智能仪器复习资料
7页1、第一章1、智能化测量控制仪表的基本组成框图,以及各部分功能1)组成框图:2)各部分作用:单片机:是仪表的主体,主要进行数据处理。程序存储器:对于小型仪表来说,单片机内部的存贮器已经足够,大型的仪表要进行复杂的 数据处理,或者要完成复杂的控制功能,其监控程序较大。测量数据较多,这时就需要在单 片机外部扩展片外存储器。A/D 转换接口:把被测量的模拟信号转换成数字信号,通过输入通道进入单片机内部。 键盘:向单片机置入的各种命令。D/A 转换:把单片机发出的数字信号转换后成为能够完成某种控制功能的模拟电压。 显示器接口:可接显示器、数码管等,实现人机交换功能。打印机:一般采取微型打印机,打印输出处理结果。通讯接口:通过GPIB或者RS-232接口总线与其它的仪器仪表甚至计算机作远距离通讯,以 达到资源共享的目的。2、自检的定义及分类。所谓自检,就是仪表对其自身各主要部件进行的一种自我检测过程,目的是检查各部件的状 态是否正常,以保证测量结果的正确性。自检一般可分为开机自检、周期性自检和键控自检 三类。开机自检是每当接通电源或复位时,仪表即进行一次自检过程。 周期性自检是在仪表的工作过程中,周
2、期性地插入自检操作;它是完全自动的,通常在仪表 工作的间歇期间插入,不干扰正常测量过程(除非是检查到故障),它是不为仪表操作者所察 觉的。键控自检是在仪表的面板上设置一个专门的自检按键,需要时可由操作人员启动仪表进行自 检。3、智能仪器硬件设计对单片机的选择应考虑的因素有哪些? 应考虑的因素:字长、寻址能力、指令功能、执行速度、中断能力以及市场对这种单片机的 软硬件支持状况等。第二章1、单片机的两种节电方式:空闲和掉电方式。2、试画出单片机与外部存储器,I/O端口的连接图,并说明为什么外扩存储器时P0 口要加 接地锁存器,而P2 口却不用加接?(图见书24页)P0 口在进行外部扩展时分时复用,在读写片外存储器时,P0 口先送出低8位地址信号,该 信号只能维持很短的时间,然后P0 口又送出8位数据信号。为了使在整个读写片外存储器 期间,都存在有效的低8位地址信号,必须在P0 口上外接一个地址锁存器,在ALE信号有 效期间将低8位地址锁存于锁存器内,再从这个锁存器对外输出低8位地址,P2 口在进行 外部扩展时只用作高8位地址线,在整个读写期间P2 口输出信号维持不变,因此P2 口不需 外接
3、锁存器。3、若SP=26H, PC=2346H,标号LABEL所在的地址为3466H,问执行长调用指令LCALL LABEL 后,堆栈指针和堆栈的内容发生什么变化? PC的值等于什么?SP+1 SP(27H)=49HSP+1 SP(28H)=23HPC 的值等于 3466H4、CHMOS 型单片机的节电运行方式是由什么特殊功能寄存器控制的?它有几种节电运行方 式?应如何控制?单片机的节电工作方式由特殊功能寄存器PCON (地址为87H)控制的,提供了两种节电工作 方式:空闲和掉电方式。如何控制如下:PD:掉电方式控制位,置“1”后使器件进入掉电方式。IDL:空闲方式控制位,置“1”后使器件进入空闲方式。应当指出,若PD和IDL同时置“1” 时,则使器件进入掉电工作方式。5、I23总线的主要特性是什么?1)总线只有两根线:串行时钟线和串行数据线2)每个连到总线上的器件都可由软件以唯一的地址寻址,并建立简单的主/从关系,主器件 即可作为发送器,也可作为接收器。3)它是一个真正的多主总线,带有竞争检测和仲裁电路,可使多主机任意同时发送而不破 坏总线上的数据。4)同步时钟允许器件通过总线以不同
4、的波特率进行通信。5)同步时钟可以作为停止和重新启动串行口发送的握手方式。6)连接到同一总线的集成电路数只受400pF的最大总线电容的限制。第三章1、ADC和DAC的主要技术指标有哪些? ADC的分辨率和精度是一样的吗? 主要技术指标:分辨率、精度、量程、线性度误差、转换时间。分辨率和精度是两个不同的概念。分辨率反映转换器所能分辨的被测量最小值;精度是指转 换结果相对于实际值的偏差。同样分辨率的A/D转换器其精度可能不同。2、多于8位的DAC和8位的微处理器接口时为什么要采用双组缓冲器结构?结合图3.3和 图3.4分析DAC输出产生“毛刺”的原因及消除的方法。采用双缓冲器结构的原因是避免产生“毛刺”现象。多于8位的DAC和8位的微处理器接口 时会存在一个问题,就是在输出低8位数据和高2位数据之间,会产生“毛剌”现象,如图 3.3 (b) 所示。 假设两个锁存 器原来的 数据为 0001111000,现在要求转换的 数据为 0100001011,新数据分两次输出,第一次输出低8位。这时DAC将把新的8位数据与原来数 据的高2位一起组成0000001011转换成输出电压,而该电压是不需要的
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