測(cè)試技術(shù)題庫(kù)

1、四、分析題1.1章節(jié)1、 分析說(shuō)明為什么使用LED需要接限流電阻，當(dāng)高電平為+5V時(shí)，正常點(diǎn)亮一個(gè)LED需要多大阻值的限流電阻（設(shè)LED的正常工作電流為10mA，導(dǎo)通壓降為0.6V），為什么？（6分） 答：因?yàn)長(zhǎng)ED導(dǎo)通時(shí)，電壓降是固定的（0.6V）。為了使LED既能正常工作（電流為10mA），又不至于被過(guò)大的電流損壞，所以必須加一個(gè)限流電阻。2、 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)搶答器單片機(jī)系統(tǒng)，要求4個(gè)按鍵控制4個(gè)發(fā)光二級(jí)管。按鍵要求用獨(dú)立式按鍵，發(fā)光二級(jí)管可采用共陽(yáng)級(jí)，片內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)采用并聯(lián)諧振回路。復(fù)位電路可為上電自動(dòng)復(fù)位或按鍵電平復(fù)位。畫出電路圖并簡(jiǎn)述搶答器的工作原理。（10分）解：電路圖如下（6分）其工作

2、原理為：四個(gè)按鈕分別控制對(duì)應(yīng)的四個(gè)發(fā)光二級(jí)管。先對(duì)p1.4p1.7進(jìn)行循環(huán)掃描，當(dāng)檢測(cè)到某位為0時(shí)，停止掃描，即不會(huì)再響應(yīng)按鍵。根據(jù)變?yōu)?的位對(duì)其相對(duì)應(yīng)的p1.0p1.3輸出0，點(diǎn)亮發(fā)光二極管。一次搶答完，按復(fù)位按鈕復(fù)位。（4分）3、 試分析89C51單片機(jī)RAM和ROM在用途上和編址上有什么區(qū)別？（10分）答：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM是用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等。（2分）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間也分為片內(nèi)和片外兩大部分，即片內(nèi)RAM和片外RAM。89C51單片機(jī)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間為64KB,地址為0000HFFFFH；片內(nèi)存儲(chǔ)器空間為256字節(jié)，地址為0000H00FFH。 (3分)程序

3、存儲(chǔ)器ROM用于存放編好的程序和表格常數(shù)。（2分）程序存儲(chǔ)器ROM編址容量為4KB，地址為0000H0FFFH。片外最多可擴(kuò)至64KB ROM/EPROM，地址為1000HFFFFH。而且片內(nèi)外統(tǒng)一編址。（3分）1.2章節(jié)4 請(qǐng)補(bǔ)充8031單片機(jī)和8255之間擴(kuò)展的接線圖，并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。（12分） 8031單片機(jī)的P0口P0.0P0.7做地址總線和數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用。中間添加74LS373鎖存器。8031傳輸數(shù)據(jù)是8位的，地址是16位的。單片機(jī)的數(shù)據(jù)經(jīng)P0.0P0.7到8255的A0.0A0.7；輸出地址時(shí)，先輸出高8位，然后進(jìn)行鎖存，再輸出低8位，然后完成16位的地址讀取輸出到8255 .5

4、畫出兩個(gè)采用電平轉(zhuǎn)換器的TTL電路與CMOS電路的接口電路。（10分） （a）用比較器作電平轉(zhuǎn)換器的接口電路 （5分） （b）普通接口電路（5分）6 74LS373的輸出由P2.6和RD相“或”控制。74LS373的口地址為BBFFH。若8031將輸入接口的數(shù)據(jù)送入片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中首地址為70H的數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)，試寫出其相應(yīng)的中斷系統(tǒng)初始化及中斷服務(wù)程序。(10分)答：中斷系統(tǒng)初始化（4分）PINT:SETB INT0; SETB EA; MOV R0, #70H; SETB EX0;中斷服務(wù)程序（6分） ORG 0003H; PINTO:AJMP PGINT0; ORG 0100H; PG INT

5、0: MOV DPTR, #BBFFH ; MOVX A, DPTR ; MOVRO,A; INC R0; RETI; 1.3章節(jié)7 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)搶答器單片機(jī)系統(tǒng)，要求4個(gè)按鍵控制4個(gè)發(fā)光二級(jí)管。按鍵要求用獨(dú)立式按鍵，發(fā)光二級(jí)管可采用共陽(yáng)級(jí)，片內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)采用并聯(lián)諧振回路。復(fù)位電路可為上電自動(dòng)復(fù)位或按鍵電平復(fù)位。畫出電路圖并簡(jiǎn)述搶答器的工作原理。（10分）答案：電路圖如下（6分）：其工作原理為：四個(gè)按鈕分別控制對(duì)應(yīng)的四個(gè)發(fā)光二級(jí)管。先對(duì)p1.4p1.7進(jìn)行循環(huán)掃描，當(dāng)檢測(cè)到某位為0時(shí)，停止掃描，即不會(huì)再響應(yīng)按鍵。根據(jù)變?yōu)?的位對(duì)其相對(duì)應(yīng)的p1.0p1.3輸出0，點(diǎn)亮發(fā)光二極管。一次搶答完，按復(fù)位按

6、鈕復(fù)位。（4分）8 某單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的P1口連接如下圖，問(wèn)：（10分）（1）執(zhí)行下列程序的第一條指令后。哪些指示燈會(huì)亮？（3分）（2）第二條指令的用處（3分）（3）執(zhí)行到最后，（A）=?（4分）程序?yàn)椋篗OV P1，#0EHORL P1，#C0HMOV A，P1ANL A，#C0H答：(1)#0EH是給P1口賦值即從P1.7P1.0賦值00001110，即給P1.1口高電平，P1.0低電平。L1兩端無(wú)電壓差不發(fā)光，L0兩端有+5V電壓，L0導(dǎo)通，因此L0會(huì)亮。（3分）(2)ORL是按位或，P1.7、P1.6的輸入作準(zhǔn)備（準(zhǔn)雙向口）。（3分）(3)由圖可知P1口的數(shù)值為A0H，ANL是按位與，執(zhí)

7、行第三條命令時(shí)A中的值為1000 1110，C0H的值為1100 0000 ，按位與有：1000 11101100 0000得到 1000 0000因此執(zhí)行到最后A的內(nèi)容為80H。（4分）9 如圖所示為一44行列式鍵盤與89C51的接口電路：（10分）（1）如何判斷有無(wú)鍵按下？（5分） 答：列線送入全掃描字（00H），然后將行線電平狀態(tài)讀入累加器A中。如果行輸入不 全為1，則說(shuō)明此時(shí)有鍵按下。（2）如何判斷哪個(gè)鍵按下？（5分） 答：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下之鍵不在此 列；如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與0電平行線相交的交點(diǎn)上的那個(gè)鍵。1.4章節(jié)

8、10 把被測(cè)量的物理參數(shù)最終轉(zhuǎn)換成與參數(shù)成比例的TTL電平的頻率信號(hào)，輸入到計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。這時(shí)的前向通道為數(shù)字頻率輸入通道。根據(jù)前向通道中所選擇的傳感器不同，數(shù)字頻率輸入通道結(jié)構(gòu)有很大不同。 請(qǐng)畫出最簡(jiǎn)信號(hào)頻率輸入通道結(jié)構(gòu)并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單解釋。（10分）答：如果前向通道中采用數(shù)字頻率傳感器(石英諧振式壓力傳感器等)，這類傳感器把被測(cè)物理量變換成脈沖頻率、脈沖周期或脈沖數(shù)，這時(shí)，前向通道結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單。（2分）其結(jié)構(gòu)圖為（5分）1）數(shù)字量傳感器將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成與被測(cè)信號(hào)成比例的電壓(或電流)脈沖頻率(f)、周期(T)或周期數(shù)(N)。 （1分）2）對(duì)于TTL電平的f、T、N信號(hào)可以直接接入CPU的

9、IO口線、計(jì)數(shù)器輸入端或外部中斷信號(hào)輸入端。 （1分）3）為了防止噪聲侵入，可經(jīng)過(guò)光電隔離后送入。 （1分）11 已知如圖并給出下列程序，請(qǐng)?jiān)谧x圖并理解程序后回答下列問(wèn)題：(1)程序功能為：采集通道0-7的模擬量信號(hào)。（2分）(2)ADC0809的口地址為0111 11111 1111 1000 到 0111 1111 1111 1111（3分）(3)EOC的作用是：EOC為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，用來(lái)引起中斷或查詢，以便讀取A/D的轉(zhuǎn)換結(jié)果。（2分）(4)程序運(yùn)行結(jié)果存于：外部RAM的A0HA7H。（3分） ADC：MOV DPTR，#7FFOH MOV R0，#0A0H MOV R2，#8 M

10、OV A，#0 LOOP：MOVX DPTR，A JB P3.3，$ MOVX A，DPTR MOVX R0,A 1NC DPTR 1NC R0 DJNZ R2,LOOP AJMP ADC題解：地址線由P2(高八位)和P0口控制（低八位），在此題中，地址譯碼器引腳A、B、C與地址總線的低3三位A0、A1、A2相連，以選通IN0IN7中的一個(gè)通道，當(dāng)A0=A1=A2=0時(shí)，選中通道0，所以P0所控制的低八位起始地址為：1111 1000 由P2.7為低電平時(shí)，選中芯片，所以P2地址為0111 1111 綜上所述，ADC0809的地址為0111 11111 1111 1000 到 0111 111

11、1 1111 1111即7FF8H7FFFH12 （1）AD轉(zhuǎn)換器 AD574A的分辨率為10位，如果該轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示分辨率時(shí)，其分辨率為多少？（2）若滿量程為8伏，則 1 LSB為多少伏？答案：(1): 1/2n *100%=1/210 *100%=0.009765625（5分） (2):若A/D轉(zhuǎn)換為n位，滿量程為X伏，則 1 LSB為X/(2n-1)伏。 所以1 LSB為8/(210-1 )=1.9536Mv（5分）1.5章節(jié)13 在后向通道中要達(dá)到小信號(hào)輸出、大功率控制的功能，可以通過(guò)各類功率開關(guān)接口器件及電路來(lái)實(shí)現(xiàn)；下圖中，通過(guò)機(jī)械繼電器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能。請(qǐng)簡(jiǎn)述其工

12、作原理，并說(shuō)明該方法的主要缺點(diǎn)。請(qǐng)分別說(shuō)明二極管以及齊納管在此電路中的作用。（8分）答：在數(shù)字邏輯電路中最常使用的機(jī)械繼電器有簧式繼電器。工作原理：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制端輸出邏輯信號(hào)，將邏輯信號(hào)輸入到TTL門中；通過(guò)TTL門對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算；將運(yùn)算結(jié)果輸出從而控制線圈是否導(dǎo)通，從而產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)線圈中有流量通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)，受到磁場(chǎng)的作用，兩個(gè)簧片相接觸而導(dǎo)通，因此驅(qū)動(dòng)負(fù)載電路工作。這種簧式繼電器控制電流要求很小，而簧式觸點(diǎn)可開關(guān)較大的電流。（3分）該方法的主要缺點(diǎn)：機(jī)械繼電器的開關(guān)響應(yīng)時(shí)間較大，計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用機(jī)械繼電器時(shí)，控制程序中必須考慮開關(guān)響應(yīng)時(shí)間的影響。（1分）二極管的作用：主要是起保護(hù)的

13、作用，抑制反向電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)TTL的輸出端輸出的信號(hào)使得控制端斷開電流時(shí)，由于線圈的電磁感應(yīng)現(xiàn)象從而產(chǎn)生磁滯電壓；如果沒(méi)有反向電動(dòng)勢(shì)抑制二極管將可能燒壞TTL的門電路。（2分）齊納管的作用：主要是起保護(hù)的作用，防止產(chǎn)生觸點(diǎn)電弧。（2分）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：寫出任意一個(gè)并分析正確均得滿分，畫出設(shè)計(jì)圖得4分，結(jié)構(gòu)、原理和特點(diǎn)各占2分，滿分10分。14 下圖是后向通道中D/A轉(zhuǎn)換的兩種方案圖。 試分析兩種方案的不同點(diǎn)。分別說(shuō)明兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。（10分）答：圖（a）為每個(gè)通道各用一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器的電路，CPU和通路之間通過(guò)獨(dú)立的接口緩沖器傳送信息，這是一種數(shù)字保持的方案。圖（b）為多個(gè)通道共用一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器的電

14、路，因?yàn)楣灿靡粋€(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，故它必須在CPU控制下分時(shí)工作。即依次把D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成的模擬電壓（或電流），通過(guò)多路模擬開關(guān)傳送給輸出采樣保持器。（5分）圖（a）這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是速度快、精度高、工作可靠，即使某一路D/A轉(zhuǎn)換器有故障，也不會(huì)影響其他通道的工作。缺點(diǎn)是如果輸出通道的數(shù)量很多，會(huì)使得這種結(jié)構(gòu)價(jià)格很高。圖（b）這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了D/A轉(zhuǎn)換器。缺點(diǎn)是因?yàn)榉謺r(shí)工作，只適用于通道數(shù)量多且速度要求不高的場(chǎng)合。它需要多路模擬開關(guān)，要求輸出采樣保持器的保持時(shí)間與采樣時(shí)間之比較大，且工作可靠性較差。（5分）15 通道往往所處環(huán)境惡劣，控制對(duì)象多為大功率伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，電磁干擾較為嚴(yán)重，特別是在長(zhǎng)線

15、信號(hào)傳輸中，為保證信號(hào)可靠性，通常采用光電耦合器。其中光電耦合器件有隔離信號(hào)用和隔離驅(qū)動(dòng)用兩種作用，試在下圖虛線框中設(shè)計(jì)一種隔離信號(hào)用光電耦合器件，并說(shuō)明其結(jié)構(gòu)、原理和特點(diǎn)。（10分）答：圖（a）為三極管輸出型光電耦合器的結(jié)構(gòu)形式。輸入端為發(fā)光二極管，輸出端為光敏三極管。當(dāng)電信號(hào)送入光電耦合器的輸入端時(shí)，發(fā)光二極管通過(guò)電流而發(fā)光，光敏元件受到光照后產(chǎn)生電流；當(dāng)輸入端無(wú)信號(hào)，發(fā)光二極體不亮，光敏三極管截止。對(duì)于數(shù)位量，當(dāng)輸入為低電平“0”時(shí)，光敏三極管截止，輸出為高電平“1”；當(dāng)輸入為高電平“1”時(shí)，光敏三極管飽和導(dǎo)通，輸出為低電平“ 0”。這種器件一般用在100Khz以下的頻率信號(hào)。（5分）圖

16、（b）為高速光電耦合器的結(jié)構(gòu)形式。輸入端仍為發(fā)光二極管，輸出端部分采用PIN型光敏二極管和高速開關(guān)管組成復(fù)合結(jié)構(gòu)。當(dāng)電信號(hào)送入光電耦合器的輸入端時(shí)，發(fā)光二極體通過(guò)電流而發(fā)光，反向偏置的光敏二極管光照后導(dǎo)通，經(jīng)電流-電壓轉(zhuǎn)換后經(jīng)輸出高速開關(guān)三極管反向后光電隔離器輸出。這種結(jié)構(gòu)具有較高的響應(yīng)速度。（5分） 注：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：寫出任意一個(gè)并分析正確均得滿分，畫出設(shè)計(jì)圖得4分，結(jié)構(gòu)、原理和特點(diǎn)各占2分，滿分10分。出題意圖：考查同學(xué)們對(duì)于信號(hào)隔離用光電耦合器件的掌握，信號(hào)隔離用光電耦合器件包括最普通的信號(hào)隔離用光電耦合器件和高速光電耦合器，同學(xué)們需熟知兩種信號(hào)隔離用光電耦合器的基本特點(diǎn)、構(gòu)造及用途。重點(diǎn)注

17、意他們?cè)谳敵霾糠值膮^(qū)別。1.6和2.1章節(jié)16 請(qǐng)畫出微機(jī)供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖并簡(jiǎn)述每一部分的作用。（10分）答（1）交流穩(wěn)壓器：用來(lái)保證供電的穩(wěn)定性，防止電源系統(tǒng)的過(guò)壓與欠壓。（2）隔離變壓器：高頻噪聲通過(guò)變壓器主要不是靠初、次級(jí)線圈的互感耦合，而是靠初、次級(jí)間寄生電容耦合，因此，隔離變壓器的初級(jí)和次級(jí)之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容，以提高抗共模干擾的能力。 （3）低通濾波器：電源系統(tǒng)的干擾源大部分是高次諧波，因此采用低通濾波讓50Hz市電基波通過(guò)，濾去高次諧波，以改善電源波形。（4）非穩(wěn)壓直流整流器：把交流電轉(zhuǎn)換成直流電。（5）雙T濾波器：消除50Hz工頻干擾。（6）穩(wěn)壓塊：利用三

18、端穩(wěn)壓集成塊如7805，7905，7812，7912等組成穩(wěn)壓電源。每個(gè)功能塊單獨(dú)對(duì)電壓過(guò)載進(jìn)行保護(hù)，不會(huì)因某塊穩(wěn)壓電源故障而使整個(gè)系統(tǒng)破壞，大大提高了供電的可靠性，也有利于電源散熱。17根據(jù)上圖，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（10分）（1）工業(yè)生產(chǎn)中的干擾以何種形式進(jìn)入到微機(jī)中？并簡(jiǎn)要分析怎么防止空間干擾。（2分）（2）針對(duì)出現(xiàn)的供電系統(tǒng)干擾，請(qǐng)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)由交流電轉(zhuǎn)為直流電，并分析你所設(shè)計(jì)各部分作用。（4分）（3）過(guò)程通道干擾主要是長(zhǎng)線傳輸干擾，分析采取措施，并說(shuō)其特點(diǎn)（4分）答案：（1）脈沖 良好的屏蔽和高頻濾波以及正確的接地是主要防止空間干擾的手段。（評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：第一小問(wèn) 1分，第二小問(wèn)1分） （2）原理圖中大致包括以下幾個(gè)部分。交流穩(wěn)壓電路低通濾波器隔離穩(wěn)壓器整流電路穩(wěn)壓電路濾波電路各部分作用： 交流穩(wěn)壓器：防止電源系統(tǒng)的過(guò)壓與欠壓，有利于提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性隔離穩(wěn)壓器：提供用電安全，提高抗共模干擾能力 低通濾波器: 濾去電源的高次諧波，以改善電源波形 整流電路：將交流電壓轉(zhuǎn)換為單向脈動(dòng)直流電壓濾波電路：將脈動(dòng)直流電壓中交流部分濾除，形成平滑的直流電壓穩(wěn)壓電路：保證輸出的直流電壓穩(wěn)定。（評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：不要求完全一樣，