1兩種USB口的特點及區(qū)別？通用指標(biāo)，傳輸模式，USB器件，硬件接口。答：兩種USB的特點：(1)USB接口支持設(shè)備的熱插拔功能,采用菊花式的連接.(2)USB有2電源線（5V）,2數(shù)據(jù)線,采用差分信號傳輸,可為連接在其上的設(shè)備提供5V電壓/100mA電流的供電,最大可提供500mA的電流.(3)一個USB控制器可以連接多達(dá)127個外設(shè),而兩個外設(shè)間的距離（線纜長度）可達(dá)5米.兩種USB的區(qū)別:協(xié)議不同,USB1.1傳輸速率是12Mbps,USB2.0傳輸速率是480Mbps.2光驅(qū)、硬盤、軟驅(qū)的總線形式。答：(1)光驅(qū):IDEATA/ATAPI，內(nèi)部并行總線.(2)硬盤:IDESATA，內(nèi)部并行總線.(3)軟驅(qū):軟驅(qū)分內(nèi)置和外置兩種,內(nèi)置軟驅(qū)使用專用的FDD接口,而外置軟驅(qū)一般用于筆記本電腦,使用USB接口.3I2C、SPI、SCI總線的特點？答：(1)I2C總線由數(shù)據(jù)線SDA與時鐘線SCL兩條線構(gòu)成通信線路，既可以發(fā)送數(shù)據(jù)也可以接收數(shù)據(jù)，在CUP與被控IC之間，IC與IC之間都可以進(jìn)行雙向傳送，最高傳輸速度為400Kbps.(2)SPI是一個環(huán)形總線結(jié)構(gòu),是一種標(biāo)準(zhǔn)的四線同步雙向串行總線,在SCK的控制下，兩個雙向移位寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,可以同時發(fā)出和接收串行數(shù)據(jù).(3)SCI是一種通用異步通信接口UART.SCI模塊采用標(biāo)準(zhǔn)非歸零（NRZ）數(shù)據(jù)格式,能夠?qū)崿F(xiàn)多CPU之間或同其他具有兼容數(shù)據(jù)格式SCI端口的外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信.4指出RS-232、RS-485、USB等總線的特點及發(fā)展趨勢。答：(1)RS-232的特點：全雙工數(shù)據(jù)傳輸，單端輸入輸出,有地線、發(fā)送和接受三條線即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,傳輸速率20kb/s，傳輸距離限于15m,采用單端驅(qū)動和接收電路.采用負(fù)邏輯高電平為（-5--15v），低電平為(5-15v)，電源電壓為+15v或+12v.(2)RS-485的特點：半雙工工作方式，差分信號傳輸，傳輸距離為幾十米到上千米，速率10Mbit/s,采用屏蔽雙絞線傳輸.可連接32個設(shè)備.電平邏輯“1”以兩線間的電壓差為(+2—6V)表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為(-2—6V)表示，外接電源電壓一般為5v.(3)USB即插即用,菊花式連接,有2電源線（5V），2數(shù)據(jù)線，而兩個外設(shè)間的距離（線纜長度）可達(dá)5米,差分信號傳輸,可外接127個設(shè)備.5、簡要歸納ISA、PCI和STD三種端口的特點。答：ISA：有98根信號線，數(shù)據(jù)線寬16位，地址線寬24位，總線時鐘8MHz，中斷源為邊沿觸發(fā)，數(shù)據(jù)傳輸速度為16MB/S。PCI：64位總線（3.3V）或者32位（5V），最高總線頻率為33.3MHz/66MHz，數(shù)據(jù)傳輸速度為80MB/S，（最高傳輸速度為133MB/S），支持10個外設(shè)。STD：公共母板結(jié)構(gòu)，56根信號線，是8/16位總線標(biāo)準(zhǔn)，有8/16條數(shù)據(jù)線，16/24地址線，22條控制線。6、概要描述計算機(jī)系統(tǒng)如何通過PCI端口對外部設(shè)備進(jìn)行控制，指出地址范圍。答：信號輸入時：首先外設(shè)作為中斷源（inta#～inth#引腳是低電平有效的中斷請求線）申請中斷，在CLK的上升沿到來時，系統(tǒng)采樣AD0～AD31，把信號送到微處理器，觸發(fā)中斷。接著C/BEJ~C/BE0配置I/O讀寫，在FRAME低電平時，傳送數(shù)據(jù)存儲地址，F(xiàn)RAME高電平且TRDY低電平時，開始讀取數(shù)據(jù)。信號輸出時：首先C/BEJ~C/BE0配置存儲器讀及I/0寫，接著FRAME高電平且IRDY低電平時，開始寫數(shù)據(jù)。I/O口地址空間分為兩部分，把1024個端口的前246個（000H—0FFH）專用系統(tǒng)板上的I/O接口芯片使用，后768個（100H—3FFH）為I/O接口擴(kuò)展卡使用。6、７４ＬＳ２４４與７４ＬＳ２７３的驅(qū)動是多少？它們有什么不同的特點和應(yīng)用？答：74ls244是一個8個通道單向傳輸?shù)娜龖B(tài)門緩沖器，灌電流可以達(dá)到24mA。按at89c51上拉電阻10K來計算，5/10000=0.5mA，可以驅(qū)動近50個IO口74LS273是8通道單向的地址鎖存器，不僅可以作為驅(qū)動器，還有存儲的功能，灌電流可以達(dá)到8mA。集成電路知識：54系列軍用產(chǎn)品和74系列民用產(chǎn)品；H高速、L低功耗、S肖特基(低功耗、大電流、超高速、反向恢復(fù)時間極短)、A改進(jìn)型、LS（下拉強(qiáng)、上拉弱）、ALS、HC（CMOS接口、上下拉一樣）、HCT（TTL接口）74ls244是一個8個通道單向傳輸?shù)娜龖B(tài)門緩沖器，灌電流可以達(dá)到50mA。按at89c51上拉電阻10K來計算，5/10000=0.5mA，74ls244最多可以驅(qū)動100個IO口74LS273是8通道單向的地址鎖存器，不僅可以作為驅(qū)動器，還有存儲的功能，灌電流可以達(dá)到25mA。7、圖２-16中的VＤ的作用是什么？如果將K接在三極管e極有什么缺點？答①因繼電器線圈呈電感性，為了克服三極管斷開時繼電器線圈反電勢，所以線圈兩端必須加裝續(xù)流二極管D，以保護(hù)三極管。②如將繼電器線圈接在三極管e極的話，電路形成負(fù)反饋，使得線圈無法最大電壓導(dǎo)通；另外由于電路形成負(fù)反饋，會影響導(dǎo)通速度；③從圖中可看出三極管有電壓轉(zhuǎn)換的作用，從低電壓的信號到高電壓的驅(qū)動，但如果接在e極驅(qū)動不了繼電器。8、采用74ls244和74ls273與PC/ISA總線工業(yè)控制機(jī)接口，設(shè)計8路數(shù)字（開關(guān)量）輸入接口和8路數(shù)字量（開關(guān)量）輸出接口。請畫出接口電路原理圖，并分別編寫數(shù)字量輸入和數(shù)字量輸出程序。答：利用74LS244作為開關(guān)量的輸入，一端接外部開關(guān)量信號輸入，一端接到PC的8位數(shù)據(jù)線，利用74LS273作為開關(guān)量的輸出，一端接到PC的8位數(shù)據(jù)線，一端接開關(guān)量信號輸出。片選端口地址為port1，輸出片選端口地址為port2。輸入程序：MOVDX,port1INAL,DX輸出程序：MOVAL,DATAMOVDX,port2OUTDX,9、用8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809與PC/ISA總線工業(yè)控制機(jī)接口，實現(xiàn)8位模擬量采集。請畫出接口原理圖，并設(shè)計出8路模擬量的數(shù)據(jù)采集程序。程序：MOVXA，@DPTR；讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量MOV@R0，A；存入片內(nèi)RAM單元INCDPTR；指向下一模擬通道INCR0；指向下一個數(shù)據(jù)存儲單元10、采樣保持器的作用是什么？是否所有的模擬量輸入通道中都需要采樣保持器？為什么？答：（1）保存即將轉(zhuǎn)換的信號，避免某些隨時間變化較快的信號在轉(zhuǎn)換時發(fā)生變化，提高轉(zhuǎn)換精度，或者模擬量輸入信號的頻率范圍。（2）不是所有的模擬量輸入通道中都需要采樣保持器，當(dāng)被測信號變化緩慢時，若A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時間足夠短，可以不加采樣保持器。11、一個8位A/D轉(zhuǎn)換器，孔徑時間為100us，如果要求轉(zhuǎn)換誤差在轉(zhuǎn)換器的精度0.4%求允許轉(zhuǎn)換的正弦模擬信號的最大頻率是多少？答：f=0.4/(2*pi*100*10-6*100)=6.4hz12、采用DAC0832和與PC/ISA總線工業(yè)控制機(jī)接口，請畫出接口電路原理圖，并編寫D/A轉(zhuǎn)換程序。若DAC0832的CS的口地址為BASE，則7FH數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬電壓的接口程序為：DAOUT：MOVDA，BASE MOVAL，7FH OUTDX，AL RET13、思考：還有其他方法可以代替A/D嗎？答：可以采用VF轉(zhuǎn)換的方法，就是壓頻轉(zhuǎn)換芯片，把電壓模擬量轉(zhuǎn)換成頻率信號，然后通過檢測，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出。14、分別畫出D/A轉(zhuǎn)換器的單極性和雙極性電壓輸出電路，并分別推導(dǎo)出輸出電壓與輸入數(shù)字量之間的關(guān)系式。VOUT1=-VREF*(D/2n)VOUT2=VREF(D/2n-1-1)15、試敘步進(jìn)電機(jī)的特點答：1）步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)一頻率、力矩、步距角和相電流等表示。2）步進(jìn)電機(jī)輸入的是脈沖，輸出的是位移，誤差不累積，改變脈沖的頻率，改變速度。改變各相導(dǎo)通順序可以控制步進(jìn)電機(jī)的方向。3）一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3~5%，。4）步進(jìn)電機(jī)的力矩與其中的電流成正比，由于電感效應(yīng)力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。5）步進(jìn)電機(jī)高于一定的速度運行時，若電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，會產(chǎn)生失步或睹轉(zhuǎn)，睹轉(zhuǎn)不會燒毀電機(jī)，但伴有呼叫聲。16，試敘步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的種類和特點答：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的種類:單電壓驅(qū)動：簡單、價格低廉。高低壓驅(qū)動：簡單實用、較單電壓驅(qū)動性能有一定提高，但是高壓固定，不能兼顧各種頻率。恒流嶄波：采用較高的驅(qū)動電壓，控制相電流快速導(dǎo)通和保持恒定，在一定頻率范圍具有均勻的力矩，大大提高運行頻率，但可能產(chǎn)生噪聲，特別在一定頻率范圍產(chǎn)生震蕩。調(diào)頻調(diào)壓：采用可調(diào)的驅(qū)動電壓，保證相電流快速導(dǎo)通和恒定，在一定頻率范圍具有均勻的力矩，大大提高運行頻率，不會產(chǎn)生噪聲。細(xì)分電路驅(qū)動：采用細(xì)分電路或者等分調(diào)節(jié)各相電流，將原來的一步細(xì)分為多步運行，減少脈沖當(dāng)量，提高精度。4.2某系統(tǒng)的連續(xù)控制設(shè)計為D(S)=U(S)/E(S)=(1+T1S)/(1+T2S)試用雙線性變換法，前向差分法，后向差分法分別求取數(shù)字控制器D(Z)，并分別給出三種方法對應(yīng)的遞推控制算法。什么是數(shù)字PID位置控制算法和增量型控制算法？試比較它們的優(yōu)缺點。答：位置型輸出表達(dá)式為增量型輸出表達(dá)式為：（1）增量型算法不需做累加，計算誤差后產(chǎn)生的計算精度問題，對控制量的計算影響較小。位置型算法用到過去的誤差的累加，容易產(chǎn)生較大的累加誤差。（2）增量型算法得出的是控制的增量，誤動作影響小，必要時通過邏輯判斷限制或禁止本次輸出，不會影響系統(tǒng)的工作。位置型算法的輸出是控制量的全部輸出，誤動作影響大。（3）通常增量型算法計算量少，位置型算法計算量大。（4）通常增量型算法容易計算，位置型算法易于觀測參數(shù)變化。4.4某系統(tǒng)的連續(xù)控制設(shè)計為D(S)=U(S)/E(S)=(1+0.17S)/(1+0.085S)試寫出相應(yīng)數(shù)字控制器的位置型控制算式和增量型控制算式。設(shè)采樣周期T=0.2S.得：u（k）=-0.81u（k-1）+1.4594e（k）-0.3783e（k-1）4.5什么叫積分飽和？它是怎么引起的？如何消除？因長時間出現(xiàn)偏差或者偏差較大，計算出的控制量有可能溢出或小于零，此時，如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)達(dá)極限值，仍然不能消除偏差時,，由于積分執(zhí)行機(jī)構(gòu)已無相應(yīng)的動作這就稱為積分飽和。措施：可對計算出的控制量限幅，同時把積分作用切除。4.7試敘擴(kuò)充臨界比例度法；擴(kuò)充響應(yīng)曲線法整定PID參數(shù)的步驟。答案：（1）擴(kuò)充臨界比例度法：①選擇短的采樣頻率。②去掉積分與微分作用，逐漸減小比例度δ，直到系統(tǒng)發(fā)生持續(xù)等幅振蕩。③選擇控制度。④根據(jù)選定的控制度，查表求得T、kp、TI、TD的值。（2）擴(kuò)充響應(yīng)曲線法：①數(shù)字控制器不接入控制系統(tǒng)，系統(tǒng)開環(huán)，再手動給對象輸入階躍信號。②紀(jì)錄被控量的過渡過程曲線。③根據(jù)曲線求得滯后時間τ、被控對象的時間常數(shù)Tm，它們的比值Tm/τ，以及選擇的控制度，查表4.2，求得數(shù)字控制器的T、kp、TI、TD的值。4.9已知被控對象的傳