微型計算機(jī)控制技術(shù)第二版課后習(xí)題答案潘新民

1、第一章第一章1.微型計算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分作用微型計算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分作用由四部分組成(1)主機(jī)主機(jī)：這是微型計算機(jī)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。主機(jī)的主要功能是控制整個生產(chǎn)過程，按控制規(guī)律進(jìn)行各種控制運算(如調(diào)節(jié)規(guī)律運算、最優(yōu)化計算等)和操作，根據(jù)運算結(jié)果作出控制決策；對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督，使之處于最優(yōu)工作狀態(tài)；對事故進(jìn)行

2、預(yù)測和報警；編制生產(chǎn)技術(shù)報告，打印制表等等。(2)輸入輸出通道輸入輸出通道：這是微機(jī)和生產(chǎn)對象之間進(jìn)行信息交換的橋梁和紐帶。過程輸入通道把生產(chǎn)對象的被控參數(shù)轉(zhuǎn)換成微機(jī)可以接收的數(shù)字代碼。過程輸出通道把微機(jī)輸出的控制命令和數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成可以對生產(chǎn)對象進(jìn)行控制的信號。過程輸入輸出通道包括模擬量輸入輸出通道和數(shù)字量輸入輸出通道。(3)外部設(shè)備外部設(shè)備：這是實現(xiàn)微機(jī)和外界進(jìn)行信息交換的設(shè)備，簡稱外設(shè)，包括人機(jī)聯(lián)系設(shè)備(操作臺)、輸入輸出設(shè)備(磁盤

3、驅(qū)動器、鍵盤、打印機(jī)、顯示終端等)和外存貯器(磁盤)。其中作臺應(yīng)具備顯示功能，即根據(jù)操作人員的要求，能立即顯示所要求的內(nèi)容；還應(yīng)有按鈕，完成系統(tǒng)的啟、停等功能；操作臺還要保證即使操作錯誤也不會造成惡劣后果，即應(yīng)有保護(hù)功能.(4)檢測與執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測與執(zhí)行機(jī)構(gòu):a.測量變送單元：在微機(jī)控制系統(tǒng)中，為了收集和測量各種參數(shù)，采用了各種檢測元件及變送器，其主要功能是將被檢測參數(shù)的非電量轉(zhuǎn)換成電量.b.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：要控制生產(chǎn)過程，必須有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它是

4、微機(jī)控制系統(tǒng)中的重要部件，其功能是根據(jù)微機(jī)輸出的控制信號，改變輸出的角位移或直線位移，并通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變被調(diào)介質(zhì)的流量或能量，使生產(chǎn)過程符合預(yù)定的要求。2、微型計算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件有什么作用？說出各部分軟件的作用。、微型計算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件有什么作用？說出各部分軟件的作用。軟件是指能夠完成各種功能的計算機(jī)程序的總和。整個計算機(jī)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(jī)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

5、件及數(shù)據(jù)庫。(1)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件：它是由計算機(jī)設(shè)計者提供的專門用來使用和管理計算機(jī)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。系統(tǒng)軟件包括：a.操作系統(tǒng)：即為管理程序、磁盤操作系統(tǒng)程序、監(jiān)控程序等；b.診斷系統(tǒng)：指的是調(diào)節(jié)程序及故障診斷程序；c.開發(fā)系統(tǒng)：包括各種程序設(shè)計語言、語言處理程序(編譯程序)、服務(wù)程序(裝配程序和編輯程序)、模擬主系統(tǒng)(系統(tǒng)模擬、仿真、移植軟件)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等；d.信息處理：

6、指文字翻譯、企業(yè)管理等。(2)應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件：它是面向用戶本身的程序，即指由用戶根據(jù)要解決的實際問題而編寫的各種程序。應(yīng)用軟件包括：a.過程監(jiān)視程序：指巡回檢測程序、數(shù)據(jù)處理程序、上下限檢查及報警程序、操作面板服務(wù)程序、數(shù)字濾波及標(biāo)度變換程序、判斷程序、過程分析程序等；b.過程控制計算程序：指的是控制算法程序、事故處理程序和信息管理程序，其中信息管理程序包括信息生成調(diào)度、文件管理及輸出、打印、顯示程序等；c.公共服務(wù)程序：包括基本運算

7、程序、函數(shù)運算程序、數(shù)碼轉(zhuǎn)換程序、格式編碼程序。(3)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要用于資料管理、存檔和檢索，相應(yīng)軟件設(shè)計指如何建立數(shù)據(jù)庫以及如何查詢、顯示、調(diào)用和修改數(shù)據(jù)等。11、什么叫嵌入式系統(tǒng)什么叫嵌入式系統(tǒng)與一般的工業(yè)控制系統(tǒng)有什么區(qū)別？與一般的工業(yè)控制系統(tǒng)有什么區(qū)別？嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，有計算機(jī)功能但又不稱之為計算機(jī)的設(shè)備或器材。嵌入式系統(tǒng)集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與硬件于一體，類似于PC中BIOS的工作方式，具有軟件

8、代碼少、高度自動化和響應(yīng)速度快等特點，特別適合要求實時和多任務(wù)的體系。它是可獨立工作的“器件”12、什么是物聯(lián)網(wǎng)？為什么說什么是物聯(lián)網(wǎng)？為什么說“物聯(lián)網(wǎng)給微型計算機(jī)控制技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)給微型計算機(jī)控制技術(shù)”帶來新的、更大的應(yīng)用空帶來新的、更大的應(yīng)用空間？間？物聯(lián)網(wǎng)=互聯(lián)網(wǎng)傳感器。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？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

9、成。14、FPGA是什么意思？它有什么特點？在微機(jī)控制系統(tǒng)和智能化儀器中有著怎樣的影響？是什么意思？它有什么特點？在微機(jī)控制系統(tǒng)和智能化儀器中有著怎樣的影響？現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)特點：特點：采用FPGA設(shè)計ASIC電路，用戶不需要投片生產(chǎn)，就能得到適用的芯片；FPGA可做其他全定制或半定制ASIC電路的中試樣片；FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和IO引腳；FPGA是ASIC電路中設(shè)計周期最短、開發(fā)費用最低、風(fēng)險最小的器件之一；FPGA

10、第二章第二章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采樣周期越小越好嗎？為什么？采樣周期越小越好嗎？為什么？答：不是。若采樣間隔太小（采樣頻率太高），則對定長的時間記錄來說其數(shù)字系列就很長，計算工作量迅速增大，可能產(chǎn)生較大的誤差。3簡述多路開關(guān)的原理？簡述多路開關(guān)的原理？4多路開光如何擴(kuò)展？試用兩個多路開光如何擴(kuò)展？試用兩個CD4097CD4097擴(kuò)展成一個雙擴(kuò)展成一個雙1616路輸出和雙路輸出和雙2

11、路輸出系統(tǒng)，說明路輸出系統(tǒng)，說明其工作原理。其工作原理。5試用試用CD4051CD4051設(shè)計一個設(shè)計一個3232路模擬多路開關(guān)，畫出電路圖并說明其工作原理。路模擬多路開關(guān)，畫出電路圖并說明其工作原理。答：見PPT6采樣采樣保持器有什么作用？說明保持電容大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。保持器有什么作用？說明保持電容大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。答：為了提高模擬量輸入信號的頻率范圍，以適應(yīng)某些隨時間變化較快的信號的要求，可采用帶有保持電路的采樣器，