微型计算机控制技术答案(赖寿宏)

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1、第二章输入输出接口技术和输入输出通道1.何谓I/O接口？在计算机控制系统中为什么要有I/O接口电路？答：是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。2.一个微处理机（CPU）采用程序控制查询方式时，管理50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。已知CPU查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200μs，若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问CPU是否能按要求，可靠的管理全部50个终端？又问CPU最多能管理多少个这种终端？答：5003.在本章第二节，查询式I/O方式应用举

2、例中，假设X、Y、Z三轴服务子程序的执行时间分别为100μs、150μs、120μs，主程序执行时间（执行查询指令等）为80μs，试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少？（速度以脉冲/s计算）答：27024.某微机实时控制系统有1#、2#、3#三个外围设备。由一个CPU进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务时间分别是：C1=5msS1=300μsC2=8msS2=1.3msC3=1msS3=400μs问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备？为什么？若不行的话，试提出改进方答：不行。可采用中断

3、嵌套的方式解决。6.计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点》答：见教材7.某8086最大模式系统中，需扩展8255A、8253和DAC0832芯片各一片。采用74LS138译码器，若已指定给各芯片的地址范围是：8255AE0H、E2H、E4H、E6H、8253E1H、E3H、E5H、E7H、DAC0832F0H试设计接口扩展的译码电路（除74LS138外,可增加必要的其他逻辑电路芯片。8某8088最大模式系统中，需扩展8255A四片，指定各芯片的地址范围分别是90~93H、94~97H、98

4、~9BH、9C~9FH,采用74LS译码器，试设计接口地址译码电路。解：9．模拟输入通道中为什么要加采样保持器？采样保持器的组成及要求是什么？答：为了保证A/D转换精度，就要在A/D转换之前加上采样保持电路，使得在A/D转换期间保持输入模拟信号不变。10要求：（1）将下图中CPU换为89C51单片机，不改变地址线的连接方式，画出电路图；（2）确定8个通道的端口地址；（3）编写程序，对第8通道的模拟量进行转换，把转换结果存在30H存储器中。D0D7/RD/WRCPUA68088A7A5A4A3A2A1A0G1/G

5、2A/G2BY7C74LS138BA≥1≥1EOCVCCVREF(+)D0D7IN0ADC0808IN10809OESTARTALEIN7CLKCBAGNDVREF(-)接8259A时钟+5V……八路模拟电压输入数据总线D0D7/RD/WR89C51P0.6P0.7P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0G1/G2A/G2BY7C74LS138BA≥1≥1EOCVCCVREF(+)D0D7IN0ADC0808IN10809OESTARTALEIN7CLKCBAGNDVREF(-)接8259A时钟+5V…

6、…八路模拟电压输入数据总线11.有4位AD转换器，满刻度为5V，现在输入4.15V模拟电压，请说明逐次逼近转换原理。并分析采用逐次逼近法逼近的转换过程。解：先通过置数逻辑电路将SAR中最高位置1，其余全0，井DA转换成模拟电压U0与输入模拟电压Ui在电压比较器下进行比较，若Ui≥U0,则保留最高位1，否则清除最高位为0；其次置次高位为1，延续上述过程，直至确定最低位的状态。量化单位为q=5v/24=0.3125V本题目中图表转换如下：步骤SARU0Ui,U0大小该位去留8421110002.5保留211003.7

7、5保留311104.375去411014.0625保留结果1101偏差4.15-4.0625=0.0875图略。12、什么叫做I/O接口的独立编址方式？答：将存储器的地址空间和I/O接口地址空间分开设置，互不影响。13、在进行数据采集时为什么要满足采样定理？答：满足采样定理，就可以通过理想的低通滤波器，由采样信号完全恢复出原始信号第三章数字控制器的模拟化设计1.数字控制器与模拟调节器相比较有什么优点？答：（1）数字调节器能实现复杂控制规律的控制（2）计算机具有分时控制能力，可实现多回路控制（3）数字调节器具有灵活

8、性，使用简单方便，可改善调节品质，提高产品的产量和质量。（4）除实现PID数字控制外，还能实现监控、数据采集、数字显示等其他功能。2.为什么说增量型PID控制器调节比位置型PID调节效果更好?二者的区别是什么?答：(1)计算机只输出控制增量，即执行机构位置的变化部分，因而误动作影响小；(2)在i时刻的输出ui，只需用到此时刻的偏差，以及前一时刻，前两时刻的偏差ei-1，e