計算機控制答案

1、1第一章計算機控制系統(tǒng)概述習題及參考答案1.1.計算機控制系統(tǒng)的控制過程是怎樣的計算機控制系統(tǒng)的控制過程是怎樣的計算機控制系統(tǒng)的控制過程可歸納為以下三個步驟：(1)實時數(shù)據(jù)采集：對被控量的瞬時值進行檢測，并輸入給計算機。(2)實時決策：對采集到的表征被控參數(shù)的狀態(tài)量進行分析，并按已定的控制規(guī)律，決定下一步的控制過程。(3)實時控制：根據(jù)決策，適時地對執(zhí)行機構發(fā)出控制信號，完成控制任務。2.2.實時、在線方式和離線方式的含義是什么？實時、

2、在線方式和離線方式的含義是什么？(1)實時：所謂“實時”，是指信號的輸入、計算和輸出都是在一定時間范圍內完成的，即計算機對輸入信息以足夠快的速度進行處理，并在一定的時間內作出反應并進行控制，超出了這個時間就會失去控制時機，控制也就失去了意義。(2)“在線”方式：在計算機控制系統(tǒng)中，如果生產過程設備直接與計算機連接，生產過程直接受計算機的控制，就叫做“聯(lián)機”方式或“在線”方式。(3)“離線”方式：若生產過程設備不直接與計算機相連接，其工作

3、不直接受計算機的控制，而是通過中間記錄介質，靠人進行聯(lián)系并作相應操作的方式，則叫做“脫機”方式或“離線”方式。3.3.微型計算機控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？微型計算機控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？由四部分組成。圖1.1微機控制系統(tǒng)組成框圖(1)主機：(2)輸入輸出通道(3)外部設備(4)檢測與執(zhí)行機構4.4.微型計算機控制系統(tǒng)軟件有什么作用？說出各部分軟件的作用。微型計算機控制系統(tǒng)軟件有什么作用

4、？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程序的總和。整個計算機系統(tǒng)的動作，都是在軟件的指揮下協(xié)調進行的，因此說軟件是微機系統(tǒng)的中樞神經。就功能來分，軟件可分為系統(tǒng)軟件、應用軟件及數(shù)據(jù)庫。(1)系統(tǒng)軟件：它是由計算機設計者提供的專門用來使用和管理計算機的程序。對用戶來說，系統(tǒng)軟件只是作為開發(fā)應用軟件的工具，是不需要自己設計的。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)：指的是調節(jié)程

5、序及故障診斷程序；c.開發(fā)系統(tǒng)：包括各種程序設計語言、語言處理程序(編譯程序)、服務程序(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：指文字翻譯、企業(yè)管理等。3(3)采樣保持器：AD轉換器完成一次AD轉換總需要一定的時間。在進行AD轉換時間內，希望輸入信號不再變化，以免造成轉換誤差。這樣，就需要在AD轉換器之前加入采樣保持器。(4)AD轉換器：模擬量輸入通道的任務是將模擬量轉換成數(shù)字量，能

6、夠完成這一任務的器件，稱為之模數(shù)轉換器(AnalogDigitalConverter，簡稱AD轉換器或ADC)。6.6.對理想多路開關的要求是什么？對理想多路開關的要求是什么？理想的多路開關其開路電阻為無窮大，其接通時的導通電阻為零。此外，還希望切換速度快、噪音小、壽命長、工作可靠。7.7.采樣保持器有什么作用？試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。采樣保持器有什么作用？試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。采樣保持器的作用：A

7、D轉換器完成一次AD轉換總需要一定的時間。在進行AD轉換時間內，希望輸入信號不再變化，以免造成轉換誤差。這樣，就需要在AD轉換器之前加入采樣保持器。保持電容對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小，則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小，即保持電容充電快，輸出對輸入信號的跟隨特性好，但在保持狀態(tài)時放電時間常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；反之，保持電容值大，保持性能好，但跟隨特性差。8.8.在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中，是不是所有的輸入通道

8、都需要加采樣保持器？為什么？在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中，是不是所有的輸入通道都需要加采樣保持器？為什么？不是，對于輸入信號變化很慢，如溫度信號；或者AD轉換時間較快，使得在AD轉換期間輸入信號變化很小，在允許的AD轉換精度內，就不必再選用采樣保持器。9.AD9.AD轉換器的結束信號有什么作用？根據(jù)該信號在轉換器的結束信號有什么作用？根據(jù)該信號在IOIO控制中的連接方式，控制中的連接方式，ADAD轉換有幾種控制方式？它們在接口電路和程序設計上有什么

9、特轉換有幾種控制方式？它們在接口電路和程序設計上有什么特點？點？AD轉換器的結束信號的作用是用以判斷本次AD轉換是否完成。常見的AD轉換有以下幾種控制方式，各自特點如下?延時等待法:EOC可不和IO口連接，程序設計時，延時大于ADC轉換時間后，取數(shù)據(jù)。?保持等待法:EOC與READY相連EOC無效時自動插入等待狀態(tài)。直至EOC有效時，取數(shù)據(jù)。?查詢法:EOC可以和任意IO口連接，程序設計時，反復判斷EOC是否有效，直至EOC有效時，取數(shù)

10、據(jù)。?中斷響應法:EOC與外部中斷相連，AD轉換結束后發(fā)中斷申請在中斷服務程序中取數(shù)據(jù)。10.10.設被測溫度變化范圍為設被測溫度變化范圍為0oC~12001200oCC如果要求誤差不超過如果要求誤差不超過0.40.4oCC應選用分辨為多少位的應選用分辨為多少位的ADAD轉換器？轉換器？選擇依據(jù)：124.0120012log?????????n11.11.設計出設計出8路模擬量采集系統(tǒng)。請畫出接口電路原理圖，并編寫相應的路模擬量采集系統(tǒng)

11、。請畫出接口電路原理圖，并編寫相應的8路模擬量數(shù)據(jù)采集程序。路模擬量數(shù)據(jù)采集程序。本例給出用8031、DAC0809設計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實例。把采樣轉換所得的數(shù)字量按序存于片內RAM的30H~37H單元中。采樣完一遍后停止采集。其數(shù)據(jù)采集的初始化程序和中斷服務程序如下：初始化程序：MOVR0，#30H；設立數(shù)據(jù)存儲區(qū)指針MOVR2，#08H；設置8路采樣計數(shù)值SETBIT0；設置外部中斷0為邊沿觸發(fā)方式SETBEA；CPU開放中斷SETB

12、EX0；允許外部中斷0中斷MOVDPTR，#FEF8H；送入口地址并指向IN0LOOP：MOVX@DPTR，A；啟動AD轉換，A的值無意義HERE：SJMPHERE；等待中斷中斷服務程序：MOVXA，@DPTR；讀取轉換后的數(shù)字量MOV@R0，A；存入片內RAM單元INCDPTR；指向下一模擬通道INCR0；指向下一個數(shù)據(jù)存儲單元DJNZR2，INT0；8路未轉換完，則繼續(xù)CLREA；已轉換完，則關中斷CLREX0；禁止外部中斷0中斷R