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智能儀器原理與設(shè)計(jì)試題及答案
智能儀器原理與設(shè)計(jì)全面系統(tǒng)地闡述了智能儀器的體系結(jié)構(gòu)、基本硬件和軟件的設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)方法。以下是由陽(yáng)光網(wǎng)小編整理關(guān)于智能儀器原理與設(shè)計(jì)試題的內(nèi)容，希望大家喜歡!
智能儀器原理與設(shè)計(jì)試題及答案
1、智能儀器有何特點(diǎn)?
答：智能儀器有以下特點(diǎn)：(1)自動(dòng)校正零點(diǎn)、滿度和切換量程(2)多點(diǎn)快速檢測(cè)(3)自動(dòng)修正各類測(cè)量誤差(4)數(shù)字濾波(5)數(shù)據(jù)處理(6)各種控制規(guī)律(7)多種輸出形式(8)數(shù)據(jù)通信(9)自診斷(10)掉電保護(hù)。
2、簡(jiǎn)述智能儀表的設(shè)計(jì)思想和研制步驟。
答：智能儀表的設(shè)計(jì)思想是根據(jù)儀表的功能要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，自頂向下(由大到小、由粗到細(xì))地按儀表功能層次把硬件和軟件分成若干個(gè)模塊，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試，然后把它們連接起來(lái)，進(jìn)行總調(diào)。智能儀表的研制步驟大致上可以分為三個(gè)階段：確定任務(wù)、擬定設(shè)計(jì)方案階段;硬件、軟件研制及儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段;儀表總調(diào)、性能測(cè)試階段。
3、在MCS-51系列單片機(jī)中擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器用哪幾個(gè)I/O端口?
答：在MCS-51系列單片機(jī)中擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器用P0和P2口。
4、在8031擴(kuò)展系統(tǒng)中，片外程序存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共處一個(gè)地址空間，為什么不會(huì)發(fā)生總線沖突?
答：因?yàn)槠獬绦虼鎯?chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器雖然共處一個(gè)地址空間，但它們的控制信號(hào)是不同的，其中8031的為片外程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，而和為片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀和寫選通信號(hào)。
5、MCS-51有哪些中斷源?它們各自的中斷服務(wù)程序入口地址是什么?
答：MCS-51有5個(gè)中斷源，它們分別是外部中斷0、定時(shí)器0、外部中斷1、定時(shí)器1和串行口。它們各自的中斷服務(wù)程序入口地址見(jiàn)下表。
6、當(dāng)使用一個(gè)定時(shí)器時(shí)，如何通過(guò)軟硬件結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)?
答：首先用定時(shí)器定時(shí)一個(gè)時(shí)間，然后在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器，通過(guò)計(jì)數(shù)器對(duì)定時(shí)器的溢出次數(shù)的累計(jì)即可實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)。
7、試述模擬量輸入通道的結(jié)構(gòu)形式及其使用場(chǎng)合。
答：模擬量輸入通道有單通道和多通道之分。多通道的結(jié)構(gòu)通常又可以分為兩種：(1)每個(gè)通道有獨(dú)自的放大器、S/H和A/D，這種形式通常用于高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。(2)多路通道共享放大器、S/H和A/D，這種形式通常用于對(duì)速度要求不高的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
8、說(shuō)明模擬多路開(kāi)關(guān)MUX在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的作用。
答：在多路共享A/D的輸入通道中，需用多路模擬開(kāi)關(guān)輪流切換各通道模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，以達(dá)到分時(shí)測(cè)量和控制的目的。
9、說(shuō)明采樣/保持電路在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的作用及其使用方法。
答：采樣保持電路用來(lái)保持A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)不變。該電路有采樣和保持兩種運(yùn)行模式，由邏輯控制輸入端來(lái)選擇。在采樣模式中，輸出隨輸入變化;在保持模式中，電路的輸出保持在保持命令發(fā)出時(shí)的輸入值，直到邏輯控制輸入端送入采樣命令為止。此時(shí)，輸出立即跳變到輸入值，并開(kāi)始隨輸入變化直到下一個(gè)保持命令給出為止。
10、A/D轉(zhuǎn)換器有哪些類型?請(qǐng)比較它們各自的特點(diǎn)，并各舉一例。
答：A/D轉(zhuǎn)換器有(1)比較型，其特點(diǎn)是速度較快、抗干擾差、價(jià)格較高。如ADC0809。
(2)積分型(包括雙積分式和電壓頻率轉(zhuǎn)換式)，其特點(diǎn)是速度慢、抗干擾強(qiáng)、價(jià)格較低。如雙積分式的MC14433，電壓頻率轉(zhuǎn)換式的VFC-32。
11、試述A/D轉(zhuǎn)換器的`主要參數(shù)、輸入/輸出方式和控制信號(hào)。
答：A/D轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)為分辨率、轉(zhuǎn)換時(shí)間、轉(zhuǎn)換誤差。
輸入方式有單端、差動(dòng)方式，極性有單、雙極性。
輸出方式對(duì)數(shù)據(jù)輸出寄存器具備可控的三態(tài)門，A/D輸出線與CPU數(shù)據(jù)總線直接相連;不具備可控的三態(tài)門，A/D輸出線必須通過(guò)輸入緩沖器與CPU數(shù)據(jù)總線相連。
控制信號(hào)有電平或脈沖形式的A/D啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)，也有A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。
12、試述模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式及其使用場(chǎng)合。
答：模擬量輸出通道有單通道和多通道之分。多通道的結(jié)構(gòu)通常又可以分為兩種：(1)每個(gè)通道有獨(dú)自的D/A轉(zhuǎn)換器，這種形式通常用于各個(gè)模擬量可分別刷新的快速輸出通道。(2)多路通道共享D/A轉(zhuǎn)換器，這種形式通常用于輸出通道不太多，對(duì)速度要求不太高的場(chǎng)合。
13、D/A轉(zhuǎn)換器有哪幾類?其主要的技術(shù)指標(biāo)有哪些?
答：有通用廉價(jià)的D/A轉(zhuǎn)換器、高速和高精度的D/A轉(zhuǎn)換器、高分辨的D/A轉(zhuǎn)換器等。其主要的技術(shù)指標(biāo)有分辨率、精度、建立時(shí)間等。
14、七段LED顯示中靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示接口方式有何不同?
答：靜態(tài)顯示接口方式每一位都需要有一個(gè)8位輸出口控制。而動(dòng)態(tài)顯示接口方式只需要一個(gè)8位段輸出口和一個(gè)8位掃描輸出口(顯示位數(shù)不超過(guò)8位)。
15、說(shuō)明LCD顯示器的工作原理。
答：
LCD公共電極
C
該圖表示某個(gè)液晶顯示字段，其顯示控制電極和公共電極分別與異或門的C端和A端相連。當(dāng)異或門的B端為低電平時(shí)，此字段上兩個(gè)電極的電壓相位相同，兩電極的相對(duì)電壓為零，該字段不顯示;當(dāng)異或門的B端為高電平時(shí)，此字段上兩個(gè)電極的電壓相位相反，兩電極的相對(duì)電壓為兩倍幅值方波電壓，該字段顯示。
16、LCD顯示器驅(qū)動(dòng)電流為何要用交流?
答：為了延長(zhǎng)LCD的使用壽命，避免直流電壓使液晶發(fā)生電化學(xué)分解反應(yīng)而導(dǎo)致液晶損壞，因此驅(qū)動(dòng)電流要用交流。
17、鍵盤的接口任務(wù)是什么?
答：鍵盤的接口任務(wù)是確定是否有鍵按下;按了哪一個(gè)鍵;消除抖動(dòng)問(wèn)題和同時(shí)按鍵的處理等。
18、如何消除鍵抖動(dòng)?常用哪幾種方法?
答：消除鍵的抖動(dòng)可使用硬件或軟件的方法。通常在鍵數(shù)較少時(shí)，可使用R-S觸發(fā)器或RC濾波器來(lái)克服抖動(dòng);鍵數(shù)較多時(shí)，采用軟件延時(shí)的方法，即當(dāng)檢出鍵閉合(或斷開(kāi))后，執(zhí)行一個(gè)數(shù)毫秒的延時(shí)子程序，讓抖動(dòng)消失后，再檢驗(yàn)一下鍵的狀態(tài)。
19、并行通信和串行通信的主要區(qū)別是什么，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
答：并行通信和串行通信的主要區(qū)別在于并行通信數(shù)據(jù)的各位是同時(shí)傳送;而串行通信數(shù)據(jù)的各位按一定的順序逐位傳送。并行通信和串行通信優(yōu)缺點(diǎn)為并行通信的信息傳輸線多，數(shù)據(jù)傳輸速度快，適合于近距離通信;而串行通信的信息傳輸線少，數(shù)據(jù)傳輸速度慢，抗干擾能力強(qiáng)，適合于遠(yuǎn)距離通信。
20、試述串行口多機(jī)通信原理。
答：MCS-51單片機(jī)的串行口在方式2和方式3工作時(shí)，利用SCON中的SM2，當(dāng)SM2=1時(shí)，且接收到的第9位數(shù)據(jù)為“1”，8位數(shù)據(jù)裝入接收緩沖器SBUF，附加第9位數(shù)據(jù)送入RB8，并使RI=1申請(qǐng)中斷;若接收到的第9位數(shù)據(jù)為“0”，RI≠1，接收的信息將丟失;當(dāng)SM2=0時(shí)，接收到的第9位數(shù)據(jù)不管是“0”還是“1”都將8位數(shù)據(jù)裝入接收緩沖器SBUF，附加第9位數(shù)據(jù)送入RB8，RI=1申請(qǐng)中斷。當(dāng)主機(jī)要向某一個(gè)從機(jī)發(fā)送一組數(shù)據(jù)時(shí)，先發(fā)地址，再發(fā)數(shù)據(jù)。地址信息的第9位為“1”，而數(shù)據(jù)信息的第9位為“0”。各從機(jī)先置SM2=1，主機(jī)向從機(jī)發(fā)送地址，因各從機(jī)接收到的第9位RB8=1，使RI=1產(chǎn)生中斷。各從機(jī)的CPU響應(yīng)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，判斷主機(jī)發(fā)來(lái)的地址是否為本機(jī)地址，若是，該從機(jī)的SM2=0準(zhǔn)備接收主機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)信息;若不是，保持SM2=1。接著主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，由于第9位為“0”，只有地址相符的從機(jī)(SM2=0)，才能接收數(shù)據(jù)。其余從機(jī)因SM2=1，不能進(jìn)行中斷處理，從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)與從機(jī)的一對(duì)一通信。
作業(yè)、第二和三章課件范例。
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