长沙理工大学微型计算机控制技术(第二版)考试试题及答案

一、选择题（本题共10小题，每小题 1.5分，共15分）

1.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（ A ）转换。A．A/D转换器B．双向可控硅

C．D/A转换器D．光电隔离器

2.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（ D ）器件完成控制量的切换工作。

A．锁存器锁存B．多路开关

C．A/D转换器转换D．反多路开关

3.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH应取值（ A ）。A．比较小B．比较大C．取零值D．取负值

4. 在LED显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（ B ）。A．阳极B．阴极C．阴极或阳极D．先送阴极再送阳极

5. 电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过（B ）实现的。

A．改变定子的通电方向和通电占空比

B．改变转子的通电方向和通电占空比

C．改变定子的通电电压幅值

D．改变转子的通电电压幅值

6.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（B ）

A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机

B．按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机

C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作

D．SCC计算机与控制无关

7. 键盘锁定技术可以通过（C ）实现。

A．设置标志位

B．控制键值锁存器的选通信号

C．A和B都行

D．定时读键值

8. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（C ）。

A．0．3 伏以下B．0．7伏以上

C．-3伏以下D．+3伏以上

9. 在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号，（D ）提高信/躁比。A．只能通过模拟滤波电路

B.只能通过数字滤波程序

C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路

D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路

10．步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（B ）。

A．步进电机可以直接接受数字量

B．步进电机可以直接接受模拟量

C．步进电机可实现转角和直线定位

D．步进电机可实现顺时针、逆时针转动

二、填空题（本题共15 个空，每空 1 分，共15 分）

1. 香农定理告诉我们，采样频率越高，采样数据描绘的曲线越接近实际曲线。所以，为了提高控制精度，应尽可能提高采样频率。

2. 在10位A/D转换器中，设满量程为±5V，试写出相对于下列各模拟量所对应的数字量：

1. 模拟量为5V时，所对应的数字量为3FF H。

2. 模拟量为0V时，所对应的数字量为200 H。

3. 模拟量为-2.5V时，所对应的数字量为100 H。

3. 在三相步进电机系统中，为了提高控制力矩，常常采用双三拍方法来实现。

4. 操作指导系统对驱动方式未模清控制规律的系统（或不需要控制的）目的在于更适宜。

5. 某微型机采样系统中，CD4051的INH端接+5V，控制端C、B、A接地时，选通无通道。

6. LCD的多极驱动方式是指多个背极，该段能否显示。

7. 在PID调节系统中，比例系数KP的确定比微分系数KI和积分系数KD更重要，因为它关系到因为Kp不但与本身有关，而且还和Kd\Ki有关。

8. 某仪器受体积限制只允许设置8个功能键，但却要求有十六种功能，可以采用双功能键的办法解决。

9. 和PID调节一样，模糊控制器的最大优点是不要求数学模型。

10. SPI总线与I2C总线的主要区别是_ SPI有三条线，而I2C只有两条_和_ I2C 的总线是双向的_

三、判断题（正确，在括号内划∨，错误，在括号内划╳，并改正（只对错误部分进行改正即可）（本题共 5 小题，共10分）

1. 在显示系统中，若为动态显示，需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示。若在显示电路中增加一级锁存器，则可直接将待显示数输出到显示器进行显示。（X，不能）

2. DAC0832是常用的8位D/A转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数椐得到充分缓冲，确保转换精度。（O ）

3. 由于各种传感器提供的电压信号范围很宽，需要通过可编程增益放大器，对信号进行调整，使A/D转换器满量程信号达到均一化。（O ）

4. 某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理，发现总有一些杂波无法滤掉，原因是采样时间间隔太大（X ，原因是两次采样的变化量△Y太大）。

5. 在工业过程控制系统中，由于被控对象所处环境复杂，常使采样值偏离实际值。所以一般要加入滤波环节，且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用。（O ）

四、简答题（本题共4 小题，共20 分）

1.（本题5 分）简要说明多路开关的主要特点。

答：半导体多路开关的特点是：（答5条即可）

（1）采用标准的双列直插式结构，尺寸小，便于安排；

（2）直接与TTL（或CMOS）电平相兼容；

（3）内部带有通道选择译码器，使用方便；

（4）可采用正或负双极性输入；

（5）转换速度快，通常其导通或关断时间在1ms左右，有些产品已达到几十到几百纳秒（ns）；

2.（本题5分）PID调节系统中，微分调节起何作用？为什麽在有些系统中采用不完全微分算式，它与常规算式有哪些区别？

答：微分的作用是加快调整速度。由于微分只存在于瞬间，因而有时会使系统产生震荡，而使调节品质下降。为了避免震荡，在一些系统中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫减弱，以避免由于微分突然下降到0而产生震荡。

3.（本题5分）PWM控制意味着什么？它有什么作用？微型机控制系统中是怎样实现的？

答：PWM是脉冲宽度调速系统，它用来控制马达的转速和方向。其方法是通过改变对电机的通电时间达到调整电机转速的目的。具体作法是，首先根据电机转速的要求，确定占空比，即通电时间与通电周期之比，再按照通、断电时间送出控制模型，使电机按要求的转速运转。方向是通过改变4个开关的通电状态来实现的。

4.（本题5分）说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间的区别以及各自的用途。

答：算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等；可用于任何场合，如压力、流量等。加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采样的系数总和为∑Ci=0；这种滤波主要用于那些想突出采样的某些部分的场合。而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值，因而采样速度快。此滤波主要用于实时性要求比较快的场合。

五、设计题（本题共 1 小题，共20 分）

设A/D转换电路如图1所示，

（1）说明图中A/D转换方式。（3分）

（2）写出图中8255A的地址。（4分）

（3）画出实现该A/D转换的流程图。（5分）

（4）编写完成A/D转换的程序。（8分）

答：（1）图中A/D转换为查询方式（3分）

（2）写出图中8255A的地址。（4分）

G1 G2A G2B C B A

P2.7 P2.6P2.5 0 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0

1 1 1 0 1 1 0 X X

Y6

所以,8255A的地址是:F800H—FB00H(或:F8FFH—6BFFH)

（3）画出实现该A/D转换的流程图如下（5分）