微型計算機控制技術(shù)課后答案匯總

1、習(xí)題一習(xí)題一1，微型計算機控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？，微型計算機控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答：CPU，接口電路及外部設(shè)備組成。CPU，這是微型計算機控制系統(tǒng)的核心，通過接口它可以向系統(tǒng)的各個部分發(fā)出各種命令，同時對被控對象的被控參數(shù)進(jìn)行實時檢測及處理。接口電路，微機和生產(chǎn)對象之間進(jìn)行信息交換的橋梁和紐帶。外部設(shè)備：這是實現(xiàn)微機和外界進(jìn)行信息交換的設(shè)備2，微型計算機控制系統(tǒng)軟件有什么作用？說

2、出各部分軟件的作用。，微型計算機控制系統(tǒng)軟件有什么作用？說出各部分軟件的作用。答：軟件是指能夠完成各種功能的計算機程序的總和。整個計算機系統(tǒng)的動作，都是在軟件的指揮下協(xié)調(diào)進(jìn)行的，因此說軟件是微機系統(tǒng)的中樞神經(jīng)。就功能來分，軟件可分為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件1)系統(tǒng)軟件：它是由計算機設(shè)計者提供的專門用來使用和管理計算機的程序。對用戶來說，系統(tǒng)軟件只是作為開發(fā)應(yīng)用軟件的工具，是不需要自己設(shè)計的。2)應(yīng)用軟件:它是面向用戶本身的程序，即指由用戶根據(jù)

3、要解決的實際問題而編寫的各種程序。3，常用工業(yè)控制機有幾種？它們各有什么用途？，常用工業(yè)控制機有幾種？它們各有什么用途？4，操作指導(dǎo)、操作指導(dǎo)、DDC和SCC系統(tǒng)工作原理如何？它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系？系統(tǒng)工作原理如何？它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系？答：(1)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)：在操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)中，計算機的輸出不直接作用于生產(chǎn)對象，屬于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)。計算機根據(jù)數(shù)學(xué)模型、控制算法對檢測到的生產(chǎn)過程參數(shù)進(jìn)行處理，計算出各控制量應(yīng)有的較合適或最優(yōu)的數(shù)

4、值，供操作員參考，這時計算機就起到了操作指導(dǎo)的作用。(2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC系統(tǒng))：DDC(DirectDigitalControl)系統(tǒng)就是通過檢測元件對一個或多個被控參數(shù)進(jìn)行巡回檢測，經(jīng)輸入通道送給微機，微機將檢測結(jié)果與設(shè)定值進(jìn)行比較，再進(jìn)行控制運算，然后通過輸出通道控制執(zhí)行機構(gòu)，使系統(tǒng)的被控參數(shù)達(dá)到預(yù)定的要求。DDC系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，是微機在工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍的一種應(yīng)用形式。(3)計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC系統(tǒng))：SCC(S

5、upervisyComputerControl)系統(tǒng)比DDC系統(tǒng)更接近生產(chǎn)變化的實際情況，因為在DDC系統(tǒng)中計算機只是代替模擬調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，系統(tǒng)不能運行在最佳狀態(tài)，而SCC系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行給定值控制，并且還可以進(jìn)行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應(yīng)控制等SCC是操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)和DDC系統(tǒng)的綜合與發(fā)展。5，說明嵌入式系統(tǒng)與一般微型計算機擴展系統(tǒng)的區(qū)別。，說明嵌入式系統(tǒng)與一般微型計算機擴展系統(tǒng)的區(qū)別。答：嵌入式計算機一般沒有標(biāo)準(zhǔn)的硬件配置。嵌

6、入式系統(tǒng)可采用多種類型的處理器和處理器結(jié)構(gòu)。軟硬件協(xié)同設(shè)計采用統(tǒng)一的工具描述，可合理劃分系統(tǒng)軟硬件，分配系統(tǒng)功能，在性能、成本、功耗等方面進(jìn)行權(quán)衡折衷，獲取更優(yōu)化的設(shè)計。嵌入式系統(tǒng)多為低功耗系統(tǒng)。簡單地說，就是嵌入式系統(tǒng)和微型計算機的擴展標(biāo)準(zhǔn)不大一樣。6，PLC控制系統(tǒng)有什么特點？控制系統(tǒng)有什么特點？答：（1）可靠性高。由于PLC大都采用單片微型計算機，因而集成度高，再加上相應(yīng)的保護電路及自診斷功能，因而提高了系統(tǒng)的可靠性。（2）編程容

7、易。PLC的編程多采用繼電器控制梯形圖及命令語句，其數(shù)量比微型機指令要少得多，除中、高檔PLC外，一般的小型PLC只有16條左右。由于梯形圖形象而簡單，因而編程容易掌握、使用方便，甚至不需要計算機專門知識，就可進(jìn)行編程。（3）組合靈活。由于PLC采用積木式結(jié)構(gòu)，用戶只需要簡單地組合，便可靈活地改變控制系統(tǒng)的功能和規(guī)模，因此，可適用于任何控制系統(tǒng)。（4）輸入輸出功能模塊齊全。PLC的最大優(yōu)點之一，是針對不同的現(xiàn)場信號，均有相應(yīng)的模塊可與工

8、業(yè)現(xiàn)場的器件直接連接，并通過總線與CPU主板連接。13、物聯(lián)網(wǎng)終端由幾部分組成？各部分的作用是什么？物聯(lián)網(wǎng)終端由幾部分組成？各部分的作用是什么？答：物聯(lián)網(wǎng)終端主要由外圍接口模塊、核心處理模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊及電源管理模塊組成。通過外圍感知接口與傳感設(shè)備連接，如RFID讀卡器，紅外感應(yīng)器，環(huán)境傳感器等，將這些傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并通過中央處理模塊處理后，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過外部通訊接口，如：GPRS模塊、以太網(wǎng)接口、WIFI等方式發(fā)送到以太

9、網(wǎng)的指定中心處理平臺。14、FPGA是什么意思？它有什么特點？是什么意思？它有什么特點？在微機控制系統(tǒng)和智能化儀器中有著怎樣的影響？在微機控制系統(tǒng)和智能化儀器中有著怎樣的影響？答：FPGA是指現(xiàn)場可編程門陣列特點FPGA的特點（1）采用FPGA設(shè)計ASIC電路，用戶不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。（2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。（3）FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和I／O引腳。（4）FPGA是ASIC電路中設(shè)

10、計周期最短、開發(fā)費用最低、風(fēng)險最小的器件之一。（5）FPGA采用高速CHMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容?？梢哉f，F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。習(xí)題二習(xí)題二1.采樣有幾種方法？說明它們之間的區(qū)別？采樣有幾種方法？說明它們之間的區(qū)別？2.采樣周期愈小愈好嗎？為什么？采樣周期愈小愈好嗎？為什么？答：不是。若采樣間隔太?。ú蓸宇l率太高），則對定長的時間記錄來說其數(shù)字系列就很長，計算工作量迅速增

11、大：如果數(shù)字序列長度一定，則只能處理很短的時間歷程，可能產(chǎn)生較大的誤差。3.簡述多路開關(guān)的工作原理。簡述多路開關(guān)的工作原理。4.多路開關(guān)如何擴展？試用兩個多路開關(guān)如何擴展？試用兩個CD4097擴展成一個雙擴展成一個雙16路輸入和雙路輸入和雙2路輸出系統(tǒng)，并路輸出系統(tǒng)，并說明其工作原理。說明其工作原理。5.試用試用CD4051設(shè)計一個設(shè)計一個32路模擬多路開關(guān)，要求畫出電路圖并說明其工作原理。路模擬多路開關(guān)，要求畫出電路圖并說明其工作原理

12、。6.采樣采樣保持器有什么作用？試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。保持器有什么作用？試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。答：采樣保持器的作用：AD轉(zhuǎn)換器完成一次AD轉(zhuǎn)換總需要一定的時間。在進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換時間內(nèi)，希望輸入信號不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。這樣，就需要在AD轉(zhuǎn)換器之前加入采樣保持器。保持電容對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小，則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小，即保持電容充電快，輸出對輸入信號的跟隨特性好

13、，但在保持狀態(tài)時放電時間常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；反之，保持電容值大，保持性能好，但跟隨特性差。7.在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中，是不是所有的輸入通道都需要加采樣在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中，是不是所有的輸入通道都需要加采樣保持器，為什么？保持器，為什么？答：不是，對于輸入信號變化很慢，如溫度信號；或者AD轉(zhuǎn)換時間較快，使得在AD轉(zhuǎn)換期間輸入信號變化很小，在允許的AD轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器。8.采樣頻率的高低對數(shù)字控制系統(tǒng)有什么影響

14、？試舉工業(yè)控制實例加以說明。采樣頻率的高低對數(shù)字控制系統(tǒng)有什么影響？試舉工業(yè)控制實例加以說明。采樣頻率高低對數(shù)字控制系統(tǒng)有些影響，采樣頻率高，則對數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性增加，但采樣頻率高，會過多的占用CPU的時間和內(nèi)存資源，采樣頻率高，對采集的數(shù)據(jù)要進(jìn)行實時分析和處理，CPU大部分時間用在數(shù)據(jù)采集分析處理上，影響了作其它事的時間。采樣頻率要低，就有可能漏掉該采集的數(shù)據(jù)沒采到，數(shù)據(jù)實時分析就有可能不正確。9.AD和DA轉(zhuǎn)換器在微型計算機控制系統(tǒng)