《智能仪器设计》复习题及答案

1智能仪器有何特点？

答：智能仪器有以下特点：（1）自动校正零点、满度和切换量程（2）多点快速检测（3）自动修正各类测量误差（4）数字滤波（5）数据处理（6）各种控制规律（7）多种输出形式（8）数据通信（9）自诊断（10）掉电保护。

2、简述智能仪表的设计思想和研制步骤。

答：智能仪表的设计思想是根据仪表的功能要求和技术经济指标，自顶向下（由大到小、由

粗到细）地按仪表功能层次把硬件和软件分成若干个模块，分别进行设计和调试，然后把它

们连接起来，进行总调。智能仪表的研制步骤大致上可以分为三个阶段：确定任务、拟定设

计方案阶段；硬件、软件研制及仪表结构设计阶段；仪表总调、性能测试阶段。

3、在MCS-51系列单片机中扩展外部存储器用哪几个I/O端口？

答：在MCS-51系列单片机中扩展外部存储器用P0和P2 口。

4、在8031扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处一个地址空间，为什么不会发生总线冲突？

答：因为片外程序存储器和片外数据存储器虽然共处一个地址空间，但它们的控制信号是不

同的，其中8031的P SEN为片外程序存储器的读选通信号，而 RD和WR为片外数据存储器的读和写选通信号。

5、MCS-51有哪些中断源？它们各自的中断服务程序入口地址是什么？

答：MCS-51有5个中断源，它们分别是外部中断0、定时器0、外部中断1、定时器1和串

行口。它们各自的中断服务程序入口地址见下表。

6、当使用一个定时器时，如何通过软硬件结合的方法来实现较长时间的定时？

答：首先用定时器定时一个时间，然后在数据存储器中设置一个计数器，通过计数器对定时

器的溢出次数的累计即可实现较长时间的定时。

7、试述模拟量输入通道的结构形式及其使用场合。

答：模拟量输入通道有单通道和多通道之分。多通道的结构通常又可以分为两种：（1）每个通道有独自的放大器、S/H和A/D，这种形式通常用于高速数据采集系统。（2）多路通道共享放大器、S/H和A/D，这种形式通常用于对速度要求不高的数据采集系统。

8、说明模拟多路开关 MUX在数据采集系统中的作用。

答：在多路共享 A/D的输入通道中，需用多路模拟开关轮流切换各通道模拟信号进行A/D 转换，以达到分时测量和控制的目的。

9、说明采样/保持电路在数据采集系统中的作用及其使用方法。

答：采样保持电路用来保持A/D转换器的输入信号不变。该电路有采样和保持两种运行模

式，由逻辑控制输入端来选择。在采样模式中，输出随输入变化；在保持模式中，电路的输

出保持在保持命令发出时的输入值，直到逻辑控制输入端送入采样命令为止。此时，输出立

即跳变到输入值，并开始随输入变化直到下一个保持命令给出为止。

10、A/D转换器有哪些类型？请比较它们各自的特点，并各举一例。

答：A/D转换器有（1）比较型，其特点是速度较快、抗干扰差、价格较高。如ADC0809。（2）积分型（包括双积分式和电压频率转换式），其特点是速度慢、抗干扰强、价格较低。

如双积分式的MC14433，电压频率转换式的 VFC-32。

V0 -V0

i

1

1

-------------------------- f c

-

1 1 4- 不显示一— 显示

11、 试述A/D 转换器的主要参数、输入 /输出方式和控制信号。

答：A/D 转换器的主要参数为分辨率、转换时间、转换误差。

输入方式有单端、差动方式，极性有单、双极性。

输出方式对数据输出寄存器具备可控的三态门， A/D 输出线与CPU 数据总线直接相连；不

具备可控的三态门，A/D 输出线必须通过输入缓冲器与

CPU 数据总线相连。 控制信号有电平或脉冲形式的 A/D 启动转换信号，也有 A/D 转换结束信号。

12、 试述模拟量输出通道的结构形式及其使用场合。

答：模拟量输出通道有单通道和多通道之分。 多通道的结构通常又可以分为两种： （1）每个

通道有独自的D/A 转换器，这种形式通常用于各个模拟量可分别刷新的快速输出通道。

（2） 多路通道共享D/A 转换器，这种形式通常用于输出通道不太多，对速度要求不太高的场合。

13、 D /A 转换器有哪几类？其主要的技术指标有哪些？

答：有通用廉价的 D/A 转换器、高速和高精度的 D/A 转换器、高分辨的 D/A 转换器等。其 主要的技术指标有分辨率、精度、建立时间等。

14、七段LED 显示中静态显示和动态显示接口方式有何不同？

答：静态显示接口方式每一位都需要有一个 8位输出口控制。而动态显示接口方式只需要 个8位段输出口和一个 8位扫描输出口（显示位数不超过

8位）。

15、说明LCD 显示器的工作原理。

答： LCD 公共电极 V0 该图表示某个液晶显示字段，其显示控制电极和公共电极分别与异或门的 C 端和A 端相连。

当异或门的B 端为低电平时，此字段上两个电极的电压相位相同，两电极的相对电压为零， 该字段不显

示；当异或门的B 端为高电平时，此字段上两个电极的电压相位相反，

两电极的 相对电压为两倍幅值方波电压，该字段显示。

16、 L CD 显示器驱动电流为何要用交流？ 答：为了延长LCD 的使用寿命，避免直流电压使液晶发生电化学分解反应而导致液晶损坏，

因此驱动电流要用交流。

17、 键盘的接口任务是什么？

答:键盘的接口任务是确定是否有键按下；

按了哪一个键；消除抖动问题和同时按键的处理

等。 A-C