《智能仪器设计》复习题及答案

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1、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

2、-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PSEN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。

3、中断源中断服务程序入口地址外部中断00003H定时器0000BH外部中断10013H定时器1001BH串行口0023H6、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

4、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。

5、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。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

6、/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

7、输出口控制。而动态显示接口方式只需要一个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V0AAV0BCBV0CV0A-C-V0不显示显示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