1111微機(jī)控制與接口技術(shù) 形考冊1解答

微機(jī)控制與接口技術(shù)形成性考核作業(yè)（一）解答（僅供參考）第1章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述

1-1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由哪些部分組成？

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)和工業(yè)對象組成。計(jì)算機(jī)由硬件和軟件兩部分組成，硬件是指計(jì)

算機(jī)本身及其外圍設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)、過程輸入輸出通道、人機(jī)交互接口、外部存貯器等，

軟件是指管理計(jì)算機(jī)的程序以及過程控制應(yīng)用程序。第2章常用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)

2-1一個(gè)好的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具有哪些主要特點(diǎn)？

①具有完善的過程通道，便于各種形式的信息變換，并完成檢測數(shù)據(jù)輸入和控制信息輸出；

②具有完善的中斷系統(tǒng)和高速數(shù)據(jù)通道，以使其能迅速響應(yīng)生產(chǎn)過程的中斷請求，并能與生

產(chǎn)過程實(shí)時(shí)交換信息；

③具有高可靠性，能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)連續(xù)運(yùn)行而不發(fā)生故障，并且在發(fā)生故障時(shí)能夠快速修

復(fù)；

④具有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境的能力，能夠適應(yīng)高溫、高濕、腐蝕、振動、沖擊、灰塵等環(huán)境，并

有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力；

⑤具有人機(jī)交互功能，使人能夠及時(shí)地對生產(chǎn)過程進(jìn)行必要的干預(yù)；

⑥具有豐富的工業(yè)控制軟件。

2-2常用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)有哪幾種？

工業(yè)PC機(jī)，STD總線工業(yè)控制機(jī)，可編程序控制器，單片機(jī)，DSP應(yīng)用系統(tǒng)，集散控制

系統(tǒng)（DCS）。

2-3簡述工業(yè)PC機(jī)的結(jié)構(gòu)。

工業(yè)PC機(jī)系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)主機(jī)、輸入輸出接口模板、通信接口模板、信號調(diào)理模塊等組

成。

①工業(yè)PC的主機(jī)結(jié)構(gòu)包括：加固型機(jī)箱、總線底板、工業(yè)電源、主機(jī)板、顯示器、磁盤驅(qū)

動器等。

②輸入接口模板包括模擬量輸入、開關(guān)量輸入模板等。

③輸出接口模板包括模擬量輸出、開關(guān)量輸出模板等。

④通信接口模板包括串行通信接口板（RS-232等）、網(wǎng)絡(luò)通信板、現(xiàn)場總線通信板等。

⑤信號調(diào)理模塊對現(xiàn)場各類輸入信號進(jìn)行預(yù)處理；對工控機(jī)輸出信號進(jìn)行隔離、驅(qū)動。

⑥遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊可直接安裝在現(xiàn)場一次變送器處，將現(xiàn)場信號通過現(xiàn)場總線與工控機(jī)通

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信相連。

2-4STD總線工業(yè)控制機(jī)的模板主要有哪些？

①CPU模板是工業(yè)控制機(jī)的核心部件。一般都提供了中央處理器、存儲器、DMA控制器以

及串、并行輸入輸出等功能。

②存儲器板用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展內(nèi)存或外存。

③人-機(jī)接口模板是提供顯示輸出和鍵盤輸入的多功能接口模板。

④系統(tǒng)支持板。配置系統(tǒng)支持板的目的是完善其系統(tǒng)功能。

⑤工業(yè)I/O模板。工業(yè)生產(chǎn)過程有大量的開關(guān)量信號，這些現(xiàn)場開關(guān)量信號通過開關(guān)量輸入

輸出模板與工業(yè)微機(jī)相連。工業(yè)現(xiàn)場的壓力、溫度、位移等模擬量信號，需要通過模擬量輸

入（A/D）模板與工業(yè)控制機(jī)相連，以實(shí)現(xiàn)信號檢測。有些工業(yè)用儀表或工業(yè)設(shè)備（如電機(jī)）

需要通過模擬量輸出（D/A)模板以實(shí)現(xiàn)控制。第3章常用工業(yè)控制總線

3-1什么叫總線？總線分為哪幾類？總線由哪幾部分組成？

總線是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件連接起來的信息傳輸通道。通過總線可以傳輸數(shù)據(jù)信息、

地址信息、各種控制命令和狀態(tài)信息。利用總線，一個(gè)設(shè)備就可以完成與另外一個(gè)設(shè)備或多

個(gè)設(shè)備之間的通信。

一般來說，計(jì)算機(jī)總線分為內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線、外部總線三類。內(nèi)部總線位于微處理

器芯片內(nèi)部的總線，系統(tǒng)總線是微機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各部件（插板）之間進(jìn)行連接和傳輸信息的一

組信號線，它是與I/O擴(kuò)展插槽相連接的。外部總線（又稱通信總線、設(shè)備總線）它用于在

系統(tǒng)之間進(jìn)行互聯(lián)，如微型機(jī)之間、微型機(jī)與儀器或其它設(shè)備之間。

微機(jī)總線主要由數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線、電源線和地線四部分組成。數(shù)據(jù)總線

用于傳輸數(shù)據(jù)信息，地址總線用于傳送地址信息，控制總線用于傳送控制和狀態(tài)信號，控制

總線是最能體現(xiàn)總線特色的信號，電源線和地線決定總線使用的電源種類及地線分布和用

法。

3-2什么是系統(tǒng)總線？常用的系統(tǒng)總線有哪些？

系統(tǒng)總線是微機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各部件（插板）之間進(jìn)行連接和傳輸信息的一組信號線，

也稱微型計(jì)算機(jī)總線或板級總線，它是與I/O擴(kuò)展插槽相連接的。I/O插槽中可以插入各種

擴(kuò)充板卡，作為各種外設(shè)的適配器與外設(shè)連接。常用的系統(tǒng)總線有ISA總線，PCI總線，STD

總線等。

3-3什么是設(shè)備總線？常用的設(shè)備總線有哪些？

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設(shè)備總線用于在系統(tǒng)之間進(jìn)行互聯(lián)，如微型機(jī)之間、微型機(jī)與儀器或其它設(shè)備之間。常用

的設(shè)備總線有RS一232C,IEEE1394，USB總線等。

3-4RS-232C總線的電平是如何定義的？

由于RS-232C是在TTL集成電路之前制定的，所以它的電平不是+5V和地。它規(guī)定：高

電平為+3～+15V，低電平為－15～－3V。要注意RS-232C使用負(fù)邏輯，