第一版微型计算机控制技术潘新民版@hpu

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一种度量,1波特即指每秒传输1个符号。

4、收/发时钟在通信中有什么意义?

答:建立准确的未定时信号。

5、异步通信与同步通信的区别是什么?它们各有什么用途?

答:所谓同步通信是指在约定的通信速率下,发送端和接收端的时钟信号频率和相信始终保持一致(同步),这就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。 异步通信是指通信中两个字符之间的时间间隔是不固定的,而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。

同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致,发送端发送连续的比特流。 异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步。发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。 异步通信有起始位部分和终止部分,传输过程中多两个部分,降低了有效传输效率,所以异步通信的通信开销较大,但接收端可使用廉价的、具有一般精度的时钟来进行数据通信。

6、串行通信有几种传送方式?各有什么特点?

答:①异步通信:异步通信以一个字符为传输单位,通信中两个字符间的时间间隔是不固定的,然而在同一个字符中的两个相邻位代码间的时间间隔是固定的。

②同步通信:同步通信以一个帧为传输单位,每个帧中包含有多个字符。在通信过程中,每个字符间的时间间隔是相等的,而且每个字符中各相邻位代码间的时间间隔也是固定的。同步通信用于计算机到计算机之间的通信,以及计算机到CRT或外设之间的通信。详见P202-204

7、RS-232总线在实际应用中有哪几种接线方式?它们都应用在哪些场合?

答:

8、RS-232总线最重要的接线有哪些?其功能是什么?

答:

TXD(第2脚):发送数据线,输出。发送数据到MODEM。 RXD(第3脚):接收数据线,输入。接收数据到计算机或终端。

RTS(第4脚):请求发送,输出。计算机通过此引脚通知MODEM,要求发送数据。 CTS(第5脚):允许发送,输入。发出CTS作为对RTS的回答,计算机才可以进行发送数据。

DSR(第6脚):数据装置就绪(即MODEM准备好),输入。表示调制解调器可以使用,该信号有时直接接到电源上,这样当设备连通时即有效。

CD(第8脚):载波检测(接收线信号测定器),输入。表示MODEM已与电话线路连接好。 RI(第22脚):振铃指示,输入。MODEM若接到交换台送来的振铃呼叫信号,就发出该信号来通知计算机或终端。

DTR(第20脚):数据终端就绪,输出。计算机收到RI信号以后,就发出DTR信号到 MODEM作为回答,以控制它的转换设备,建立通信链路。 GND(第7脚):地。

9、RS-422和RS-485总线为什么比RS-232-C传送距离长?

答:RS-422采用两对平衡差分信号线,RS-485采用一对。平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。

10、说明SPI总线、I2C总线各自的特点。

答:SPI总线特点:①全双工;②主从方式;③有4种可编程主方式频率(最大为10.5MHz);④最大从方式频率为2.1MHz;⑤具有可编程极性和相应的串行时钟;⑥有传送结束中断标志;⑦有写冲突出错标志;⑧有总线冲突出错标志。

I2C总线特点:①只要求两条总线线路:一条串行数据线SDA,一条串行时钟线SCL;②每个连接到总线的器件都可以通过唯一的地址和一直存在的简单的主机/从机关系软件设定地址,主机可以作为主机发送器或主机接收器;③它是一个真正的多主机总线,如果两个或更多主机同时初始化,数据传输可以通过冲突检测和仲裁防止数据被破坏;④串行的8 位双向数据传输位速率在标准模式下可达100kbit/s,快速模式下可达400kbit/s,高速模式下可达3.4Mbit/s;

11、现场总线有什么特点?常用的现场总线有几种类型?它们各有什么特点?

答:特点:①数字信号完全取代4~20mA模拟信号;②使基本过程控制、报警和计算功能等 完全分布在现场完成;③使设备增加非控制信息,如自诊断信息、组态信息及补偿信息等; ④实现现场管理和控制的统一;⑤真正实现系统的开放性、互操作性。 5大类型:CAN、LonWorks、PROFIBUS、HART和FF

第六章 过程控制数据处理的方法

1、工业控制程序结构有什么特点?

答:

2、工业控制程序常用的语言有几种?它们分别应用在何种场合?

答:C C++ 汇编等语言

3、数字滤波与模拟滤波相比有什么特点?

答:①数字滤波是用程序实现的,不需要增加任何硬设备,系统可靠性高;②可以多个通道共用,可以降低成本,还可以提高可靠性和稳定性;③可以对频率很低的信号实现滤波,而模拟滤波器由于受电容容量的影响,频率不能太低;④灵活性好,方便。可以用不同的滤波程序实现不同的滤波方法。

4、常用的数字滤波方法有几种?它们各自有什么优缺点?

答:①程序判断滤波法:是根据生产经验,确定出相邻两次采样信号之间可能出现得最大偏差。②中值滤波法:它对于去掉偶然因素引起的波动或采样器不稳定而造成的误差所引起的脉动干扰比较有效。③算术平均值滤波法:它适用于一般的具有随机干扰信号的滤波。它特别适合于信号本身在某一数值范围附近作上下波动的情况。④加权平均值滤波:可以提高滤波效果。⑤滑动平均值滤波法:采样时间短,可以提高检测速度。⑥惯性滤波法:适用于慢速随机变量的滤波。⑦复合数字滤波:比单纯的平均值滤波的效果要好

5、在程序判断滤波方法中,△Y如何确定?其值越大越好嘛?

答:可根据经验获得,必要时由实验得出。 太大,会使系统误差增大;太小,使计算机采样效率降低。

6、算术平均滤波、加权平均滤波及滑动平均滤波三者的区别是什么?

答:算术滤波实际上是求取采样值的平均值,每一次采样值所占的比例均相等;加权滤波则是在加权的基础上求取平均值,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;滑动滤波则是每采一个新数据,计算一个新的平均值,每次只更新一个采样值,因而采样速度快。

7、标度变换在工程上有什么意义?在什么情况下使用标度变换程序?

答:意义:标度变换将数字量变成人们熟悉的十进制工程量,便于操作人员对生产过程进行

监视和管理。使用情况:在微机控制系统中,生产中的不同量纲的各种参数要经过变送器转换成ad转换器所能接受的的0-5v的电压信号,又转化为8为二进制数字量,为进一步显示记录打印报警等,必须将这些数字量转化为不同的单位,以便操作人员对生产过程进行监事和管理。工程量的实际值还需要经过一次变换,为了实现上述变换,可把它设计成专门的工作程序,把各个不同的参数所对应的数字量放在存储器中,然后当某一参数进行标度变换时,只要调用标度变换子程序即可。

8、在微型计算机控制系统中,系统误差是如何产生的?怎样自动校正系统误差?

答:误差产生原因:存在零点偏移和漂移,以及放大电路的增益误差及器件参数的不稳定等现象;自动校正系统误差详见P266-267

9、全自动校准与人工校准有什么区别?它们分别应用在什么场合?

答:

10、为什么要采用量程自动转换技术?

答:传感器提供的信号范围很宽,为了保证送到计算机的信号一致,同时为了减少硬件设备,使用了可编程增益放大器,通用性很强,方法倍数可以通过程序控制,使A/D转换器满量程信号达到均一化,因而大大提高测量精度。

11、线性插值有什么优缺点?使用中分段是否越多越好?

答:它是代数插值法中最简单的形式,将非线性参量变为线性参量,使计算方便,在误差范围内符合工程要求,缺点是精度低。不是,分段多了,计算量比较大而且占用内存多。

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