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1.1微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
(3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。
其中操作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能。
(4)检测与执行机构a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量，例如热电偶把温度转换成mV信号；压力变送器可以把压力转换变为电信号，这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0～5V或4～20mA)后，再送入微机。
b.执行机构：要控制生产过程，必须有执行机构，它是微机控制系统中的重要部件，其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。
例如，在温度控制系统中，微机根据温度的误差计算出相应的控制量，输出给执行机构(调节阀)来控制进入加热炉的煤气(或油)量以实现预期的温度值。
第二章 8086体系结构与80x86CPU1．8086CPU由哪两部分构成？它们的主要功能是什么？答：8086CPU由两部分组成：指令执行部件(EU，Execution Unit)和总线接口部件(BIU，Bus Interface Unit)。
指令执行部件（EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成，其主要功能是执行指令。
总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成，其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行，访问存储器或I／O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。
2．8086CPU预取指令队列有什么好处？8086CPU内部的并行操作体现在哪里？答：8086CPU的预取指令队列由6个字节组成，按照8086CPU的设计要求，指令执行部件（EU）在执行指令时，不是直接通过访问存储器取指令，而是从指令队列中取得指令代码，并分析执行它。
从速度上看，该指令队列是在CPU内部，EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时，待执行的指令也同时从内存中读取，并送到指令队列。
5．简述8086系统中物理地址的形成过程。
8086系统中的物理地址最多有多少个？逻辑地址呢？答：8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。
8086系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20位的物理地址。
采用分段结构的存储器中，任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成，都是16位二进制数。
通过一个20位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。
具体做法是16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”)，然后与偏移地址相加获得物理地址。
由于8086CPU的地址线是20根，所以可寻址的存储空间为1M字节，即8086系统的物理地址空间是1MB。
城市轨道交通信号控制系统的研究与应用第一章概述城市轨道交通信号控制系统是指对城市轨道交通运行的列车、信号、微机控制及应急措施等进行科学管理和控制的一套系统。
近年来，城市轨道交通快速发展，为了保障运行安全和提高交通运营效率，信号控制系统显得尤为重要。
本文将从信号控制系统的原理、技术、研究及应用等多方面进行探讨。
第二章原理和技术城市轨道交通信号控制系统的基本原理是采用电气信号来控制列车运行，其核心技术则为微机控制技术。
在信号控制系统中，微机可以对列车的进、出、路线选择、交路调度、故障处理等进行监控和管理，从而保障交通运营的顺畅和安全。
此外，城市轨道交通信号控制系统还需要应用其他技术，如轨道电路技术、自动化技术、通信技术等。
第三章研究进展在城市轨道交通信号控制系统的研究方面，国内外均已积累了大量经验。
国内各大城市轨道交通信号控制系统逐渐实现了准确和高效控制，同时也逐步向智能管理、事故应急等方向发展。
在国外，随着新技术的不断涌现，新一代城市轨道交通信号控制系统的研究也在不断深入，例如欧洲铁路交通管理系统（ERTMS）等。
第四章应用实践城市轨道交通信号控制系统的应用实践是充分说明了技术关键和提高管理效率的一个重要方面。
在应用实践中，城市轨道交通信号控制系统的功能多样化和智能化不断提高，同时也更加注重人性化、安全化等方面。
以北京地铁为例，北京地铁信号控制系统在科学地运用传感器和图像识别技术基础上，实现了列车的自主运行，不需要人工干预即可加速或减速。
第五章发展趋势城市轨道交通信号控制系统的发展趋势是越来越智能化，越来越人性化。
未来城市轨道交通信号控制系统将应用更多的信息技术，如互联网与物联网等，同时还将对信号控制算法进行优化和完善，以更好地满足运行的需求。
城市轨道交通信号控制系统在未来不仅是一个能够保障运行安全的系统，更是一个促进城市发展，提高城市品质的关键系统。
第六章总结城市轨道交通信号控制系统作为一项重要的技术系统，已经成为城市轨道交通快速发展的重要保障和助力。
习题一1，微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：CPU，接口电路及外部设备组成。
CPU，这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备2，微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。
答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。
整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。
就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。
对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。
2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。
3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？4，操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。
计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。
(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。
DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。
(3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。
计算机控制技术基础知识复习第一章绪论自动控制系统：在没有人参与的状况下，经过控制器使消费进程自动地依照预定规律运转的系统。
开环控制系统：指无被控量反应的控制系统，即需求控制的是被控对象的某一量，而测量的只是给定信号，被控量关于控制造用没有任何影响的系统。
闭环控制系统：指有被被控量反应的控制系统，即系统的输入信号沿反应通道又回到系统的输入端，构成闭合通道的系统。
典型工业消费进程：延续进程〔流体〕、团圆进程〔固体〕、批量进程〔延续进程和团圆进程交替停止〕。
计算机控制系统：应用计算机〔通常称为工业控制计算机，简称工业控制机〕来完成消费进程自动控制的系统。
计算机控制系统的组成：计算机〔工业控制机〕和消费进程。
工业控制机是指按消费进程控制的特点和要求而设计的计算机，包括硬件和软件。
硬件包括主机板、外部总线和外部总线、人机接口、磁盘系统、通讯接口、输入输入通道。
软件包括系统软件和运用软件，系统软件包括实时多义务操作系统、引导顺序、调度执行顺序，运用软件是系统设计人员针对某个消费进程而编制的控制和管理顺序，包括进程输入顺序、进程控制顺序、进程输入顺序、人机接口顺序、打印显示顺序和公共子顺序等。
消费进程包括被控对象和测质变送、执行机构、电气开关等装置。
计算机控制系统的任务原理：①实时数据采集：对来自测质变送装置的被控量的瞬时值停止检测和输入。
②实时控制决策：对采集到的被控量停止剖析和处置，并按已定的控制规律，决议将要采取的控制行为。
③实时控制输入：依据控制决策，适时地对执行机构收回控制信号，完成控制义务。
计算机控制系统的任务进程：测量、计算、控制、管理。
在线方式：消费进程和计算机直接衔接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；离线方式：消费进程和睦计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人停止联络并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
实时：指信号的输入、计算和输入都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度停止控制，超出了这个时间，就失掉了控制的机遇，控制也就失掉了意义。
微机控制课后答案【篇一：微机控制技术复习题(部分参考答案)】8位d/a转换器的分辩率是2、数字调节器与模拟调节器相比更能实现控制规律。
3、计算机具有分时控制能力，可实现多回路控制。
4、为了实现最少拍有波纹控制，闭环脉冲传递函数?(z)中应包含g(z)的上和单位圆外零点，为了实现最少拍无波纹控制，闭环脉冲传递函数?(z)中应包含g(z) 的5、按最少拍原则设计的系统是6、最少拍无波纹与最少拍有波纹系统相比其闭环脉冲传递函数?(z)中z一些，调整时间要长一些。
7、大林把这种控制量以”。
?1的阶次要高u(z)与r(z)间的脉冲传递函数表达式中，8、分析结果表明：包含有z平面单位圆内近-1的负实数极点，则会产生振铃现象。
9、如果按大林提出的简单修正算法来防止振铃现象，则对系统的稳态输出但对系统的动态性能有影响。
10、数字控制器的模拟化设计法是在采样周期期的变化对系统性能影响不大的条件下使用的。
11、数字量输出保持一般有两种方案，一种是输出通路设置一个d/a转换器的结构形式（数字量保持方案），一种是多个输出通路公用一个d/a转换器的结构式（模拟量保持方案），前者与后者相比d/a转换器使用数量多。
12、常用的a/d转换器有计数器式，双积分式，逐次逼近式。
13、为了消除稳态误差，?e(z)的表达式中须含有因式补充填空题：1、常用的i/o控制方式是程序控制方式，中断控制方式，直接存储器存取方式。
2、微型计算机控制系统中解决中断优先级的办法是，专用硬件方式。
3、满足实时控制要求的使用条件是外围设备的最短响应时间。
4、最短响应时间是某台设备相应两次请求服务的最短间隔时间。
5、i/o接口的编址方式为，6、提高cpu总线驱动能力是因为当负载过重时，各信号线的电平就会偏离正常值，‘0’电凭偏高活‘1’电平偏低，造成系统工作不稳定，不可靠，靠干扰能力差，严重时甚至损坏器件。
7、输入端采样保持器与输出端模拟保持器相比，原理是，但前者保持时间，而后者长。
第二章6 采样-保持器有什么作用？说明保持电容大小对数据采集系统的影响。
答：为了提高模拟量输入信号的频率范围，以适应某些随时间变化较快的信号的要求，可采用带有保持电路的采样器，即采样保持器。
保持电容对数据采集系统采样保持的精度有很大影响。
保持电容值小，则采样状态时充电时间常数小，即保持电容充电快，输出对输入信号的跟随特性好，但在保持状态时放电时间常数也小，即保持电容放电快，故保持性能差；反之，保持电容值大，保持性能好，但跟随特性差。
7 在数据采样系统中，是不是所有的输入通道都需要加采样-保持器，为什么？答：并不是所有的模拟量输入通道都需要采样保持器的，因为采样保持器是为了防止在A/D转换之前信号就发生了变化，致使A/D转换的结果出错，所以只要A/D转换的时间比信号变化的时间短就不需要。
8 采样频率的高低对数字控制系统有什么影响？举出工业控制实例加以说明？9 A/D和D/A转换器在微型计算机控制系统中有什么作用？答：答：A/D的作用主要是把传感器检测到的模拟电信号转换为数字电信号，方便用于单片机中进行处理。
D/A的作用，在单片机处理完毕的数字量，有时需要转换为模拟信号输出，D/A的作用正是用于把数字信号转换为模拟信号。
10 A/D转换器转换原理有几种？他们各有什么特点和用途？答：逐次逼近型，分辨率高，误差较低，转换速度快，应用十分广泛；双积分型：性能比较稳定，转换精度高，抗干扰能力强，电路较简单，工作速度低，多用于对转换精度要求较高，对转换速度要不高的场合，如数字电压表等检测仪器中，用的十分普遍。
并联比较型：转换速度快，精度高，但使用的比较器和触发器多，适用于速度高，精度要求不高的场合。
11 说明逐次逼近型A/D转换器的转换原理。
答：开始转换以后，时钟信号首先将寄存器的最高有效位置为1，使输出数字为100…0，这个数码被D/A转换器转换成相应的模拟电压U0，送到比较器中并与比较电压U1比较，若U0>U1,将高位的1清除；若U0<U1，将最高位保留。
习题答案第二章题目2-1. 什么是可编程控制器PLC？与继电器控制和微机控制相比它的主要优点是什么？2-2. 各发展阶段的PLC产品在其内部构成（CPU存储器）、功能以及应用领域等方面有什么区别？2-3. PLC 具有可靠性、抗干扰能力强的主要原因何在？2-4.PLC基本单元（主机）有哪几部分组成？各部分的作用是什么？2-5.PLC内部存储空间可分为哪几部分？各部分的存储内容是什么？2-6. FX2系列PLC内部供编程使用的软器件有哪几种？各有什么用途？2-7. 特殊用途的辅助继电器、数据寄存器有几种类型？各有什么特点？2-8. FX2系列PLC提供几种中断源？其中断指针标号（I□□□）是如何表示的？2-9. PLC采用什么工作方式？其特点是什么？2-10.开关量输入信号的脉冲宽度有什么限制？通常PLC开关量的输入响应延迟为多少？2-11. PLC扫描周期应包含哪几部分时间？PLC最少响应时间是多少？I/0响应迟后的主要因素有哪些？提高I/O响应速度的主要措施有哪些？2-12. 何谓I/O寻址方式？PLC 的I/O寻址方式有几种？2-13. PLC 的开关量输入与输出方式有哪几种？输入、输出电路包含哪些基本部分？构成模拟量I/O映象区的方式有哪几种？2-14. PLC的定时器是如何组成的？采用何种计时方式？当前值和线圈逻辑状态是如何刷新的？产生计时误差的原因是什么？2-15. FX2系列PLC内部提供哪些类型的定时器？各类定时器的计时分辨率和计时范围是多少？设定值K是如何计算？2-16. PLC的计数器是如何组成的？FX2系列PLC内部提供哪些类型的计数器？采用何种计数工作方式？各类计数器的最高频率如何确定？第二章解答2-1.什么是可编程控制器PLC？与继电器控制和微机控制相比它的主要优点是什么？答：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。
第一章：1.1 为什么需要半加器和全加器，它们之间的主要区别是什么?答：无论是全加器还是半加器均能实现两个一位的二进制数相加，得到相加的和和向高位的进位。
半加器不需要考虑来自低位的进位，而全家器需考虑来自低位的进位。
1.2 用补码法写出下列减法的步骤：(1) 1111(2)-1010(2)=?(2)=?(10)=00001111B+11110110B=00000101B=5D(2) 1100(2)-0011(2)=?(2)=?(10)=00001100B+11111101B=00001001B=9D第二章：2.1 ALU是什么部件?它能完成什么运算功能?试画出其符号。
答：ALU是算术逻辑运算单元的简称，该部件既能进行二进制数的四则运算，也能进行布尔代数的逻辑运算。
符号略！2.2 触发器、寄存器及存储器之间有什么关系?请画出这几种器件的符号。
答：触发器能存储一位的二进制信息，是计算机记忆装置的基本单元。
寄存器是由多个触发器构成的，能存储多位二进制信息。
存储器又是由多个寄存器构成的。
器件的符号略！2.4 累加器有何用处?画出其符号。
答：累加器是由多个触发器构成的多位寄存器，作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。
累加器不仅能装入及输出数据外，还能使存储其中的数据实现左移或右移。
符号略！2.6 何谓L门及E门?它们在总线结构中有何用处?答：L门即LOAD控制端，是用以使寄存器接受数据输入的控制门；E门即ENABLE控制端，是三态输出门，用以控制寄存器中的数据输出至总线。
有了L门及E门，就可以利用总线结构，从而使信息传递的线路简单化。
2.10 除地线公用外，5根地址线和11根地址线各可选多少个地址?答：5根地址线可选25=32个地址；11根地址线可选211=2048个地址。
2.12 存储地址寄存器(MAR)和存储数据寄存器(MDR)各有何用处?答：MAR和MDR均是存储器的附件。
存储地址寄存器(MAR)是一个可控的缓冲寄存器，具有L门以控制地址的输入，它和存储器的联系是双态的，存储地址寄存器存放的是索要寻找的存储单元的地址。
1 第二章: 过程输入通道与接口 输入输出接口技术——研究微处理器和外部设备之间信息交换的技术。 外界的各种数据和信息通过输入设备送到微处理器，而微处理器将计算结果或控制信号输出外部设备，以便显示、打印或实现各种控制。 外部设备品种很多，有机械式的、机电式的或电子式的等，其原理也多种多样，各不相同。它们在与微机系统交换信息时，往往存在着速度不匹配、数据类型不一样等问题，为了解决这些问题，必须设计一套介于主机和外部设备之间的控制逻辑部件，这就是所谓输入输出接口或简称接口。 I／O通道（过程通道）：是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。 一、接口、通道及其功能 (一)I／O接口电路 I／O接口电路也简称接口电路。它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件(电路)。或是主机和外围设备之间的信息交换的桥梁。 (二)I／O通道 I／O通道(过程通道):是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。 给计算机提供被控对象的各种物理参数的通道称为信号的输入通路。 传输计算机控制命令作用于被控对象的通道称为信号的输出通路。 反映(或作用于)生产过程工况的信号既有模拟量，也有数字量(或开关量),可是计算机识别数字信号。所以输入和输出通路的主要功能就是实现模拟量与数字量之间的信号变换。 本章学习目的:解决微型计算机和外部的连接问题，使计算机和外部构成一个整体，能正确、可靠、高效率的交换信息，这是设计一个微机控制系统必须解决的基本问题。 二、I／O信号的种类 外部设备与CPU之间交换信息，如图2—1所示，通常有三类信息。 (1)数据信息 在微型机中，数据通常为8位或16位，它可以分为以下三种： 1)数字量: 由键盘、光电输入机、卡片机等读入的信息一般是以二进制形式表示的数或以ASCII码表示的数或字符。
图2—1 2
2)模拟量: 当微处理器用于实时控制时，大量的现场信息经过传感器把非电量转换成的电量以及执行机构所能接受的控制量。 3)开关量: 这些变量只有开和关两个状态，通常用一位二进制数来表示。 (2)状态信息：状态信息也称握手信息、应答信息，它是反应外部设备的状态的。 (3)控制信息：用来控制I／O装置的启动或停止等信息，它是由CPU发送给外部设备的。 CPU与外部设备之间的信息传送是通过I／O接口电路来完成的，微处理机与外部设备的联系，如图2—2所示。为保证信息的正确传送，I／O接口往往开辟三个不同的端口来传送数据信息、状态信息和控制信息。
三、计算机和外部的通信方式 （一） 并行通信 并行通信：把一个字符的各数位用几条线同时进行传输，传输速度快，信息率高。 （二） 串行通信 串行通信：数据按位进行传送的。串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式。 1．全双工方式 全双工通信方式：指数据信息能沿相反两个方向传送。 特点：信息传输效率较高。 2．半双工方式 半双工通信方式：指数据信息可沿数据传输线的两个方向传送，但同一时刻只能沿一个方向传送。 特点：信息传输效率低些，但可省一根传输线。 3．同步通信 同步通信方式：在一组字符（信息帧）前后加同步字符(如SYN字符)，它们标志着
并行通信 串行通信（全双工、半双工）
图2—2 3
一组数据块的开始，这样接收装置一接收到SYN字符，就知道已发送了数据块而开始接收数据，直到接收后同步字符，一帧数据宣告结束。然后，接收装置又开始寻找新的SYN控制字符。 特点：开销小，效率高，可获得较高的数据率。但如果数据中有一位错，就必须重新传输整块数据，且控制比较复杂。 4．异步通信（起止方式） 异步通信方式：要传送的字符代码前加一起始位，以示该字符代码开始，在字符代码后面加一停止位，以示该字符代码结束。 这是一种在计算机通信网络中常用的也是最简单的传输方式。 特点：开销大，效率低，速度慢。但如果有错，只需重发一个字符，且控制简单。 由于这种方式的字符发送是相互独立的故称为异步方式。 四、 输人／输出的控制方式 在微机系统中，可采用的输入／输出控制方式一般有3种：程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式(DMA方式)。 （一）．程序控制方式 程序控制方式又分为无条件传送方式和查询传送方式（条件传送方式）。 （1）无条件传送方式 当外设已准备就绪，那就不必查询外设的状态而进行信息传输，这就称为无条件传送。 这种信息传送方式只适用于简单的外设，如开关和数码段显示器等。 如图所示，直接使用三态缓冲器与数据总线相连。 4
（2）查询传送方式（条件传送方式） CPU通过执行程序不断读取并测试外设状态，如果输入外设处于已准备好状态或输出外设为空闲状态时，则CPU执行传送信息指令。 查询传送方式的接口电路应包括：传送数据端口及传送状态端口。
图1为查询式输入的接口电路。 图2为查询式输出接口电路。
（二）．中断控制I/O方式 (一)中断控制I／O时应解决的问题 中断控制方式：当外围设备需要请求服务时，向CPU发出中断请求，CPU响应外围设备中断，停止执行当前程序，转去执行一个外围设备的服务程序。中断处理完毕，CPU又返回来执行原来的程序。 外部中断：通过I／O接口硬件向CPU发出中断请求信号，从而引起一个中断处理过程。 多重中断处理时必须解决以下四个问题。 一、保存现场和恢复现场
图2 图1 5
在中断服务程序开始设置保存现场、中断返回前恢复现场。 二、正确判断中断源 要能正确地找到申请中断的外围设备的中断服务程序入口地址，且能跳转到这个入口。 三、实时响应 对于每个外围设备的中断请求，CPU都能接受到并在最短响应时间内给予服务。 四、按优先权顺序处理 优先权顺序：多个外围设备同时提出中断请求时，应能按轻重缓急设定中断顺序，逐个进行处理。 (二)中断优先级 中断优先级的设定办法常采用：软件查询方式，雏菊链法，专用硬件方式。 1． 软件查询方式 如图所示，接口硬件电路包括三部分：中断寄存器、中断申请电路和并行I／O接口。
2．雏菊链法 雏菊链法：在每个外围设备的接口上连接一个雏菊链（逻辑电路），这个雏菊链是中断回答信号的控制通路。 如图是雏菊链的线路图。 越靠近CPU的接口，优先级越高。 3．专用硬件方式 如： 采用可编程中断控制器8259A。 （三）、DMA控制方式 6
DMA控制方式：一种成块传送数据的方式。 当某一外设需要输入/输出一批数据时，向DMA控制器发出请求，DMA控制器接收到这一请求后，向CPU发出总线请求，若CPU响应DMA的请求把总线使用权赋给DMA控制器，数据不通过CPU，可直接在DMA控制器操纵下进行。 通常采用的是可编程DMA控制器8237A。 8237A的数据传送速率高达1.6M字节/s；8257A的数据传送速率可达1．25M字节/s。 §2.1输入通道的结构与信号转换 按信息传递的方向来分，过程通道可分为输入过程通道和输出过程通道；按所传递和交换的信息来分，过程通道又可分为数字量过程通道和模拟量过程通道。 数字量过程通道需处理的信息包括开关量、脉冲量和数码。其中开关量是指一位的状态信号：如阀门的闭合与开启、电机的起与停、触点的接通与断开、指示灯的亮与关等；脉冲量是指许多数字式传感器将被测物理量值转换为脉冲信号，如转速、位移、流量的数字传感器产生的数字脉冲信号；数码是指成组的二进制码，如用于设定系统参数的拨码开关等。它们的共同特征是幅值离散，可以用一位或多位二进制码表示。 2.1.1数字量输入通道 数字量输入通道（ DI 通道）的任务--是把生产过程中的数字信号转换成计算机易于接受的形式。 信号调理电路--虽然都是数字信号，不需进行A/D 转换，但对通道中可能引入的各种干扰必须采取相应的技术措施，即在外部信号与单片机之间要设置输入信号调理电路。 1. 数字量输入通道的结构 典型的数字量输入通道结构如图2.1所示。
图2.1 开关量输入通道的典型结构示意图 7
2. 数字量输入通道的信号调理 数字量输入通道的基本功能就是接收外部装置或生产过程的状态信号。这些状态信号的形式可能是电压、电流、开关的触点，因此容易引起瞬时高压、过电压、接触抖动等现象。为了将外部开关量信号输入到计算机，必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号，完成这些功能的电路称为信号调理电路。 凡在电路中起到通、断作用的各种按钮、触点、开关，其端子引出均统称为开关信号。在开关输入电路中，主要是考虑信号调理技术，如电平转换，RC滤波，过电压保护，反电压保护，光电隔离等。 （1）电平转换是用电阻分压法把现场的电流信号转换为电压信号。 （2）RC滤波是用RC滤波器滤出高频干扰。 （3）过电压保护是用稳压管和限流电阻作过电压保护；用稳压管或压敏电阻把瞬态尖峰电压箝位在安全电平上。 （4）反电压保护是串联一个二极管防止反极性电压输入。 （5）光电隔离用光耦隔离器实现计算机与外部的完全电隔离。 典型的开关量输入信号调理电路如图所示。点划线右边是由开关S与电源组成的外部电路，（a）是直流输入电路，（b）是交流输入电路。交流输入电路比直流输入电路多一个降压电容和整流桥块，可把高压交流(如380VAC)变换为低压直流(如5VDC)。开关S的状态经RC滤波、稳压管D1箝位保护、电阻R2限流、二极管D2防止反极性电压输入以及光耦隔离等措施处理后送至输入缓冲器，主机通过执行输入指令便可读取开关S的状态。比如,当开关S闭合时，输入回路有电流流过，光耦中的发光管发光，光敏管导通，数据线上为低电平，即输入信号为“0”对应外电路开关S的闭合；反之，开关S断开，光耦中的发光管无电流流过，光敏管截止，数据线上为高电平，即输入信号为“1”对应外电路开关S的断开。
