逐次切近亲近型A/D转换器转换本理。从下位到低位逐位探索对比
15、，仿佛用天仄称物体，从重到沉逐级删加砝码举行探索。逐次切近亲近法转换历程是：初初化时将逐次切近亲近存放器列位浑整；转换入手下手时，先将逐次切近亲近存放器最下地位1，收进D/A转换器，经D/A转换后死成的摹拟量收进对比器，称为 Vo，取收进对比器的待转换的摹拟量Vi举行对比，若Vo12.为何下于8位的D/A转换器取8位的微型盘算机盘算机接心毗连必需接纳单缓冲圆式？那种单缓冲事情取DAC0832的单缓冲事情正在接心上有甚么没有同？问：本果：数据要分两次或者3次输出，单缓冲布局躲免了发生实假的摹拟量输入值。次要区分是 AD667 的第一级由 3 个 4 位存放器构成。13.串止A/D转换器有甚么特征
16、？24. 用8位DAC芯片构成单极性电压输入电路，其参考电压为5V+5V，供对于应下列偏偏移码的输入电压：（1）10000000；（2）01000000；（3）11111111；（4）00000001；（5）01111111；（6）11111110。问：解：VOUT1=-VREF.VOUT2=-(VREF+2VOUT1)（2） VOUT1=-VREF. =-1.25V+1.25VVOUT2=-(VREF+2VOUT1) =-2.5V+2.5V（6）VOUT1=-VREF. =-4.96+4.96VVOUT2=-(VREF+2VOUT1) =-4.92V+4.92V25. DAC0832取CPU有多少种
