智能儀器考試答案

1、簡(jiǎn)答題1-1.什么是智能儀器？智能儀器的主要特點(diǎn)是什么？ 答：內(nèi)含微型計(jì)算機(jī)并帶有 GP-IB等通信接口的電子儀器成為智能儀器。 特點(diǎn)：1智能儀器使用鍵盤(pán)代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器中的旋轉(zhuǎn)式或琴鍵式切換開(kāi)關(guān)開(kāi)實(shí)施對(duì)儀器的控 制從而使儀器面板的布置和儀器內(nèi)部有關(guān)部件的安排不再相互限制和牽連。2微處理器的運(yùn)用極大的提高了儀器的性能。3智能儀器運(yùn)用微處理器的控制功能，可以方便的實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)調(diào)零、觸發(fā)電平自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)診斷等功能，有力的改善 了儀器的自動(dòng)化測(cè)量水平。4智能儀器具有友好的人機(jī)對(duì)話能力。5智能儀器一般都配有GP-IB或RS-232等通信接口，是智能儀器具有可程控操作的能力 1-9.研

2、制智能儀器大致需要經(jīng)歷哪些階段？試對(duì)各階段的工作內(nèi)容做一簡(jiǎn)要的表達(dá)。答：1.確定設(shè)計(jì)任務(wù)：首先根據(jù)儀器最終要實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明書(shū)，明確儀 器應(yīng)具備的功能和應(yīng)到達(dá)的技術(shù)指標(biāo)。2.擬制總體設(shè)計(jì)方案：設(shè)計(jì)者應(yīng)首先一句設(shè)計(jì)的要求和一些約束條件，提出幾種可能的方案。3.確定儀器工作總框圖：當(dāng)儀器總體方案和選用的微處理器的種類(lèi)確定后， 就應(yīng)采用自上而下的方法，把儀器劃分成假設(shè)干個(gè)便于實(shí)現(xiàn)的功能模塊，并分別繪制出相應(yīng)的硬件和軟件工作框圖。4.硬件電路和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試：一旦儀器工作總框圖確定后，硬件電路和軟件的設(shè)計(jì)工作就可以齊頭并進(jìn)。5.整機(jī)聯(lián)調(diào)：硬件、軟件分別裝配調(diào)試合格后，就要對(duì)硬件、軟件

3、進(jìn)展聯(lián)合調(diào)試。1-10為什么目前智能儀器主機(jī)電路大多數(shù)采用單片機(jī)？選擇單片機(jī)時(shí)應(yīng)主要.考慮哪些因素？答：?jiǎn)纹瑱C(jī)性能增強(qiáng)、表達(dá)在指令指令執(zhí)行速度有很大提升；單片機(jī)集成了大容量片上 flash存儲(chǔ)器，并實(shí)現(xiàn)了 ISP和IAP,單片機(jī)在低電壓、低功耗、低價(jià)位、 LPC方面有很大進(jìn)步； 單片機(jī)采用了數(shù)字模擬混合集成技術(shù)，將A/D、D/A、鎖相環(huán)以和 USB、CAN總線接口等都集成到單片機(jī)中，大大地減少片外附加器件的數(shù)目，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可靠性能。單片機(jī)的選擇要從價(jià)格、字長(zhǎng)、輸入 /輸出的執(zhí)行速度、編程的靈活性、尋址能力、中斷 功能、直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)DMA能力、配套的外圍電路芯片是否豐富以和相應(yīng)的并發(fā)系統(tǒng)

4、 是否具備等多方面進(jìn)展綜合考慮2-1. A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器分別有哪些主要技術(shù)指標(biāo)？分辨率和轉(zhuǎn)換精度這兩個(gè)技術(shù)指 標(biāo)有什么區(qū)別和聯(lián)系。答：A/D轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)：1.分辨率與量化誤差；2.轉(zhuǎn)換精度；3.轉(zhuǎn)換速度；4.滿刻度范圍。 D/A轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)：1.分辨；2.轉(zhuǎn)換精度；3.轉(zhuǎn)換時(shí)間；4尖峰誤差。 分辨率是衡量 A/D轉(zhuǎn)換器分辨輸入模擬量最小變化程度的技術(shù)指標(biāo)，轉(zhuǎn)換精度反映了一個(gè) 實(shí)際A/D轉(zhuǎn)換器與一個(gè)理想 A/D轉(zhuǎn)換器在量化值上的差值， 用絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差來(lái)表示。 2-2.逐次比擬式、并聯(lián)比擬式和積分式A/D轉(zhuǎn)換器各有什么特點(diǎn)？答：逐次比擬式 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時(shí)間與轉(zhuǎn)換精度比擬適中

5、，適用與一般場(chǎng)合。積分式A/D轉(zhuǎn)換器的核心部件是積分器，速度較慢，但抗干擾性能力強(qiáng)，適用于在數(shù)字電 壓表類(lèi)儀器中采用。并行比擬式A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速率可以到達(dá)很高，但抗干擾能力差，由于工藝限制，其分辨率一般不高于8位。適用于數(shù)字示波器等要求轉(zhuǎn)換速度較快的儀器2-9數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由哪幾局部組成，每局部主要功能是什么？答：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)把多路開(kāi)關(guān)、模擬放大器、采樣/保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制邏輯以和微處理器系統(tǒng)的接口電路等都集成在一塊芯片中，構(gòu)成數(shù)據(jù)采集集成電路3-1.獨(dú)立式鍵盤(pán)、矩陣式鍵盤(pán)和交互式鍵盤(pán)各有特點(diǎn)？分別適合于什么場(chǎng)合？答：獨(dú)立式鍵盤(pán)：一鍵一線，即每一按鍵單獨(dú)占用一根檢測(cè)線與主機(jī)相連。

6、優(yōu)點(diǎn)是鍵盤(pán)構(gòu)造簡(jiǎn)單，各測(cè)試線相互獨(dú)立， 按鍵識(shí)別容易。缺點(diǎn)是占用較多的檢測(cè)經(jīng)，不便于組成大型鍵盤(pán)。矩陣式鍵盤(pán)：把檢測(cè)線分別分成兩組，一組為行線，另一組為列線，按鍵放大行線和列線的穿插點(diǎn)上。當(dāng)需要的按鍵數(shù)大于8時(shí)，一般采用矩陣式鍵盤(pán)。交互式鍵盤(pán)：任意兩檢測(cè)線之間均可以放置一個(gè)按鍵。其所占用的檢測(cè)線比矩陣式還要少，但是這種鍵盤(pán)所使用的檢測(cè)線必須具有位控功能的雙向I/O端口線。3-4.分析法設(shè)計(jì)鍵值分析程序有什么優(yōu)點(diǎn)？簡(jiǎn)述其設(shè)計(jì)步驟。答：鍵盤(pán)分析程序的任務(wù)是對(duì)鍵盤(pán)的操作做出識(shí)別并調(diào)用相應(yīng)的功能程序模塊完成預(yù)訂 的任務(wù)。直接分析法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)明直觀，缺點(diǎn)是命令和識(shí)別和處理程序的執(zhí)行交織在一起，相互 牽制

7、。層次不清楚，當(dāng)采用多用鍵，復(fù)用次數(shù)較多時(shí)，這一矛盾尤其突出，用狀態(tài)分析法可 以克制這些缺點(diǎn)。狀態(tài)分析法步驟：1.用狀態(tài)圖準(zhǔn)確表述按鍵操作序列的定義；3-6試比擬七段LED顯示器靜態(tài)與動(dòng)態(tài)多位數(shù)字顯示系統(tǒng)的特點(diǎn)。答：靜態(tài)顯示：每位顯示都應(yīng)有各自的鎖存器、譯碼器假設(shè)采用軟件譯碼，譯碼器可省去與驅(qū)動(dòng)器鎖存器，用以鎖存各自待顯示數(shù)字的BCD碼或段碼。每一次顯示輸出后保持顯示不變，僅在待顯示數(shù)字需要改變時(shí)，才更新其數(shù)字顯示器中鎖存的內(nèi)容。其優(yōu)點(diǎn)是占用機(jī)時(shí)少，顯示穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)是當(dāng)顯示的位數(shù)較多時(shí)，占用的 I/O 口較多。動(dòng)態(tài)顯示：微處理器或控制器應(yīng)定時(shí)地對(duì)各個(gè)顯示器進(jìn)展掃描，顯示器件分時(shí)輪流工作， 每

8、次只以使用一個(gè)器件顯示，但由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，仍感覺(jué)所有的器件都在同時(shí)顯示。 優(yōu)點(diǎn)是使用硬件少，占用 I/O 口少。缺點(diǎn)是占用機(jī)時(shí)長(zhǎng)，只要不執(zhí)行顯示程序，就立刻停頓 顯示4-1.試述在GP IB接口系統(tǒng)中控者、 講者和聽(tīng)者三類(lèi)裝置之間的相互關(guān)系。它們各自的功能是什么？答：講者是通過(guò)總線發(fā)送儀器消息的儀器裝置；聽(tīng)者是通過(guò)總線接收由講者發(fā)出消息的裝置；控者是數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的組織者和控制者。在一個(gè) GP-IB系統(tǒng)中可設(shè)置多個(gè)講者， 但在某一時(shí)刻只能有一個(gè)講者在起作用，聽(tīng)者可以設(shè)置多個(gè)，并且允許多個(gè)聽(tīng)者同時(shí)工作?？卣咄ǔＳ捎?jì)算機(jī)擔(dān)任，GP-IB系統(tǒng)不允許有兩個(gè)或兩個(gè)以上的控者同時(shí)起作用。4-2.GP

9、-IB接口系統(tǒng)的根本特性有哪些？答：4-4 GP-IB接口總線共有哪幾條信號(hào)線？它們各自的作用是什么？答：總線是一條24芯電纜，其中16條為信號(hào)線，其余為地線和屏蔽線。16條信號(hào)線分為：1.8條雙向數(shù)據(jù)總線DIO1DIO8，其作用是傳遞儀器消息和大局部接口消息，包括數(shù)據(jù)、 命令和地址；2.3條數(shù)據(jù)掛鉤聯(lián)絡(luò)線DAV、NRFD和NDAC，其作用是控制數(shù)據(jù)總線的 時(shí)序，以保證數(shù)據(jù)總線能正確、有節(jié)奏的傳遞信息；3.5條接口管理控制線ATN、IFC、REN、EOI和SRQ其作用是控制 GP-IB總線接口的狀態(tài)4-6. GP-IB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)有哪幾種功能？ 一臺(tái)智能儀器是否必須同時(shí)具備這些功能？答：GP-I

10、B的十種接口功能：控者功能C、講者功能T、聽(tīng)者功能L、源掛鉤功能 SH、受者掛鉤功能AH、效勞請(qǐng)求功能SR、并行點(diǎn)名功能PP、遠(yuǎn)控本控功能 R/L、裝置觸發(fā)功能DT和裝置清楚功能DC。5-1.什么是算法？什么是測(cè)量算法？測(cè)量算法應(yīng)包括哪些主要內(nèi)容？答：算法即計(jì)算方法，是為了使計(jì)算機(jī)獲得某種特定的計(jì)算結(jié)果而制定的一套詳細(xì)的計(jì)算方法和步驟，一般表現(xiàn)為數(shù)學(xué)公式或操作流程。測(cè)量算法那么是指直接與測(cè)量技術(shù)有關(guān)的算法。測(cè)量算法包括自檢、自動(dòng)檢測(cè)、克制系統(tǒng)誤差的校正和克制隨機(jī)誤差的濾波處理 5-4.為什么要進(jìn)展量程轉(zhuǎn)換？智能儀器怎樣實(shí)現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換？答：自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換可以使儀器在很短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)選定在最合理的量程

11、下，從而使儀器獲得高精度的測(cè)量，并簡(jiǎn)化了操作。自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換由最大量程開(kāi)場(chǎng)，逐級(jí)比擬，直至選出最適宜的量程為止。量程的設(shè)定由CPU通過(guò)特定的輸出端口送了量程控制代碼實(shí)現(xiàn)，這些代碼就是控制量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)，送出不同的控制代碼就可以決定開(kāi)關(guān)的不同組態(tài)，使電壓表處于某一量程上5-6采用數(shù)字濾波算法克制隨機(jī)誤差具有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：采用數(shù)字濾波算法克制隨機(jī)誤差的優(yōu)點(diǎn)：1數(shù)字濾波只是一個(gè)計(jì)算過(guò)程，無(wú)需硬件，因此可靠性高，并且不存在阻抗匹配、特性波動(dòng)、非一致性等問(wèn)題。模擬濾波器在頻率很低時(shí)較難實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題， 不會(huì)出現(xiàn)在數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中。2只要適當(dāng)改變數(shù)字濾波程序有關(guān)參數(shù)，就能方便的改變?yōu)V波特性，因此數(shù)

12、字濾波使用時(shí)方便靈活。5-7什么是儀器的系統(tǒng)誤差？智能儀器如何克制儀器的系統(tǒng)誤差？答：系統(tǒng)誤差是指在一樣條件下屢次測(cè)量同一量時(shí)，誤差的絕對(duì)值和符號(hào)保持恒定或在條件改變時(shí)按某種確定的規(guī)律而變化的誤差。修正方法：1.利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差；2.利用校正數(shù)據(jù)表修正系統(tǒng)誤差；3.通過(guò)曲線擬合來(lái)修正系統(tǒng)誤差。5-8.簡(jiǎn)述智能儀器利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差的方法和利用曲線擬合修正系統(tǒng)誤差的方法。答：利用誤差模型：首先通過(guò)分析來(lái)建立系統(tǒng)的誤差模型，再由誤差模型求出誤差修正公式。誤差修正公式一般含有假設(shè)干誤差因子，修正時(shí)，先通過(guò)校正技術(shù)把這些誤差因子求出來(lái)，然后利用修正公式來(lái)修正測(cè)量結(jié)果，從而削弱了系統(tǒng)誤差的

13、影響。采用曲線擬合對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)展修正的方法是，首先定出f(x)的具體形式，然后再通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)值進(jìn)展選定函數(shù)的數(shù)值計(jì)算，求出準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。5-9.與硬件濾波器相比，數(shù)字濾波器具有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：數(shù)字濾波具有硬件濾波器的成效，卻不需要硬件開(kāi)銷(xiāo)，從而降低了本錢(qián)，由于軟件 的靈活性，還能產(chǎn)生硬件濾波器達(dá)不到的成效。缺乏之處就是需要占用機(jī)時(shí)。5-10.常用數(shù)字濾波方法有哪些？說(shuō)明各種濾波算法的特點(diǎn)和使用場(chǎng)合。答：常用的數(shù)字濾波方法有：中值濾波、平均濾波程序、低通數(shù)字濾波。中值濾波對(duì)去掉脈沖性質(zhì)的干擾比擬有效，并且采樣次數(shù)N越大，濾波效果愈強(qiáng)，對(duì)于變化較為劇烈的參數(shù)，不宜采用；平均濾波對(duì)濾除混雜在被測(cè)信號(hào)上

14、的隨機(jī)干擾非常有效；低通數(shù)字濾波對(duì)濾除變化非常緩慢的被測(cè)信號(hào)中的干擾是很有效的。5-11平均濾波算法、中值濾波算法和去極值平均濾波算法的根本思想是什么？答：平均值濾算法：對(duì)被測(cè)參數(shù)連續(xù)采樣N次，取其平均值。中值濾波算法：對(duì)被測(cè)參數(shù)連續(xù)采樣NN 一般是奇數(shù)，然后將這些采樣值進(jìn)展排序并選中間值。去極值平均濾波算法： 對(duì)被測(cè)測(cè)數(shù)連續(xù)采樣 N次，去掉一個(gè)最大值，去掉一個(gè)最小值, 再求余下N-2個(gè)采樣值的平均值10-1個(gè)人儀器系統(tǒng)的開(kāi)展分哪幾個(gè)階段？每個(gè)階段各有什么特點(diǎn)？答：分三個(gè)階段。內(nèi)插件式個(gè)人儀器和系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便，本錢(qián)低。缺點(diǎn)是難以滿足重載儀器對(duì)電流和散熱的要求；機(jī)內(nèi)干擾較嚴(yán)重；各

15、儀器卡之間不能直接通信,模擬信號(hào)也無(wú)法經(jīng)總線傳遞模塊式個(gè)人儀器和系統(tǒng)。特點(diǎn)是獨(dú)立的機(jī)箱和獨(dú)立的電源系統(tǒng)，使儀器避開(kāi)了微型計(jì)算機(jī)的噪聲環(huán)境；設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的儀器總線 PC-IB,組成儀器系統(tǒng)很方便；更換系統(tǒng)中與微型 計(jì)算機(jī)配合的接口卡， 可適應(yīng)多種個(gè)人計(jì)算機(jī)； 系統(tǒng)中的儀器模塊和接口電路也使用了微處 理器，因而HO6000系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的多 CPU的分布系統(tǒng)。VXI總線儀器系統(tǒng)。特點(diǎn)是為模塊電子儀器提供了一個(gè)開(kāi)放構(gòu)造，從而使所有儀器廠家 提供的各種儀器可以在同一主機(jī)箱內(nèi)運(yùn)行。A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)DAT164 EQU 0E102H ;段控制口OUTBIT EQU 0E101H ; 位控制口 CLK164

16、 EQU 0E102H ;段控制口IN EQU 0E103H ;鍵盤(pán)讀入口LEDBUF EQU 40H ;顯示緩沖ORG 0000HMOV SP,#60HMOV DPTR,#0E100H ;8155 初始化 MOV A,#03HMOVX DPTR,AMOV 40H,#00H ;顯示緩沖器初始化MOV 41H,#08HMOV 42H,#00HMOV 43H,#09HMOV 44H,#00HMOV 45H,#00HLOOP1: MOV R7,#40VI: LCALL DISPLAYDJNZ R7,VIMOV A,#00HMOV DPTR,#0A000H ;0809AD 的通道開(kāi)場(chǎng)轉(zhuǎn)換嗎MOVX D

17、PTR,AMOV R7,#0FHLOOP2: DJNZ R7,LOOP2MOVX A,DPTRMOV R0,#45H;拆字LCALL PTDSSJMP LOOP1PTDS:MOV R1,ALCALL PTDS1MOV A,R1SWAP APTDS1: ANL A,#0FHMOV R0,ADEC R0RETDELAY:MOV R7, #0;延時(shí)子程序DELAYLOOP:DJNZ R7, DELAYLOOPDJNZ R6, DELAYLOOPRETDISPLAY:SETB 0D3HMOV R0, #LEDBUFMOV R1, #6 ;共6個(gè)八段管MOV R2, #00100000B ; 從左顯示L

18、OOP:MOV DPTR, #OUTBITMOV A, #00HMOVX DPTR, A ;關(guān)所有八段管MOV A, R0MOV DPTR,#LEDMAPMOVC A,A+DPTRMOV B, #8;送 164DLP:RLC AMOV R3, AMOV ACC.0, CANL A,#0FDHMOV DPTR, #DAT164MOVX DPTR, AMOV DPTR, #CLK164ORL A,#02HMOVX DPTR, AANL A,#0FDHMOVX DPTR, AMOV A, R3DJNZ B, DLPMOV DPTR, #OUTBITMOV A, R2MOVX DPTR, A ;顯示一

19、位八段管MOV R6, #1CALL DELAYMOV A, R2 ;顯示下一位RR AMOV R2, AINC R0DJNZ R1, LOOPMOV DPTR, #OUTBITMOV A, #0MOVX DPTR, ACLR 0D3H ;關(guān)所有八段管RETLEDMAP:;八段管顯示碼DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH, 7DH, 07HDB 7FH, 6FH, 77H, 7CH, 39H, 5EH, 79H, 71H法行認(rèn)真考慮圖15 設(shè)封、研制智能儀器的一般過(guò)程圖23逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)圖4-3三線掛鉤簡(jiǎn)單時(shí)序E DTEDC公共電話交換網(wǎng)DTEDCE接口

20、R4232c標(biāo)準(zhǔn)連接圖圖5-5自動(dòng)量程控制程序流程圖圖102個(gè)人儀器的硬件電路的一般結(jié)構(gòu)通信過(guò)程。圖10-4個(gè)人儀器控制程序示意圖簡(jiǎn)答題1-1.什么是智能儀器？智能儀器的主要特點(diǎn)是什么？答：內(nèi)含微型計(jì)算機(jī)并帶有 GP-IB等通信接口的電子儀器成為智能儀器。特點(diǎn)：1智能儀器使用鍵盤(pán)代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器中的旋轉(zhuǎn)式或琴鍵式切換開(kāi)關(guān)開(kāi)實(shí)施對(duì)儀器的控 制從而使儀器面板的布置和儀器內(nèi)部有關(guān)部件的安排不再相互限制和牽連。2微處理器的運(yùn)用極大的提高了儀器的性能。3智能儀器運(yùn)用微處理器的控制功能，可以方便的實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)調(diào)零、觸發(fā)電平自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)診斷等功能，有力的改善 了儀器的自動(dòng)化測(cè)量水平。4智能

21、儀器具有友好的人機(jī)對(duì)話能力。5智能儀器一般都配有GP-IB或RS-232等通信接口，是智能儀器具有可程控操作的能力 1-9.研制智能儀器大致需要經(jīng)歷哪些階段？試對(duì)各階段的工作內(nèi)容做一簡(jiǎn)要的表達(dá)。答：1.確定設(shè)計(jì)任務(wù)：首先根據(jù)儀器最終要實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明書(shū)，明確儀 器應(yīng)具備的功能和應(yīng)到達(dá)的技術(shù)指標(biāo)。2.擬制總體設(shè)計(jì)方案：設(shè)計(jì)者應(yīng)首先一句設(shè)計(jì)的要求和一些約束條件，提出幾種可能的方案。3.確定儀器工作總框圖：當(dāng)儀器總體方案和選用的微處理器的種類(lèi)確定后， 就應(yīng)采用自上而下的方法，把儀器劃分成假設(shè)干個(gè)便于實(shí)現(xiàn)的功能模塊，并分別繪制出相應(yīng)的硬件和軟件工作框圖。4.硬件電路和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試：

22、一旦儀器工作總框圖確定后，硬件電路和軟件的設(shè)計(jì)工作就可以齊頭并進(jìn)。5.整機(jī)聯(lián)調(diào)：硬件、軟件分別裝配調(diào)試合格后，就要對(duì)硬件、軟件進(jìn)展聯(lián)合調(diào)試。1-10為什么目前智能儀器主機(jī)電路大多數(shù)采用單片機(jī)？選擇單片機(jī)時(shí)應(yīng)主要.考慮哪些因素？答：?jiǎn)纹瑱C(jī)性能增強(qiáng)、表達(dá)在指令指令執(zhí)行速度有很大提升；單片機(jī)集成了大容量片上 flash存儲(chǔ)器，并實(shí)現(xiàn)了 ISP和IAP,單片機(jī)在低電壓、低功耗、低價(jià)位、 LPC方面有很大進(jìn)步； 單片機(jī)采用了數(shù)字模擬混合集成技術(shù)，將A/D、D/A、鎖相環(huán)以和 USB、CAN總線接口等都集成到單片機(jī)中，大大地減少片外附加器件的數(shù)目，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可靠性能。單片機(jī)的選擇要從價(jià)格、字長(zhǎng)、輸入

23、 /輸出的執(zhí)行速度、編程的靈活性、尋址能力、中斷 功能、直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)DMA能力、配套的外圍電路芯片是否豐富以和相應(yīng)的并發(fā)系統(tǒng) 是否具備等多方面進(jìn)展綜合考慮2-1. A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器分別有哪些主要技術(shù)指標(biāo)？分辨率和轉(zhuǎn)換精度這兩個(gè)技術(shù)指 標(biāo)有什么區(qū)別和聯(lián)系。答：A/D轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)：1.分辨率與量化誤差；2.轉(zhuǎn)換精度；3.轉(zhuǎn)換速度；4.滿刻度范圍。 D/A轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo)：1.分辨；2.轉(zhuǎn)換精度；3.轉(zhuǎn)換時(shí)間；4尖峰誤差。 分辨率是衡量 A/D轉(zhuǎn)換器分辨輸入模擬量最小變化程度的技術(shù)指標(biāo)，轉(zhuǎn)換精度反映了一個(gè) 實(shí)際A/D轉(zhuǎn)換器與一個(gè)理想 A/D轉(zhuǎn)換器在量化值上的差值， 用絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差來(lái)

24、表示。 2-2.逐次比擬式、并聯(lián)比擬式和積分式A/D轉(zhuǎn)換器各有什么特點(diǎn)？答：逐次比擬式 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時(shí)間與轉(zhuǎn)換精度比擬適中，適用與一般場(chǎng)合。積分式A/D轉(zhuǎn)換器的核心部件是積分器，速度較慢，但抗干擾性能力強(qiáng)，適用于在數(shù)字電 壓表類(lèi)儀器中采用。并行比擬式A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速率可以到達(dá)很高，但抗干擾能力差，由于工藝限制，其分辨率一般不高于8位。適用于數(shù)字示波器等要求轉(zhuǎn)換速度較快的儀器2-9數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由哪幾局部組成，每局部主要功能是什么？答：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)把多路開(kāi)關(guān)、模擬放大器、采樣/保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制邏輯以和微處理器系統(tǒng)的接口電路等都集成在一塊芯片中，構(gòu)成數(shù)據(jù)采集集成電路3-1.獨(dú)立

25、式鍵盤(pán)、矩陣式鍵盤(pán)和交互式鍵盤(pán)各有特點(diǎn)？分別適合于什么場(chǎng)合？答：獨(dú)立式鍵盤(pán)：一鍵一線，即每一按鍵單獨(dú)占用一根檢測(cè)線與主機(jī)相連。優(yōu)點(diǎn)是鍵盤(pán)構(gòu)造簡(jiǎn)單，各測(cè)試線相互獨(dú)立， 按鍵識(shí)別容易。缺點(diǎn)是占用較多的檢測(cè)經(jīng)，不便于組成大型鍵盤(pán)。矩陣式鍵盤(pán)：把檢測(cè)線分別分成兩組，一組為行線，另一組為列線，按鍵放大行線和列線的穿插點(diǎn)上。當(dāng)需要的按鍵數(shù)大于8時(shí)，一般采用矩陣式鍵盤(pán)。交互式鍵盤(pán)：任意兩檢測(cè)線之間均可以放置一個(gè)按鍵。其所占用的檢測(cè)線比矩陣式還要少，但是這種鍵盤(pán)所使用的檢測(cè)線必須具有位控功能的雙向I/O端口線。3-4.分析法設(shè)計(jì)鍵值分析程序有什么優(yōu)點(diǎn)？簡(jiǎn)述其設(shè)計(jì)步驟。答：鍵盤(pán)分析程序的任務(wù)是對(duì)鍵盤(pán)的操作做出識(shí)

26、別并調(diào)用相應(yīng)的功能程序模塊完成預(yù)訂 的任務(wù)。直接分析法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)明直觀，缺點(diǎn)是命令和識(shí)別和處理程序的執(zhí)行交織在一起，相互 牽制。層次不清楚，當(dāng)采用多用鍵，復(fù)用次數(shù)較多時(shí)，這一矛盾尤其突出，用狀態(tài)分析法可 以克制這些缺點(diǎn)。狀態(tài)分析法步驟：1.用狀態(tài)圖準(zhǔn)確表述按鍵操作序列的定義；3-6試比擬七段LED顯示器靜態(tài)與動(dòng)態(tài)多位數(shù)字顯示系統(tǒng)的特點(diǎn)。答：靜態(tài)顯示：每位顯示都應(yīng)有各自的鎖存器、譯碼器假設(shè)采用軟件譯碼，譯碼器可省去與驅(qū)動(dòng)器鎖存器，用以鎖存各自待顯示數(shù)字的BCD碼或段碼。每一次顯示輸出后保持顯示不變，僅在待顯示數(shù)字需要改變時(shí)，才更新其數(shù)字顯示器中鎖存的內(nèi)容。其優(yōu)點(diǎn)是占用機(jī)時(shí)少，顯示穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)是

27、當(dāng)顯示的位數(shù)較多時(shí)，占用的 I/O 口較多。動(dòng)態(tài)顯示：微處理器或控制器應(yīng)定時(shí)地對(duì)各個(gè)顯示器進(jìn)展掃描，顯示器件分時(shí)輪流工作， 每次只以使用一個(gè)器件顯示，但由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，仍感覺(jué)所有的器件都在同時(shí)顯示。 優(yōu)點(diǎn)是使用硬件少，占用 I/O 口少。缺點(diǎn)是占用機(jī)時(shí)長(zhǎng)，只要不執(zhí)行顯示程序，就立刻停頓 顯示4-1.試述在GP IB接口系統(tǒng)中控者、 講者和聽(tīng)者三類(lèi)裝置之間的相互關(guān)系。它們各自的功能是什么？答：講者是通過(guò)總線發(fā)送儀器消息的儀器裝置；聽(tīng)者是通過(guò)總線接收由講者發(fā)出消息的裝置；控者是數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的組織者和控制者。在一個(gè) GP-IB系統(tǒng)中可設(shè)置多個(gè)講者， 但在某一時(shí)刻只能有一個(gè)講者在起作用，聽(tīng)者可

28、以設(shè)置多個(gè)，并且允許多個(gè)聽(tīng)者同時(shí)工作?？卣咄ǔＳ捎?jì)算機(jī)擔(dān)任，GP-IB系統(tǒng)不允許有兩個(gè)或兩個(gè)以上的控者同時(shí)起作用。4-2.GP-IB接口系統(tǒng)的根本特性有哪些？答：4-4 GP-IB接口總線共有哪幾條信號(hào)線？它們各自的作用是什么？答：總線是一條24芯電纜，其中16條為信號(hào)線，其余為地線和屏蔽線。16條信號(hào)線分為：1.8條雙向數(shù)據(jù)總線DIO1DIO8，其作用是傳遞儀器消息和大局部接口消息，包括數(shù)據(jù)、 命令和地址；2.3條數(shù)據(jù)掛鉤聯(lián)絡(luò)線DAV、NRFD和NDAC，其作用是控制數(shù)據(jù)總線的 時(shí)序，以保證數(shù)據(jù)總線能正確、有節(jié)奏的傳遞信息；3.5條接口管理控制線ATN、IFC、REN、EOI和SRQ其作用是

29、控制 GP-IB總線接口的狀態(tài)4-6. GP-IB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)有哪幾種功能？ 一臺(tái)智能儀器是否必須同時(shí)具備這些功能？答：GP-IB的十種接口功能：控者功能C、講者功能T、聽(tīng)者功能L、源掛鉤功能 SH、受者掛鉤功能AH、效勞請(qǐng)求功能SR、并行點(diǎn)名功能PP、遠(yuǎn)控本控功能 R/L、裝置觸發(fā)功能DT和裝置清楚功能DC。5-1.什么是算法？什么是測(cè)量算法？測(cè)量算法應(yīng)包括哪些主要內(nèi)容？答：算法即計(jì)算方法，是為了使計(jì)算機(jī)獲得某種特定的計(jì)算結(jié)果而制定的一套詳細(xì)的計(jì)算方法和步驟，一般表現(xiàn)為數(shù)學(xué)公式或操作流程。測(cè)量算法那么是指直接與測(cè)量技術(shù)有關(guān)的算法。測(cè)量算法包括自檢、自動(dòng)檢測(cè)、克制系統(tǒng)誤差的校正和克制隨機(jī)誤差的濾

30、波處理 5-4.為什么要進(jìn)展量程轉(zhuǎn)換？智能儀器怎樣實(shí)現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換？答：自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換可以使儀器在很短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)選定在最合理的量程下，從而使儀器獲得高精度的測(cè)量，并簡(jiǎn)化了操作。自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換由最大量程開(kāi)場(chǎng)，逐級(jí)比擬，直至選出最適宜的量程為止。量程的設(shè)定由CPU通過(guò)特定的輸出端口送了量程控制代碼實(shí)現(xiàn)，這些代碼就是控制量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)，送出不同的控制代碼就可以決定開(kāi)關(guān)的不同組態(tài)，使電壓表處于某一量程上5-6采用數(shù)字濾波算法克制隨機(jī)誤差具有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：采用數(shù)字濾波算法克制隨機(jī)誤差的優(yōu)點(diǎn)：1數(shù)字濾波只是一個(gè)計(jì)算過(guò)程，無(wú)需硬件，因此可靠性高，并且不存在阻抗匹配、特性波動(dòng)、非一致性等問(wèn)題。模擬濾波器在頻

31、率很低時(shí)較難實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題， 不會(huì)出現(xiàn)在數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中。2只要適當(dāng)改變數(shù)字濾波程序有關(guān)參數(shù)，就能方便的改變?yōu)V波特性，因此數(shù)字濾波使用時(shí)方便靈活。5-7什么是儀器的系統(tǒng)誤差？智能儀器如何克制儀器的系統(tǒng)誤差？答：系統(tǒng)誤差是指在一樣條件下屢次測(cè)量同一量時(shí)，誤差的絕對(duì)值和符號(hào)保持恒定或在條件改變時(shí)按某種確定的規(guī)律而變化的誤差。修正方法：1.利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差；2.利用校正數(shù)據(jù)表修正系統(tǒng)誤差；3.通過(guò)曲線擬合來(lái)修正系統(tǒng)誤差。5-8.簡(jiǎn)述智能儀器利用誤差模型修正系統(tǒng)誤差的方法和利用曲線擬合修正系統(tǒng)誤差的方法。答：利用誤差模型：首先通過(guò)分析來(lái)建立系統(tǒng)的誤差模型，再由誤差模型求出誤差修正公式。誤差修

32、正公式一般含有假設(shè)干誤差因子，修正時(shí)，先通過(guò)校正技術(shù)把這些誤差因子求出來(lái)，然后利用修正公式來(lái)修正測(cè)量結(jié)果，從而削弱了系統(tǒng)誤差的影響。采用曲線擬合對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)展修正的方法是，首先定出f(x)的具體形式，然后再通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)值進(jìn)展選定函數(shù)的數(shù)值計(jì)算，求出準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。5-9.與硬件濾波器相比，數(shù)字濾波器具有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：數(shù)字濾波具有硬件濾波器的成效，卻不需要硬件開(kāi)銷(xiāo)，從而降低了本錢(qián)，由于軟件 的靈活性，還能產(chǎn)生硬件濾波器達(dá)不到的成效。缺乏之處就是需要占用機(jī)時(shí)。5-10.常用數(shù)字濾波方法有哪些？說(shuō)明各種濾波算法的特點(diǎn)和使用場(chǎng)合。答：常用的數(shù)字濾波方法有：中值濾波、平均濾波程序、低通數(shù)字濾波。中值濾波對(duì)

33、去掉脈沖性質(zhì)的干擾比擬有效，并且采樣次數(shù)N越大，濾波效果愈強(qiáng)，對(duì)于變化較為劇烈的參數(shù)，不宜采用；平均濾波對(duì)濾除混雜在被測(cè)信號(hào)上的隨機(jī)干擾非常有效；低通數(shù)字濾波對(duì)濾除變化非常緩慢的被測(cè)信號(hào)中的干擾是很有效的。5-11平均濾波算法、中值濾波算法和去極值平均濾波算法的根本思想是什么？答：平均值濾算法：對(duì)被測(cè)參數(shù)連續(xù)采樣N次，取其平均值。中值濾波算法：對(duì)被測(cè)參數(shù)連續(xù)采樣NN 一般是奇數(shù)，然后將這些采樣值進(jìn)展排序并選中間值。去極值平均濾波算法： 對(duì)被測(cè)測(cè)數(shù)連續(xù)采樣 N次，去掉一個(gè)最大值，去掉一個(gè)最小值, 再求余下N-2個(gè)采樣值的平均值10-1個(gè)人儀器系統(tǒng)的開(kāi)展分哪幾個(gè)階段？每個(gè)階段各有什么特點(diǎn)？答：分三

34、個(gè)階段。內(nèi)插件式個(gè)人儀器和系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便，本錢(qián)低。缺點(diǎn)是難以滿足重載儀器對(duì)電流和散熱的要求；機(jī)內(nèi)干擾較嚴(yán)重；各儀器卡之間不能直接通信,模擬信號(hào)也無(wú)法經(jīng)總線傳遞模塊式個(gè)人儀器和系統(tǒng)。特點(diǎn)是獨(dú)立的機(jī)箱和獨(dú)立的電源系統(tǒng)，使儀器避開(kāi)了微型計(jì)算機(jī)的噪聲環(huán)境；設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的儀器總線 PC-IB,組成儀器系統(tǒng)很方便；更換系統(tǒng)中與微型 計(jì)算機(jī)配合的接口卡， 可適應(yīng)多種個(gè)人計(jì)算機(jī)； 系統(tǒng)中的儀器模塊和接口電路也使用了微處 理器，因而HO6000系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的多 CPU的分布系統(tǒng)。VXI總線儀器系統(tǒng)。特點(diǎn)是為模塊電子儀器提供了一個(gè)開(kāi)放構(gòu)造，從而使所有儀器廠家 提供的各種儀器可以在同一主機(jī)箱內(nèi)運(yùn)行。A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)DAT164 EQU 0E102H ;段控制口OUTBIT EQU 0E101H ; 位控制口 CLK164 EQU 0E102H ;段控制口IN EQU 0E103H ;鍵盤(pán)讀入口LEDBUF EQU 40H ;顯示緩沖ORG 0000HMOV SP,#60HMOV DPTR,#0E100H ;8155 初始化 MOV A,#03HMOVX DPTR,AMOV 40H,#00H ;顯示緩沖器初始化M