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智能仪器特点 智能仪器特点智能仪器原理及应用(第二版)课后习题部分答案

2017年12月27日 来源:智能仪器特点 大字体小字体

  1)12MHZ定时器最大定

  (3)T1=N1/fCLK=20000/100=200ms,而当选择时钟频率为80kHz是T1=N/fCLK=20000/80=250ms,采样时间T1不是T的整数倍,顾不可选择80kHz为时钟频率

  1-1.什么是智能仪器?智能仪器的主要特点是什么?

  答:智能仪器广泛使用键盘,使面板的布置与仪器功能部件的安排可以完全独立的进行,明显改善了仪器面板及有关功能部件结构的设计,这样即有利于提高仪器技术指标,又方便了仪器的操作。

  DIS2:RET

  答:VXI总线系统即采用VXI总线标准的个人仪器系统,一般由计算机、VXI仪器模块和VXI总线机箱构成。

  之间的关系。

  PST-AD3:DB01H,03H,03H

  转换时间:T=2T1=2N1/fCLK=2⨯20000/100=400ms转换次数为每秒2.5次

  3-1.独立式键盘、矩阵式键盘和交互式键盘各有特点?分别适合于什么场合?

  MOVDPTR,#SEGMOVCA,@A+DPTR

  (2)微处理器的运用极大的提高了仪器的性能。

  择UR的极性?

  解:1)由题分析可知该电路是单极性单缓冲电路,且该接口的电路原理图如下图所示:

  2-4参考图2-11所示的微处理机控制的双积分式A/D转换器系统。试分析,在软件控制双积分式A/D转换的过程中,

  答:智能仪器组成的自动测试系统是一个分布式多微型计算机系统,系统内的各智能仪器在任务一级并行工作,它们个子具备的硬件和软件,能相对独立的工作,相互间也可通信,它们之间通过外部总线松散耦合。

  并行比较式A/D转换器,转换速率可以达到很高,但抗干扰能力差,由于工艺限制,其分辨率一般不高于8位。适用于数字示波器等要求转换速度较快的仪器。

  仪器消息是与仪器自身密切相关的信息,它只被仪器部分所接收和使用,虽然仪器消息通过接口功能进行传递,但它不改变接口功能的状态。

  少?

  1-7.简述智能仪器、自动测试系统、个人仪器系统的含义以及它们

  答:讲者是通过总线发送仪器消息的仪器装置;听者是通过总线接收由讲者发出消息的装置;控者是数据传输过程中的组织者和控制者。在一个GP-IB系统中可设置多个讲者,但在某一时刻只能有一个讲者在起作用,听者可以设置多个,并且允许多个听者同时工作。控者通常由计算机担任,GP-IB系统不允许有两个或两个以上的控者同时起作用。

  理图,并编写相应的控制程序。

  4-1.试述在GP—IB接口系统中控者、讲者和听者三类装置之间的相互关系。它们各自的功能是什么?

  (2)分辨率:2V量程显示最大值1.9999V,其可显示最小值

  PST-AD2:DB01H,02H,02H

  解:(1)基准电压+UR=2V-UR=-2V

  3-2参照图3-5所示的独立式键盘接口电路,编写相应的键盘分析程序段。

  1-10为什么目前智能仪器主机电路大多数采用单片机?选择单片机时应主要.考虑哪些因素?

  分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技术指标,转换精度反映了一个实际A/D转换器与一个理想A/D转换器在

  1-2.画出智能仪器通用结构框图,简述每一部分的作用。答:主机电路用来存储程序数据并进行一系列的运算和处理;模拟量输入/输出通道用来输入/输出模拟信号;人机接口电路的作用是沟通操作者和仪器之间的联系;通信接口电路用于实现仪器与计算机的联系,以便使仪器可以接收计算机的程序命令。

  智能仪器经过近几年的发展,无论是技术还是种类都有了新的发展和壮大。未来智能仪器将更加微型化、多功能化、人工智能化、网络化、虚拟化等方向发展,满足不同领域的应用需求,推动各行各业的发展。

  DBPST-AD1DBPST-AD2DBPST-AD3DBPST-AD4ORGACTP

  1-3.智能仪器监控程序的主要内容是什么?

  单片机的选择要从价格、字长、输入/输出的执行速度、编程的灵活性、寻址能力、中断功能、直接存储器访问(DMA)能力、配套的外围电路芯片是否丰富以及相应的并发系统是否具备等多方面进行综合考虑。

  1-4.简述智能仪器面板广泛使用按键键盘的特点。

  DB00H,00H,00H

  答:个人仪器系统是由不同功能的个人仪器和PC机有机结合而构成的自动测试系统。

  3-3图3-42是一个能支持中断工作方式的矩阵键盘接口电路,键盘中的按键都是单义键,其中0~9为数字键,A~F为功能键。试运用直接分析法编写的键盘管理程序(功能键对应的动作程序自拟);分析图中二极管有何作用。

  智能仪器还凭借键盘、显示屏等,拥有了更好的人机对话能力。操作人员可以实现对仪器的命令输入操作,也可以实现对仪器运行状况及测量数据的结果查看。此外,智能仪器配备有多种标准通信接口,具有可程控操作能力。

  答:个人仪器和个人仪器系统充分的利用PC机软件资源,相对于智能仪器来说,极大的降低了成本,大幅缩短了研制周期,显示出广阔的发展前景。

  答:(1)听者使NRFD呈高电平,表示已做好接收准备,总线上

  看仪器仪表未来十年发展

  的锯齿波波形(设示波器显示器X轴刻度为10格,扫描速度为50us/s格)。

  1-9.研制智能仪器大致需要经历哪些阶段?试对各阶段的工作内容做一简要的叙述。

  者未做好准备,NRFD就呈低电平。

  么?

  (5)智能仪器一般都配有GP-IB或RS-232等通信接口,是智能仪器具有可程控操作的能力

  答:1.确定设计任务:首先根据仪器最终要实现的设计目标,编写设计任务说明书,明确仪器应具备的功能和应达到的技术指标。2.拟制总体设计方案:设计者应首先一句设计的要求和一些约束条件,提出几种可能的方案。3.确定仪器工作总框图:当仪器总体方案和选用的微处理器的种类确定后,就应采用自上而下的方法,把仪器划分成若干个便于实现的功能模块,并分别绘制出相应的硬件和软件工作框图。4.硬件电路和软件的设计与调试:一旦仪器工作总框图确定后,硬件电路和软件的设计工作就可以齐头并进。5.整机联调:硬件、软件分别装配调试合格后,就要对硬件、软件进行联合调试。

  LOOP:[email protected],A;输出锯齿波ADDA,#8NOPNOP

  3-11试述光栅扫描字符CRT显示系统与图形CRT显示系统的特点。答:字符发生器(字符ROM)存储字符点阵信息。各种字符的ASCII代码从显示RAM中读出送到字符ROM作为选择对应这个字符点阵码3-12参考图3-38所示的单值函数信号波形的CRT显示系统,配合一个8位A/D转换器,设计一个简单的数字示波器的电路,并简述其工作原理。

  DB99H,92H,82H,F8HDB80H,90H,88H,83H

  INT:ORLTL0,#0B0HMOVTH0,#03CHDJNZ7FH,INTEMOV7FH,#02HSETB00HINTE:RETI

  3-9为了节约端口,可采用串行口控制的键盘/LED显示器接口电路。图3-44即为一个利用串行口加外围芯片74LS164构成的一个典型接口电路,图中显示电路属静态显示,由于74LS164在低输出时允许通过的电流达8mA,因而不必加驱动电路;图上与门的作用是避免键盘操作时对显示器的影响。试分析该接口电路的工作原理,编写其控制程序。

  (2)讲者发现NRFD呈高电平

  (3)积分时间T1为多少毫秒?时钟频率是否可选择80kHz?为什

  3-13参考图3-38所示的单值函数信号波形的CRT显示系统,配合一个8位A/D转换器,设计一个简单的数字示波器的电路,并简述其工作原理。

  MOVR2,#0DFH;最高的位选码

  3-6试比较七段LED显示器静态与动态多位数字显示系统的特点。答:静态显示:每位显示都应有各自的锁存器、译码器(若采用软件译码,译码器可省去)与驱动器锁存器,用以锁存各自待显示数字的BCD码或段码。每一次显示输出后保持显示不变,仅在待显示数字需要改变时,才更新其数字显示器中锁存的内容。其优点是占用机时少,显示稳定可靠。缺点是当显示的位数较多时,占用的I/O口较多。

  DBACTL1DBACTL3DBACTL4

  PST-AD1:DB01H,01H,01H

  是0.0001V,即分辨率0.0001V。

  一状态)和表语(变迁条件)。状态从0态开始。为了避免不必要的两次按键,先转0态再转相应态。某键存在两个含义,则必须设立两个状态加以区别。

  答:内含微型计算机并带有GP-IB等通信接口的电子仪器成为智能仪器。

  3-8参考图3-8所示的矩阵键盘接口电路和图3-23所示的动态扫描的LED显示器接口电路,设计一个动态扫描的键盘/LED显示器组合接口电路,要求键盘扫描与显示器扫描共用同一组端口线。试画出电路原理图和控制程序的流程图。

  2-8在一个MCS-51单片机与0832D/A转换器的(单缓冲)接口电路中,已知:单片机时钟频率为12MHz,D/A转换器的地址为7FFFH,当输入数字范围为00H~FFH时,其输出电压范围为0~-5V。(1)画出接口的电路原理图。

  积分式A/D转换器的核心部件是积分器,速度较慢,但抗干扰性能力强,适用于在数字电压表类仪器中采用。

  (2)什么是软件计数?不同制式(二进制或BCD码)的软件计数如

  答:显示缓冲区30H~35H

  MAIN:ORG#0000HSJMPINI1ORG#000BHSJMPINTIN1:CLRTR0;MOVR1,#08HMOVTMOD,#01H

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