微机课后答案
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微机原理第一章1.计算机按其使用的逻辑元件的不同被分为哪几代?微型计算机是哪一代计算机的分支?答:电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模、超大规模集成电路计算机。
微型计算机属于第四代计算机的分支。
2. 简述冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想。
答:冯·诺伊曼基本设计思想为:①以二进制形式表示指令和数据。
②程序和数据事先存放在存储器中,计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令并加以执行。
③由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备等五大部件组成计算机系统。
3.微型计算机系统由哪几部分组成:答: 微机系统分硬件和软件,硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出借口,软件包括软件系统和应用软件。
6.何谓总线?有哪几类?作用如何?答:总线是计算机中各功能部件间传送信息的公共通道。
根据所传送的信息的内容与作用不同,总线可分为三类:地址总线、数据总线、控制总线。
这三类总线作用为计算机各功能部件间传送地址、数据、控制信息的。
8.存储器读写操作的不同点?答:①读操作:由CPU发出的读命令控制。
写操作:由CPU发出的写命令控制。
②读操作:把数据从内存中读出来,放到DB上。
写操作:把DB上的内容,写入到存储器中。
第二章计算机中的数值和编码1、将十进制数转换为二进制和十六进制(1) 129.75=1000 0001.11B=81.CH(2) 218.8125=1101 1010.1101B=DA.DH(3) 15.625=1111.101B=F.AH(4) 47.15625=10 1111.0010 1B=2F.28 H2、将下列二进制数转换为十进制和十六进制(1) 111010 B=58 =3A H(2) 1011 1100.111B= 188.875= BC.E H(3) 0.1101 1B=0.84375 =0.D8H(4) 11110.01 B=30.25 =1E.4H3、完成下列二进制数的加减法运算(1) 1001.11+100.01=1110.00(2) 1101010110.1001-01100001.0011=01110101.0110(3) 00111101+10111011=11111000 (4) 01011101.0110-101101.1011=101111.10114、完成下列十六进制数的加减法运算(1) 745CH+56DFH=D14B H (2) ABF.8H-EF6.AH=9C28.E H(3) 12AB.F7+3CD.05=1678 .FC H(4) 6F01H-EFD8H=7F29 H5、计算下列表达式的值(1) 128.8125+10110101.1011B+1F.2H=101010101.1010B(2) 287.68-10101010.11H+8E.EH=103.CEH(3) 18.9+1010.1101B+12.6H-1011.1001=36.5256、选取字长n为8位和16位两种情况,求下列十进制数的补码。
微机原理课后习题参考答案第1部分微型计算机基础知识1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?【解】微处理器:指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件,伴随着大规模集成电路技术的迅速发展,芯片集成密度越来越高,CPU可以集成在一个半导体芯片上,这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件,被统称为“微处理器”。
微型计算机:简称“微型机”、“微机”,也称“微电脑”。
由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。
由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。
特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。
微型计算机系统:简称“微机系统”。
由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。
配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。
1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应该具备哪些主要功能?【解】CPU在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成,其主要功能是完成各种算数及逻辑运算,并实现对整个微型计算机控制,为此,其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。
1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点?【解】①简化了系统结构,便于系统设计制造;②大大减少了连线数目,便于布线,减小体积,提高系统的可靠性;③便于接口设计,所有与总线连接的设备均采用类似的接口;④便于系统的扩充、更新与灵活配置,易于实现系统的模块化;⑤便于设备的软件设计,所有接口的软件就是对不同的口地址进行操作;⑥便于故障诊断和维修,同时也降低了成本。
总线的逻辑电路有些是三态的,即输出电平有三种状态:逻辑“0”,逻辑“1”和“高阻”态。
1.4计算机总线有哪些,分别是什么?【解】总线按其信号线上传输的信息性质可分为三组:①数据总线,一般情况下是双向总线;②地址总线,单向总线,是微处理器或其他主设备发出的地址信号线;③ 控制总线,微处理器与存储器或接口等之间1.5 数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?【解】数据总线(DB)为双向结构,数据在CPU与存储器或I/O 接口之间的传送是双向的,(数据既可以读也可以写),其宽度通常与微处理器的字长相同。
第2章8086微处理器及其系统教材习题解答1. 8086 CPU 由哪两部分构成,它们的主要功能是什么?在执行指令期间,EU 能直接访问存储器吗,为什么?【解】8086CPU由执行部件(EU)和总线接口部件(BIU)两部分组成。
执行部件由内部寄存器组、算术逻辑运算单元(ALU)与标志寄存器(FR)及内部控制逻辑等三部分组成。
寄存器用于存储操作数和中间结果;算术逻辑单元完成16位或8位算术逻辑运算,运算结果送上ALU内部数据总线,同时在标志寄存器中建立相应的标志;内部控制逻辑电路的主要功能是从指令队列缓冲器中取出指令,对指令进行译码,并产生各种控制信号,控制各部件的协同工作以完成指令的执行过程。
总线接口部件(BIU)负责CPU与存储器、I/O设备之间传送数据、地址、状态及控制信息。
每当EU部件要执行一条指令时,它就从指令队列头部取出指令,后续指令自动向前推进。
EU要花几个时钟周期执行指令,指令执行中若需要访问内存或I/O设备,EU就向BIU 申请总线周期,若BIU总线空闲,则立即响应,若BIU正在取一条指令,则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。
2. 8086CPU与传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?【解】8086 CPU与传统的计算机相比增加了指令队列缓冲器,从而实现了执行部件(EU)与总线接口(BIU)部件的并行工作,因而提高了8086系统的效率。
3. 8086 CPU 中有哪些寄存器,各有什么用途?【解】8086共有8个16位的内部寄存器,分为两组:①通用数据寄存器。
四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。
用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
AX(AH、AL)累加器。
有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。
实际上大多数情况下,8086的所有通用寄存器均可充当累加器。
BX(BH、BL)基址寄存器。
第二章1.8086CPU由哪两部分组成?它们的主要功能是什么?8086CPU由总线接口部件BIU和指令执行部件EU组成,BIU和EU的操作是并行的。
总线接口部件BIU的功能:地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数和总线控制。
所有与外部的操作由其完成。
指令执行部件EU的功能:指令译码,执行指令。
2.8086CPU中有哪些寄存器?各有什么用途?8086CPU的寄存器有通用寄存器组、指针和变址寄存器、段寄存器、指令指针寄存器及标志位寄存器PSW。
4个16位通用寄存器,它们分别是AX,BX,CX,DX,用以存放16位数据或地址。
也可分为8个8位寄存器来使用,低8位是AL、BL、CL、DL,高8位是AH、BH、CH、DH,只能存放8位数据,不能存放地址。
指针和变址寄存器存放的内容是某一段内地址偏移量,用来形成操作数地址,主要在堆栈操作和变址运算中使用。
段寄存器给出相应逻辑段的首地址,称为“段基址”。
段基址与段内偏移地址结合形成20位物理地址。
指令指针寄存器用来存放将要执行的下一条指令在现行代码中的偏移地址。
16位标志寄存器PSW用来存放运算结果的特征,常用作后续条件转移指令的转移控制条件。
5.要完成下述运算或控制,用什么标志位判断?其值是什么?⑴比较两数是否相等?将两数相减,当全零标志位ZF=1时,说明两数相等,当ZF=0时,两数不等。
⑵两数运算后结果是正数还是负数?用符号标志位SF来判断,SF=1,为负数;SF=0,为正数。
⑶两数相加后是否溢出?用溢出标志位来判断,OF=1,产生溢出;OF=0,没有溢出。
⑷采用偶校验方式。
判定是否要补“1”?用奇偶校验标志位判断,有偶数个“1”时,PF=1,不需要补“1”;有奇数个“1”时,PF=0,需要补“1”。
(5)两数相减后比较大小?●ZF=1时,说明两数是相等的;●ZF=0时:无符号数时,CF=0,被减数大;CF=1,被减数小。
带符号数时,SF=OF=0或SF=OF=1,被减数大;SF=1,OF=0或SF=0,OF1,被减数小。
习题五一. 思考题⒈半导体存储器主要分为哪几类?简述它们的用途和区别。
答:按照存取方式分,半导体存储器主要分为随机存取存储器RAM(包括静态RAM和动态RAM)和只读存储器ROM(包括掩膜只读存储器,可编程只读存储器,可擦除只读存储器和电可擦除只读存储器)。
RAM在程序执行过程中,能够通过指令随机地对其中每个存储单元进行读\写操作。
一般来说,RAM中存储的信息在断电后会丢失,是一种易失性存储器;但目前也有一些RAM 芯片,由于内部带有电池,断电后信息不会丢失,具有非易失性。
RAM的用途主要是用来存放原始数据,中间结果或程序,与CPU或外部设备交换信息。
而ROM在微机系统运行过程中,只能对其进行读操作,不能随机地进行写操作。
断电后ROM中的信息不会消失,具有非易失性。
ROM通常用来存放相对固定不变的程序、汉字字型库、字符及图形符号等。
根据制造工艺的不同,随机读写存储器RAM主要有双极型和MOS型两类。
双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点,适用于对速度要求较高的高速缓冲存储器;MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点,适用于内存储器。
⒉存储芯片结构由哪几部分组成?简述各部分的主要功能。
答:存储芯片通常由存储体、地址寄存器、地址译码器、数据寄存器、读\写驱动电路及控制电路等部分组成。
存储体是存储器芯片的核心,它由多个基本存储单元组成,每个基本存储单元可存储一位二进制信息,具有0和1两种状态。
每个存储单元有一个唯一的地址,供CPU访问。
地址寄存器用来存放CPU访问的存储单元地址,该地址经地址译码器译码后选中芯片内某个指定的存储单元。
通常在微机中,访问地址由地址锁存器提供,存储单元地址由地址锁存器输出后,经地址总线送到存储器芯片内直接进行译码。
地址译码器的作用就是用来接收CPU送来的地址信号并对它进行存储芯片内部的“译码”,选择与此地址相对应的存储单元,以便对该单元进行读\写操作。
课后练习题一、填空题1.将二进制数变换为十六进制数为。
2.将十进制数199 变换为二进制数为____ ____B 。
3.BCD码表示的数 , 加减时逢 __10____进一,ASCII 码用来表示数值时,是一种非压缩的BCD 码。
4.十进制数变换成二进制是。
5.以 _微型计算机 ____为主体,配上系统软件和外设以后,就构成了__微型计算机系统6.十进制数变换成二进制为、八进制、十六进制。
(精准到小数点后 4 位)____。
二、选择题1.货仓的工作方式是__B_________。
A )先进先出B)后进先出C)随机读写2.八位定点补码整数的范围是____D_________。
A ) -128-+128 B)-127-+127C)-127-+128D)只好读出不可以写入D) -128-+1273.字长为16 位的数可表示有符号数的范围是A) -32767-+32768 B)-32768-+32767___B___。
C ) 0-65535D) -32768-+32768三、简答题1.微型计算机系统的基本构成?微型计算机,系统软件,应用软件,输入输出设施2.简述冯 . 诺依曼型计算机基本思想?将计算过程描绘为由很多条指令按必定次序构成的程序,并放入储存器保留指令按其在储存器中寄存的次序履行;由控制器控制整个程序和数据的存取以及程序的履行;以运算器为中心,全部的履行都经过运算器。
3.什么是微型计算机?微型计算机由CPU、储存器、输入/ 输出接口电路和系统总线构成。
4.什么是溢出?运算结果高出了计算机所能表示的范围。
2. 2一、填空题1.8086/8088 的基本总线周期由 ___4____个时钟周期构成,若 CPU主频为 10MHz,则一个时钟周期的时间为μ s_____。
2.在 8086CPU的时序中,为知足慢速外头芯片的需要,CPU采样 ___READY信号,若未准备好,插入 ___TW__________时钟周期。
1思考与练习题一、选择题1. 计算机硬件中最核心的部件是()。
CA. 运算器B.主存储器 D. 输入/输出设备2. 微机的性能主要取决于()。
A(B ――计算机数据处理能力的一个重要指标)B. 主存储器C.硬盘D.显示器3. 计算机中带符号数的表示通常采用()。
CA.原码B.反码C.补码码4. 采用补码表示的8位二进制数真值范围是()。
C〜+127 27 〜+128 C.-128 〜+ 127 〜+1285. 大写字母“ B”的ASCII码是()。
B6. 某数在计算机中用压缩BCD码表示为,其真值为()。
C二、填空题1. 微处理器是指_CPU ;微型计算机以_ CPU为核心,配置_内存和I/O接口_构成;其特点是_(1)功能强(2)可靠性高(3)价格低(4)适应性强(5)体积小(6)维护方便_。
P8 P52. 主存容量是指_RAM和ROM、和_ ;它是衡量微型计算机_计算机数据处理_能力的一个重要指标;构成主存的器件通常采用_DRAM和PROM半导体器件_。
P5 P93. 系统总线是_CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息__的公共通道;根据传送内容的不同可分成数据、地址、控制_3种总线。
P94. 计算机中的数据可分为数值型和非数值型两类,前者的作用是表示数值大小,进行算术运算等处理操作_;后者的作用是_表示字符编码,在计算机中描述某种特定的信息_。
P12 5. 机器数是指_数及其符号在机器中加以表示的数值化_;机器数的表示应考虑_机器数的范围、机器数的符号、机器数中小数点位置3个因素。
P15 P16码可以表示_128_种字符,其中起控制作用的称为_功能码_ ;供书写程序和描述命令使用的称为_信息码_。
P18 P19三、判断题1.计算机中带符号数采用补码表示的目的是为了简化机器数的运算。
()V2.计算机中数据的表示范围不受计算机字长的限制。
()X3.计算机地址总线的宽度决定了内存容量的大小。
第七章部分习题解答1、指出:(1)MOV AX,V AR;(2)LEA AX,V AR;(3)MOV AX,OFFSET V AR三条指令之间的异同(V AR为数据段的一个变量名称)解: (1)将V AR的一个字送AX,相当于MOV AX,[V AR](2) 将VAR的偏移地址送AX(3) 将VAR的段内偏移地址送AX,功能与(2)相同。
2、若程序中多次使用某一程序段,问将该程序段设计成子程序和定义成宏指令各有何优缺点?答:设计成子程序在整个程序占用内存少,但执行时间长;定义成宏指令程序汇编后占用内存多,但执行时间短。
3、下面列出的是一个汇编源程序中的一个程序段。
试以图形表示出DATA段中各变量在存储器中的存储位置(标明偏移地址及有关单元的内容,制表示);写出CODE段内汇编后的可执行指令。
TABLDA TA SEGMENTTABL DB‘ABCD’2 DUP(2 DUP(1,2),3)V AR DW 4 DUP(?)DA TA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,D S:DATAORG 100HLEB1:LEA SI,TABLMOV BX,OFFSET V ARMOV AX,LENGTH V ARMOV AX,TYPE V ARMOV AL,SIZE V ARMOV AH,SIZE TABLMOV CX,(OFFSET V AR-(OFFSET TABL)V ARLEA DX,LEB1解: DATA段各变量的存储情况如右图所示,对CODE段可执行指令注释如下:LEB1:LEA SI,TABL ;将TABL的偏移地址送SIMOV BX,OFFSET V AR ;将V AR的偏移地址送BXMOV AX,LENGTH V AR ;将V AR的项数(4)的送AXMOV AX,TYPE V AR ;将V AR的符号名类型值02送AXMOV AL,SIZE V AR ;将为V AR分配的字节(08)送ALMOV AH,SIZE TABL ; 将为TABL分配的字节(0EH)送ALMOV CX,(OFFSET V AR)-(OFFSET TABL);将OEH送CXLEA DX,LEB1 将LEB1(100H)送DX。
微机原理课后习题参考答案第一章2、完成下列数制之间的转换。
01011100B=92D135D=10000111B 10110010B=262Q=B2H 3、组合型BCD码和非组合型BCD码有什么区别?写出十进制数254的组合型BCD数和非组合型数。
答:组合型BCD码用高四位和低四位分别对应十进制数的个位和十位,其表示范围是0~99;非组合型BCD码用一个字节的低四位表示十进制数,高四位则任意取值,表示范围为0~9。
组合型:254=BCD 非组合型:254=BCD 7、计算机为什么采用补码形式存储数据?当计算机的字长n=16,补码的数据表示范围是多少?答:在补码运算过程中,符号位参加运算,简化了加减法规则,且能使减法运算转化为加法运算,可以简化机器的运算器电路。
+32767~ -32768。
9、设计算机字长n=8,求下列各式的[X+Y]补和[X-Y]补,并验证计算结果是否正确。
X=18,Y=89 [X+Y]补=00010010+01011001=01101011B=107D 正确[X-Y]补=10111001B=00010010+10100111=补正确X=-23,Y=-11 [X+Y]补=11101001+11110101=11011110B=补正确[X-Y]补=11101001+00001011=11110100B=补正确X=18,Y=-15 [X+Y]补=00010010+11110001=00000011B=补正确[X-Y]补=00010010+00001111=00100001B=补正确X=-18,Y=120 [X+Y]补=11101110+01111000=01100110B=补正确[X-Y]补=11101110+10001000=01110110B=补于X-Y=-138 超出了机器数范围,因此出错了。
13、微型计算机的主要性能指标有哪些?答:CPU字长、存储器容量、运算速度、CPU内核和IO工作电压、制造工艺、扩展能力、软件配置。
第一章1.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成各部分作用由四部分组成(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.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。
2、微型计算机控制系统的软件有什么作用说出各部分软件的作用。
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、应用软件及数据库。
(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。
系统软件包括:a.操作系统:即为管理程序、磁盘操作系统程序、监控程序等;b.诊断系统:指的是调节程序及故障诊断程序;c.开发系统:包括各种程序设计语言、语言处理程序(编译程序)、服务程序(装配程序和编辑程序)、模拟主系统(系统模拟、仿真、移植软件)、数据管理系统等;d.信息处理:指文字翻译、企业管理等。
(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。
应用软件包括:a.过程监视程序:指巡回检测程序、数据处理程序、上下限检查及报警程序、操作面板服务程序、数字滤波及标度变换程序、判断程序、过程分析程序等;b.过程控制计算程序:指的是控制算法程序、事故处理程序和信息管理程序,其中信息管理程序包括信息生成调度、文件管理及输出、打印、显示程序等;c.公共服务程序:包括基本运算程序、函数运算程序、数码转换程序、格式编码程序。
(3)数据库:数据库及数据库管理系统主要用于资料管理、存档和检索,相应软件设计指如何建立数据库以及如何查询、显示、调用和修改数据等。
3、常用工业控制机有几种各有什么用途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(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。
5、说明嵌入式系统与一般微型计算机扩展系统的区别。
嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统,它不具备像硬盘那样大容量的存储介质,而大多数使用EPROM、EEPROM或闪存作为存储介质;嵌入式系统的软件部分包括操作系统软件和应用程序。
嵌入式系统功耗低、可靠性高、功能强大、性价比高、实时性强、支持多任务、占用空间小、效率高;面向特定应用,可根据需要灵活定制。
6、PLC控制系统有什么特点可靠性高、编程容易、组态灵活、输入/输出功能模块齐全、安装方便、运行速度快。
7、微型计算机控制系统与模拟控制系统相比有什么特点8、什么叫现场总线系统它有什么特点现场总线控制系统FCS是分布控制系统DCS更新换代产品,且已经成为工业生产过程自动化领域中的一个新的热点。
特点:数字化的信息传输、分散的系统结构、方便的互操作性、开放的互联网络、多种传输媒介和拓扑结构。
9、未来控制系统发展趋势是什么大力推广应用成熟的先进技术:普及应用可编程控制逻辑器(PLC),广泛使用智能化调节器,采用新型的DCS和FCS,FPGA将成为微型计算机控制技术的新宠大力研究和发展智能控制系统:分级递阶智能控制系统,模糊控制系统,专家控制系统,学习控制系统嵌入式系统的应用将更加深入10、为什么说嵌入式微控制器是智能化仪器和中、小型控制系统中应用最多的一种微型计算机11、什么叫嵌入式系统与一般的工业控制系统有什么区别嵌入式系统一般指非PC系统,有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。
嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体,类似于PC中BIOS的工作方式,具有软件代码少、高度自动化和响应速度快等特点,特别适合要求实时和多任务的体系。
它是可独立工作的“器件”12、什么是物联网为什么说“物联网给微型计算机控制技术”带来新的、更大的应用空间物联网=互联网+传感器。
13、物联网终端由几部分组成各部分的作用是什么物联网终端主要由外围接口模块、核心处理模块、网络通信模块及电源管理模块组成。
14、FPGA是什么意思它有什么特点在微机控制系统和智能化仪器中有着怎样的影响现场可编程门阵列(FPGA)特点:采用FPGA设计ASIC电路,用户不需要投片生产,就能得到适用的芯片;FPGA可做其他全定制或半定制ASIC电路的中试样片;FPGA 内部有丰富的触发器和I/O引脚;FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一;FPGA第二章1 采样有几种方法,说明它们之间的区别。
2 采样周期越小越好吗为什么3 简述多路开关的原理4 多路开光如何扩展试用两个CD4097扩展成一个双16路输出和双2路输出系统,说明其工作原理。
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,持电路的采样器,即采样保持器。
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。
答:见PPT 5 试用CD4051设计一个32路模拟多路开关,画出电路图并说明其工作原理。
答:不是。
若采样间隔太小(采样频率太高),则对定长的时间记录来说其数字系列就很长,计算工作量迅速增大,可能产生较大的误差。
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1000,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。
然后,按同样的方法把次高位置成1,并且经过比较确定这个1是否保留。
这样逐位比较下去一直到最低位为止。
12 为什么高于8位的D/A转换器与8为微型计算机的接口必须采用双缓冲方式这种双缓冲工作与DAC0832的双缓冲工作在接口上有什么不同答:在要求分辨率较高的场合,采用的D/A转换器常常大于8位。
而常用的微机多采用8位数据线。
此时若采用单缓冲的工作方式,将高位和低位分为两个地址的数据锁存器,则在向它送数据时,由于高位和低位送数据的时间差,将引起输出电压产生"毛刺"。
为保证D/A转换器的高位数据与低位数据同时送入,通常采用双缓冲的工作方式,将高位与低位的数据分别送入各自的输入寄存器,然后再将它们同时送输入DAC寄存器中,使输出发生变化。
高于8位的D/A转换器与8位数据线的CPU相连时,将高8位数据输入线与CPU的数据总线相连,而低4位的数据输入线与高8位输入线中的高4位并连。
采用双缓冲工作模式。
而DAC0832的双缓冲方式是先使输入寄存器接收资料,再控制输入寄存器的输出资料到DAC寄存器,即分两次锁存输入资料。
13 串行A/ D转换器有什么特点24, 用8位DAC芯片组成双极性电压输出电路,其参考电压为-5V-+5V,求以下对应编码的输出电压。