微型計算機控制技術(shù)期末復(fù)習(xí)參考-潘新民

1、期末復(fù)習(xí)提綱考試范圍考試范圍v第二章第二章 模擬量輸入輸出通道接口技術(shù)模擬量輸入輸出通道接口技術(shù)v第三章第三章 人機交互接口技術(shù)人機交互接口技術(shù)v第四章第四章 常用控制程序設(shè)計常用控制程序設(shè)計v第六章第六章 總線接口技術(shù)總線接口技術(shù)v第七章第七章 過程控制數(shù)據(jù)處理方法過程控制數(shù)據(jù)處理方法v第八章第八章 PIDPID算法算法v第十一章第十一章 微機控制系統(tǒng)抗干擾設(shè)計微機控制系統(tǒng)抗干擾設(shè)計試題題型試題題型v填空題填空題v單項選擇單項選擇v判斷題判斷題v問答題問答題v綜合題類（包括電路分析、程序分析、程序補充）綜合題類（包括電路分析、程序分析、程序補充）第二章模擬量輸入輸出通道第二章模擬量輸入輸出通

2、道v模擬量輸出通道接口技術(shù)模擬量輸出通道接口技術(shù)(D/A)(D/A)8 8位位D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器08320832接口及軟件接口及軟件( (見見3232頁圖頁圖2.10)2.10)v模擬量輸入通道接口技術(shù)模擬量輸入通道接口技術(shù)(A/D)(A/D)中斷方式的中斷方式的A/DA/D轉(zhuǎn)換軟硬件設(shè)計轉(zhuǎn)換軟硬件設(shè)計( (見見4242頁圖頁圖2.20)2.20)查詢方式的查詢方式的A/DA/D轉(zhuǎn)換軟硬件設(shè)計轉(zhuǎn)換軟硬件設(shè)計( (見見6060頁圖頁圖2.21)2.21)v課后作業(yè)課后作業(yè)P53:P53:選擇題、選擇題、2828題、題、3333題題P53 28題：題：v電路的工作原理電路的工作原理先寫入高先

3、寫入高8位數(shù)據(jù)，再寫入低位數(shù)據(jù)，再寫入低4位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)將將XFER置低啟動置低啟動D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換v/轉(zhuǎn)換器的地址轉(zhuǎn)換器的地址v編程實現(xiàn)編程實現(xiàn)/ /轉(zhuǎn)換器的地址轉(zhuǎn)換器的地址2.72.62.52.42.32.22.12.01.71.61.51.41.31.21.11.0000101xxxxxxxxxx000111xxxxxxxxxx001001xxxxxxxxxx432YYY所以所以/ /轉(zhuǎn)換器的高位地址為：轉(zhuǎn)換器的高位地址為： 低位地址為：低位地址為：/ /轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DAC1210DAC1210的片選地址為：的片選地址為：4 4H H D/A輸出程序輸出程序MOV MOV R0,#DABUF

4、F;R0,#DABUFF; 待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)首址待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)首址MOVXMOVXA,R0A,R0MOVMOVDPTR,#1400HDPTR,#1400H；送高位數(shù)據(jù)；送高位數(shù)據(jù)MOVXMOVXDPTR,ADPTR,AINC INC R0R0MOVXMOVXA,R0A,R0MOVMOV DPTR,#1C00HDPTR,#1C00H；送低位數(shù)據(jù)；送低位數(shù)據(jù)MOVXMOVX DPTR,ADPTR,AMOVMOVDPTR,#2400HDPTR,#2400H；啟動轉(zhuǎn)換；啟動轉(zhuǎn)換MOVXMOVXDPTR,ADPTR,AP54 33題：題：v確定確定A/DA/D轉(zhuǎn)換器的地址轉(zhuǎn)換器的地址: :v判斷是查詢方式還是中斷

5、方式：查詢方式判斷是查詢方式還是中斷方式：查詢方式v編程實現(xiàn)編程實現(xiàn)啟動啟動A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器查詢是否轉(zhuǎn)換結(jié)束查詢是否轉(zhuǎn)換結(jié)束讀轉(zhuǎn)換結(jié)果并保存數(shù)據(jù)讀轉(zhuǎn)換結(jié)果并保存數(shù)據(jù)P54 33題：題：A/D轉(zhuǎn)換器的地址:8255口地址：口地址：0001,1000,xxxx,xxxx #1800H8255B口地址：口地址：0001,1001,xxxx,xxxx #1900H8255C口地址：口地址：0001,1010,xxxx,xxxx #1A00H8255寄存器地址：寄存器地址：0001,1011,xxxx,xxxx #1B00H所以所以A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)口地址轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)口地址: 1900H啟動啟動A/D

6、轉(zhuǎn)換器的地址轉(zhuǎn)換器的地址:1A00HP54 33題：題：v編程實現(xiàn) .；8255初始化初始化MOV DPTR,#1A00H;指向指向C口口SETB ACC.7 ;啟動啟動A/DMOVX DPTR,ANOPLOOP: MOVX A,DPTR ;查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束JNB ACC.3,LOOP DEC DPH ;指向指向B口口MOVX A,DPTR ;讀轉(zhuǎn)換結(jié)果讀轉(zhuǎn)換結(jié)果MOV R0, #DABUFF;保存結(jié)果保存結(jié)果MOVX R0,A第三章第三章人機接口技術(shù)人機接口技術(shù)v鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)鍵盤分類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤鍵盤分類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤鍵盤除抖動：硬件除抖動和軟件除

7、抖動鍵盤除抖動：硬件除抖動和軟件除抖動少量功能鍵接口技術(shù)少量功能鍵接口技術(shù)(P57(P57圖圖3.4)3.4)v接口技術(shù)接口技術(shù)顯示方式分類：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示顯示方式分類：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示譯碼方式分類：硬件譯碼和軟件譯碼譯碼方式分類：硬件譯碼和軟件譯碼例題：例題：v并行靜態(tài)顯示并行靜態(tài)顯示(P86(P86頁圖頁圖3.37)3.37)v課后習(xí)題：選擇題、課后習(xí)題：選擇題、 P118P118頁頁3030題題P118P118頁頁3030題題（1 1）共陽極的數(shù)碼管）共陽極的數(shù)碼管（2 2）靜態(tài)顯示）靜態(tài)顯示74ls37774ls377具有數(shù)據(jù)緩沖功能具有數(shù)據(jù)緩沖功能, ,所以該電路屬于靜所以該電

8、路屬于靜態(tài)顯示態(tài)顯示（3 3） 74ls4774ls47為七段譯碼芯片為七段譯碼芯片, ,將將BCDBCD碼譯成七段顯示碼碼譯成七段顯示碼（4 4）顯示程序）顯示程序: :MOVR0,#DATABUFF1MOVA,R0MOVDPTR,#6000MOVXDPTR,A；顯示高2位INCR0MOVA,R0MOVDPTR,#6300；顯示低2位MOVXDPTR,Av開關(guān)量輸出接口開關(guān)量輸出接口光電隔離器、繼電器、固態(tài)繼電器、可控硅、大功率場效應(yīng)管光電隔離器、繼電器、固態(tài)繼電器、可控硅、大功率場效應(yīng)管的應(yīng)用場合和功能的應(yīng)用場合和功能v直流電機直流電機PWM調(diào)速調(diào)速了解了解PWM調(diào)速原理、定義（調(diào)速原理、

9、定義（P141）v步進電機的控制接口步進電機的控制接口步進電機通電的順序步進電機通電的順序步進電機控制電平的輸出步進電機控制電平的輸出步進電機步數(shù)和速度的確定（步進電機步數(shù)和速度的確定（P159）步進電機控制接口及程序設(shè)計（步進電機控制接口及程序設(shè)計（155頁圖頁圖4.48）v課后習(xí)題：選擇題、課后習(xí)題：選擇題、P164:25題題第四章第四章 常用控制程序設(shè)計常用控制程序設(shè)計步進電機步數(shù)和速度的確定步進電機步數(shù)和速度的確定第四章第四章 常用控制程序設(shè)計常用控制程序設(shè)計轉(zhuǎn)子齒數(shù)轉(zhuǎn)子齒數(shù)拍數(shù)；拍數(shù)；間間電機轉(zhuǎn)動一周需要的時電機轉(zhuǎn)動一周需要的時時間時間求電機步進一步需要的求電機步進一步需要的電機的步

10、距角電機的步距角電機需要轉(zhuǎn)過的角度；電機需要轉(zhuǎn)過的角度；求電機步數(shù)：求電機步數(shù)：轉(zhuǎn)子齒數(shù)轉(zhuǎn)子齒數(shù)拍數(shù)；拍數(shù)；求步距角：求步距角：ZrNTNZrTtQQNZrNNZr360QSSstepSP164 25題題設(shè)步近電機的齒數(shù)為齒設(shè)步近電機的齒數(shù)為齒v步進電機的通電順序：步進電機的通電順序：如果采用三相單三拍：如果采用三相單三拍：A AB BC C口輸出電平次序為：口輸出電平次序為：01H;02H;04H01H;02H;04Hv求步數(shù)求步數(shù): :v程序（不要求）程序（不要求）2403720nmm83403360NZr360QS的步數(shù)的步數(shù)電機需要轉(zhuǎn)兩周，走過電機需要轉(zhuǎn)兩周，走過走走求步距角：求步距角

11、：P164 25題題程序PA8255 EQU 8100H ;PC8255 EQU 8300H ;BEGAIN: MOV R3,#240 ;步進電機步數(shù)步進電機步數(shù)-R3 MOV DPTR,#PA8255 MOVX A,DPTR JNB ACC.1, BEGAIN ;啟動嗎啟動嗎 MOV DPTR,#PC8255 JNB ACC.0, LOOP2 ;判斷正反轉(zhuǎn)判斷正反轉(zhuǎn) LOOP1: MOV A,#01H ;正向，輸出第一拍正向，輸出第一拍 MOVX DPTR,A ACALL DELAY ; 延時延時 DEC R3 ;步數(shù)減步數(shù)減1 JZ DONE ;如果步數(shù)走完，轉(zhuǎn)如果步數(shù)走完，轉(zhuǎn)DONE M

12、OV A,#02H ;輸出第二拍輸出第二拍 MOVX DPTR,A ACALL DELAY ;延時延時 DEC A ; JZ DONE ; MOV A,#04H ; 輸出第三拍輸出第三拍 MOVX DPTR,A ACALL DELAY ; 延時延時 DEC A ; JNZ LOOP1 ;步數(shù)未走完，轉(zhuǎn)步數(shù)未走完，轉(zhuǎn)LOOP1 AJMP DONE ;LOOP2: MOV A,#01H ;反向，輸出第一拍反向，輸出第一拍 MOVX DPTR,A ACALL DELAY ;延時延時 DEC A ; JZ DONE ; MOV A,#04H ;輸出第二拍輸出第二拍 MOVX DPTR,A ACALL

13、DELAY ;延時延時 DEC A ; JZ DONE ; MOV A,#02H ;輸出第三拍輸出第三拍 MOVX DPTR,A ACALL DELAY ;延時延時 DEC A ; JNZ LOOP2 ;步數(shù)未走完，轉(zhuǎn)步數(shù)未走完，轉(zhuǎn)LOOP2DONE: RETDELAY: RET ;延時子程序，略延時子程序，略第六章總線接口技術(shù)第六章總線接口技術(shù)v串行通信基本概念串行通信基本概念串行通訊的三種傳送方式：單工、雙工、半雙工串行通訊的三種傳送方式：單工、雙工、半雙工根據(jù)通訊格式不同串行通訊分為根據(jù)通訊格式不同串行通訊分為異步通訊異步通訊v數(shù)據(jù)以字符為單位傳送數(shù)據(jù)以字符為單位傳送v異步串行通信的數(shù)據(jù)

14、格式異步串行通信的數(shù)據(jù)格式(P203)(P203)v奇偶校驗的方法奇偶校驗的方法同步通訊同步通訊v數(shù)據(jù)以幀數(shù)據(jù)以幀( (數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊) )為單位傳輸為單位傳輸vRS232通訊的特點：最大通訊速度、距離最大通訊速度、距離電氣特性電氣特性: :數(shù)據(jù)線采用負邏輯數(shù)據(jù)線采用負邏輯不能與不能與TTLTTL電路直接連接電路直接連接, ,必須加上適當(dāng)?shù)碾娖睫D(zhuǎn)換電路必須加上適當(dāng)?shù)碾娖睫D(zhuǎn)換電路 （用什么芯片實現(xiàn)轉(zhuǎn)換？）（用什么芯片實現(xiàn)轉(zhuǎn)換？）與單片機接口及收發(fā)程序設(shè)計與單片機接口及收發(fā)程序設(shè)計單片機與單片機與PCPC機間的通訊機間的通訊P207P207：圖：圖6.7 6.7 vRS485RS485通訊的特點：通

15、訊的特點：最大通訊速度、距離、帶負載能力最大通訊速度、距離、帶負載能力半雙工半雙工(RS485)/(RS485)/全雙工全雙工(RS422)(RS422)采用差動收發(fā)采用差動收發(fā), ,與單片機接口需要用電平轉(zhuǎn)換芯片與單片機接口需要用電平轉(zhuǎn)換芯片（用什么芯片實現(xiàn)轉(zhuǎn)換？）（用什么芯片實現(xiàn)轉(zhuǎn)換？）第六章總線接口技術(shù)第六章總線接口技術(shù)vSPISPI總線通訊的特點：總線通訊的特點：SPISPI口的四個信號線：口的四個信號線：SCKSCK，MOSIMOSI，MISOMISO，SSSS全雙工、主從式的通信全雙工、主從式的通信SPISPI的三個錯誤條件含義的三個錯誤條件含義SPISPI總線模擬程序設(shè)計總線模擬

16、程序設(shè)計（P222P222）vI IC C總線通訊的特點：總線通訊的特點：兩條通訊線：兩條通訊線：SDASDA，SCLSCL總線上可以有兩個以上主機總線上可以有兩個以上主機信號線和時鐘線具有信號線和時鐘線具有“線與線與”特性特性v課后習(xí)題：選擇題，課后習(xí)題：選擇題，P244P244：1818題題第六章總線接口技術(shù)第六章總線接口技術(shù)第六章總線接口技術(shù)第六章總線接口技術(shù)v1818題題ASCIIASCII起始位起始位LSBLSBbit0bit0bit1bit1bit2bit2bit3bit3bit4bit4bit5bit5MSBMSBbit6bit6偶校驗偶校驗2 2位停止位位停止位“A”A”0 0

17、1 10 00 00 00 00 01 10 01 11 1“B”B”0 00 01 10 00 00 00 01 10 01 11 1第七章過程數(shù)據(jù)處理方法第七章過程數(shù)據(jù)處理方法v數(shù)字濾波技術(shù)數(shù)字濾波技術(shù): :程序判斷濾波：程序判斷濾波：v通過濾波值的比較濾除變化太大的信號通過濾波值的比較濾除變化太大的信號v適用范圍：適用于存在適用范圍：適用于存在隨機干擾、隨機干擾、變化慢的參數(shù)，如溫度、物位變化慢的參數(shù)，如溫度、物位等測量系統(tǒng)等測量系統(tǒng)算術(shù)平均值濾波算術(shù)平均值濾波v在各個采樣值的算術(shù)平均值作為有效值在各個采樣值的算術(shù)平均值作為有效值v對壓力、流量等周期脈動參數(shù)進行平滑加工，但對脈沖性尖鋒干

18、對壓力、流量等周期脈動參數(shù)進行平滑加工，但對脈沖性尖鋒干擾作用不理想擾作用不理想加權(quán)平均值濾波：加權(quán)平均值濾波：適用范圍類似算術(shù)平均值濾波適用范圍類似算術(shù)平均值濾波滑動平均值濾波：滑動平均值濾波：適用范圍類似算術(shù)平均值濾波適用范圍類似算術(shù)平均值濾波第六章過程數(shù)據(jù)處理方法第六章過程數(shù)據(jù)處理方法v量程自動轉(zhuǎn)換量程自動轉(zhuǎn)換由于輸入信號變化范圍較寬，為了提高采樣精度，對不由于輸入信號變化范圍較寬，為了提高采樣精度，對不同范圍的輸入信號需要采用不同放大倍數(shù)的放大器同范圍的輸入信號需要采用不同放大倍數(shù)的放大器常用可編程增益放大器（常用可編程增益放大器（PGAPGA）實現(xiàn)量程自動轉(zhuǎn)換）實現(xiàn)量程自動轉(zhuǎn)換v標(biāo)度

19、變換標(biāo)度變換將將A/DA/D轉(zhuǎn)換結(jié)果量換算成被測參數(shù)值轉(zhuǎn)換結(jié)果量換算成被測參數(shù)值v習(xí)題：習(xí)題：P272P272選擇題選擇題第八章第八章 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID及其算法及其算法v模擬模擬PID算式：算式：v位置式數(shù)字位置式數(shù)字PID算式：算式：v增量式數(shù)字增量式數(shù)字PID算式算式：)1()()()(0kEkETTETTkEKkPDkiiIP)2k(E) 1k(E2)k(EK)k(EK)1k(E)k(EKPDIP)()(1)()(dttdeTdtteITtektpDP第八章第八章 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID及其算法及其算法PIDPID相關(guān)的問題相關(guān)的問題v位置式位置式PIDPID算式和增量式算式和增量式PIDPID算

20、式的各自應(yīng)用范圍是什么。算式的各自應(yīng)用范圍是什么。vPIDPID算法中算法中KpKp、KIKI、KDKD各有什么作用，對調(diào)節(jié)品質(zhì)的有什么影各有什么作用，對調(diào)節(jié)品質(zhì)的有什么影響。響。v區(qū)分系統(tǒng)的區(qū)分系統(tǒng)的PIDPID調(diào)節(jié)的正、反作用。調(diào)節(jié)的正、反作用。v為什么要引進不完全微分的為什么要引進不完全微分的PIDPID算式。算式。v積分飽和作用產(chǎn)生的原因和危害。積分飽和作用產(chǎn)生的原因和危害。v為什么要引進積分分離的為什么要引進積分分離的PIDPID算式。算式。vP295P295頁選擇題頁選擇題v控制作用的影響控制作用的影響比例作用(P): v 即時、成比例地反應(yīng)被控參數(shù)的偏差信號即時、成比例地反應(yīng)被控

21、參數(shù)的偏差信號e(k)，偏差一旦產(chǎn)生，控，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生控制作用以減小誤差。制器立即產(chǎn)生控制作用以減小誤差。v但過大的但過大的KP會導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。會導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。積分作用(I)：v消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高精度。消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高精度。v會降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增加系統(tǒng)的超調(diào)量，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)等幅會降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增加系統(tǒng)的超調(diào)量，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩。振蕩。微分作用(D)：v能反映偏差信號的變化趨勢，在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信能反映偏差信號的變化趨勢，在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減小調(diào)節(jié)時間號，從而加快系統(tǒng)的

22、動作速度，減小調(diào)節(jié)時間,有助于減小超調(diào)量有助于減小超調(diào)量.v但其對干擾敏感，不利于系統(tǒng)的魯棒性。但其對干擾敏感，不利于系統(tǒng)的魯棒性。dt) t (deTdt) t ( eIT1) t ( e k) t (pDP 第八章第八章 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID及其算法及其算法v電源干擾的抑制：電源干擾的抑制：交流電源干擾的抑制：干擾抑制器、交流電源干擾的抑制：干擾抑制器、UPS電源電源直流電源干擾：集成穩(wěn)壓塊、開關(guān)電源、直流電源干擾：集成穩(wěn)壓塊、開關(guān)電源、DC-DC變換器變換器v地線干擾的抑制：地線干擾的抑制：在工業(yè)控制系統(tǒng)中，信號頻率大多小于在工業(yè)控制系統(tǒng)中，信號頻率大多小于1MHZ，通常采用，通常采用一點接地

23、。一點接地。設(shè)計印刷線路板的原則：設(shè)計印刷線路板的原則： v地線避免環(huán)形；地線避免環(huán)形； v盡量加寬地線寬度；盡量加寬地線寬度；v旁路電容的地線不要太長旁路電容的地線不要太長 ；v功率地應(yīng)加寬，且必須和小信號地分開功率地應(yīng)加寬，且必須和小信號地分開第十一章第十一章 微機控制系統(tǒng)抗干擾設(shè)計微機控制系統(tǒng)抗干擾設(shè)計v數(shù)字信號傳輸線干擾及其對策數(shù)字信號傳輸線干擾及其對策模擬信號線、數(shù)字線、地線要分開走線，盡量保持一定模擬信號線、數(shù)字線、地線要分開走線，盡量保持一定距離。距離。信號線盡量使用雙絞線或屏蔽線，而且屏蔽線的屏蔽層信號線盡量使用雙絞線或屏蔽線，而且屏蔽線的屏蔽層要良好接地。要良好接地。信號線的鋪設(shè)要盡量遠離干擾源（如大變壓器等），防信號線的鋪設(shè)要盡量遠離干擾源（如大變壓器等），防止電磁干擾止電磁干擾對于長傳輸線，注意阻抗匹配。對于長傳輸線，注意阻抗匹配。在總線傳輸系統(tǒng)中，數(shù)字信號的輸出采用光電隔離器在總線傳輸系統(tǒng)中，數(shù)字信號的輸出采用光電隔離器利用光導(dǎo)纖維進行數(shù)字信號傳輸可以不受任何形式的電利用光導(dǎo)纖維進行數(shù)字信號傳輸可以不受任何形式的電磁干擾磁