计算机控制工程复习(含答案)

计算机控制工程复习题一、填空题1.根据计算机在控制中的典型应用，可将计算机控制系统划分为操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、分布式控制系统和现场总线控制系统。

2.计算机控制系统由硬件和软件两部分组成。

3.假设比特率为B bps，一次谐波频率为B/8 Hz，普通语音级线路截至频率为3000Hz，则允许通过最高谐波次数为24000/B 。

4.数字通信系统主要技术指标为传输速率、出错率、信道容量。

5.实现数据交换方法主要有电路交换、报文交换及分组交换。

6.RS232串口标准传输方式为单端收发，RS485标准传输方式为平衡传输方式。

7.常用的软件调试方式有强行排错法、回溯排错法、归纳排错法及演绎排错法。

8.MSComm控件传输数据类型可分为纯文本数据和二进制数据。

9.使用WinAPI编写串口通信程序读写操作有同步和异步两种方式。

10.基于WinAPI串口通信程序数据接受主要有查询和事件驱动两种方式。

11.Windows多线程编程方式主要有Win32API、标准C库以及MFC类库三种方式。

12.在Windows多线程编程方式中，线程之间主要采用全局变量和自定义消息两种方式进行通信。

13.Win32API提供临界区、互斥对象、信号量及事件对象实现线程之间的同步。

14.控制网络和信息网络集成主要采用网络互联、动态数据交换及数据库技术。

15.软件体系结构主要包括B/S、C/S及单机三种模式。

二、简单题1、试阐述网络体系结构、层次模型及协议之间的关系。

参考答案：层次模型决定是网络模型的分层数及每层的功能定义；协议描述对等层之间的数据传输方式；网络体系结构包括层次模型及协议两个方面。

2、试阐述协议、服务、接口之间的关系；参考答案：服务即功能；接口即调用方式；协议则是服务的实现方式。

三者是紧密相关的。

3、在计算机和单片机通信过程中，考虑下位机（单片机）程序为测试程序，上位机（PC）程序为被测试程序，试举例说明二者正常数据采集（通信）过程。

参考答案：4、试说明MSComm控件RThreshold属性含义。

参考答案：该属性是一个阈值。

当接受缓冲区中字符数达到阈值时，MSComm 控件产生OnComm事件，并且CommEvent属性会设置为ComEvReceive，即接受事件。

若设置为0时，则不论接受缓冲区中有多少字符，都不会产生OnComm 事件。

5、试说明MSComm控件SThreshold属性含义。

参考答案：该属性是一个阈值。

当发送缓冲区中的字符数达到阈值时，MSComm 控件将产生OnComm事件，并且CommEvent属性被设置为CommEvSend值。

6、假设串口采用半双工方式，使用一问一答方式通信协议，接受数据长度存在10字节、15字节和20字节三种可能性的情况下，简要说明接受数据的实际处理方法。

参考答案：置RThreshold为10，在OnComm事件中预读10个字节，判断是否完整帧。

若是完整帧，则设置InputLen为0或10，然后使用GetInput()读取即可。

否则设置InputLen为5，然后GetInput()读取，与前10个字节合并一帧，判断是否完整。

如是非完整帧则设置InputLen为5，然后GetInput()读取。

7、假设串口采用半双工方式，使用一问一答方式通信协议，接受数据长度长度不确定的情况下，简要说明接受数据实际处理方法：参考答案：数据通常包含有特定格式的数据头，可以通过数据头计算出整个数据帧的长度。

假定这些特定格式的数据头长度为10字节。

按照下述步骤处理：设置RThreshold=10，在OnComm事件中首先设置InputLen=10，使用GetInput()函数读取缓冲区，并根据读取数据判断整个数据帧长度。

然后读取InBufferSize 属性值，并判断该值是否为整个数据帧长度与10之差；若不是，则反复读取，直至该值为整个数据帧长度与10之差。

此时设置InputLen=0或InBufferSize值，并使用GetInput( )函数读取缓冲区，将读取数据与前10个数据合并成一个完整的数据帧。

8、简要说明采用MSComm控件进行串口数据采集程序设计步骤。

参考答案：加载控件；初始化及打开串口；事件处理；关闭串口；通信协议约定。

9、简要说明在基于对话框程序中使用MSComm控件的操作步骤。

参考答案：拖放控件图标至窗口，创建控件ID；在对话框头文件申明CMSComm 类变量及引用控件类头文件；创建CMSComm实例；建立控件事件响应代码框架。

10、简要说明WinAPI串口通信同步查询编程方式操作步骤。

参考答案：CreateFile （非重叠方式）；初始化串口句柄；WriteFile（发送数据）；ReadFile （读取数据）；CloseFile （关闭串口）。

11、简要说明WinAPI串口通信异步重叠I/O查询编程方式操作步骤。

参考答案：定义全局变量；创建串口；发出读写操作；读写线程函数的建立；关闭串口；12、简要说明Windows编程中HANDLE（句柄）的概念。

参考答案：指针包含的是引用对象的内存地址，而句柄则是由系统所管理的引用标识，该标识可以被系统重新定位到一个内存地址上。

这种间接访问对象的模式增强了系统对引用对象的控制。

13、简要说明Windows多线程编程概念。

参考答案：每个正在系统上运行的程序都是一个进程。

每个进程包含一到多个线程。

进程也可能是整个程序或者是部分程序的动态执行。

线程是一组指令的集合，或者是程序的特殊段，它可以在程序里独立执行。

也可以把它理解为代码运行的上下文。

所以线程基本上是轻量级的进程，它负责在单个程序里执行多任务。

通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。

线程是程序中一个单一的顺序控制流程.在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作，称为多线程。

线程和进程的区别在于子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文.多线程主要是为了节约CPU时间，发挥利用，根据具体情况而定。

线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。

13、简要说明Windows中线程和进程的关系。

参考答案：进程：进程是一个程序实例；进程占据4GB地址空间，在该空间存放应用程序执行所需要的各种资源；Win32进程没有活力，是静态的。

线程：线程是CPU调度计算任务的最小单位；Win32进程创建时，会自动创建一个主线程；主线程可以创建其它线程（辅助线程）。

14、简要说明Windows中终止线程的方法。

参考答案：终止线程有三种方法：线程函数自然退出；内部使用退出函数AfxEndThread\ExitThread\_endthread；外部使用TerminateThread函数。

15、如何在MFC类库中使用自定义消息实现线程之间通信？参考答案：(1) 声明自定义消息：在头文件顶部加入消息名称声明：const WM_THREADMSG = WM_USER+100;(2) 声明消息响应函数：在头文件//}}AFX_MSG和“DECLARE_MESSAGE_MAP()”之间声明消息响应函数：Afx_msg LONG OnThreadMsg(WPARAM wParam,LPARAM, lParam)(3). 建立消息连接：在实现文件//}}AFX_MSG_MAP和“END_MESSAGE_MAP()”之间：ON_MESSAGE(WM_THREADMSG, OnThreadMsg）(4). 编写消息响应函数：在实现文件中，添加消息函数函数的实现体：LONG CMyClass::OnThreadMsg(WPARAM wParam,LPARAM lParam) {// 加入响应函数的具体处理代码}(5). 寄送自定义消息：BOOL PostMessage( HWND hWnd, UINT Msg,WPARAM wParam, LPARAM lParam);16、简要说明OSI/RM模型中物理层定义。

参考答案：利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以透明地传送比特流。

物理层实际上是设备之间的物理接口，它规定了机械特性、电气特性、功能特性及过程特性。

17、简要说明OSI/RM模型中数据链路层的主要功能。

参考答案：提供可靠的比特流传输服务。

18、简要说明TCP/IP层次模型。

参考答案：应用层、传输层（TCP/UDP）、互联网层、主机至网络层。

19、简要说明局域网参考模型中MAC子层的主要功能。

参考答案：决定广播信道中信道分配协议的子层。

三、程序题及设计题1、MSComm控件输入和读出数据均为V ARIANT数据类型，考虑传输数据为纯文本，试编程实现从接受缓冲区中读取字符（给出C++代码片段）。

参考答案：V ARIANT input；char charInput[100];int counts = m_COMM.GetInBufferCount(); //m_COMM为MSComm控件对象If (counts>0) {input = m_COMM.GetInput( );}ASSERT(input.vt == VT_BSTR);CString strInput(input.bstrVal)strcpy(charInput, strInput);2、MSComm控件输入和读出数据均为V ARIANT数据类型，考虑传输数据为二进制，试编程实现从接受缓冲区中读取二进制数据（给出C++代码片段）。

参考答案：V ARIANT input；BYTE rxdata[2048];COleSafeArray safeArray;input = m_COMM.GetInput( ); // 其中m_COMM为MSComm控件对象safeArray = input;long len = safeArray.GetOneDimSize( );for(long k=0; k<len; k++) {safeArray.GetElement(&k, rxdata+k);}3．基于多线程技术、事件驱动方式实现串口双机数据通信程序，该程序即可作为发送方使用也可作为接受方使用。

其中传输数据小于64M；请求包、普通数据包、结束包及响应包帧格式表示如下。

请求包：普通数据包：结束包：响应包：请设计事件处理函数和消息响应函数的流程图。

参考答案：事件处理函数处理流程图消息响应函数处理流程图：其中发送状态1态：发送操作已经开始，请求包已经发出；2态：第一个普通数据包已经发出，等待接受方响应；3态：结束数据包已发送，等待接受方响应；接受0态：等待发送方请求包；1态：等待接受普通或结束数据包。

四、程序阅读题1、HANDLE hCOM;hCOM = CreateFile (“COM2”,GENERIC_READ|GENERIC_WRITE，0，NULL，OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);if ( hCOM != INV ALID_HANDLE_V ALUE) {SetupComm(hCOM, 1024, 1024);DCB myDCB;GetCommState(hCOM, &myDCB);myDCB.BaudRate = CBR_19200;myDCB.fBinary = TRUE;myDCB.fParity = TRUE;myDCB.ByteSize = 8;myDCB.Parity = ODDPARITY;myDCB.StopBit = ONESTOPBIT;SetCommState(hCOM, &myDCB);}Else {AfxMessageBox(“创建串口失败！”）；}参考答案：HANDLE hCOM; // 申明句柄；hCOM = CreateFile (“COM2”, // 使用串口2；GENERIC_READ|GENERIC_WRITE， // 读写方式,可以接受及发送；0，// 不允许共享；NULL，// 默认安全属性；OPEN_EXISTING, // 打开已有端口，不能创建）；FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, // 非重叠操作；NULL); // 无模板文件if ( hCOM != INV ALID_HANDLE_V ALUE) { // 成功创建SetupComm(hCOM, 1024, 1024); // 设置输入输出缓冲区大小DCB myDCB; // 声明DCB数据结构GetCommState(hCOM, &myDCB); // 获取默认DCB设置myDCB.BaudRate = CBR_19200; // 波特率为19200myDCB.fBinary = TRUE; // 二进制通信方式myDCB.fParity = TRUE; // 允许奇偶校验myDCB.ByteSize = 8; // 数据位为8myDCB.Parity = ODDPARITY; // 奇校验myDCB.StopBit = ONESTOPBIT; // 使用1位停止位SetCommState(hCOM, &myDCB);} // 设置通信参数。