微机原理知识点总结参考.doc
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1、微机原理知识点总结微机原理知识点总结第一章2、计算机控制系统由哪几部分组成?各有什么作用?答:计算机微机控制系统包括软件和硬件。硬件是由计算机,接口电路,外围设备和生产对象等组成。软件是由安装在计算机系统的程序实现具体功能的应用程序组成。1)计算机即主机根据输入通道送来的被控对象状态参数进行信息处理、分析、计算做出控制决策,通过输出通道发出控制命令2)接口电路也称I/O接口是主机与外部设备输入/输出通道进行信息交换的纽带3)过程通道也称I/O通道是主机与被控对象实现信息传送与交换的通道4)外围设备指便于人员操作喝计算机“对话”使操作人员及时了解生产、加工过程的状态5)系统程序即系统软件是计算机
2、运行的基础是用于管理、调度操作计算机各种资源,实现对系统的监控与诊断,提供各种支持开发的程序6)应用程序即应用软件一般指用户根据控制对象控制要求自行编制的各种程序,以方便系统开发5、什么事工业控制计算机?IPC工业控制机的特点有哪些?答:工业控制计算机简称工控机是一种面向工业控制,采用标准总线技术和开放式体系机构的计算机IPC特点:1)采用加固型工业标准机箱,以达到防震、防尘、防冲击、抗电磁屏蔽并良好通风散热功能2)取代PC的大母板结构,整机采用总线式一体化主板易于更换3)增加电源的功率裕量,加强电压的浪涌抑制喝抗干扰措施4)I/O插卡采用工业级元件,开发设计使用工业系列板卡5)具有多种通信网
3、卡和通信软件支持极易构成多机分布控制系统6)丰富的软件支持包括多化务操作系统、数据库等工业应用软件9:计算机控制技术的发展趋势有哪些?答:1)综合自动化2)网络化3)智能控制系统4)虚拟化5)绿色化第二章1、什么是借口?计算机控制系统为什么要用I/O接口电路?答:由于过程通道或外部设备是不能直接与中央处理单元(CPU)相连,因为他们的速度和数据格式不一定相同信号形式也不一定匹配。为了便于两者之间交换信息修要通过一个中间环节将CPU和外部通道联系起来该中间环节即为借口。I/O接口是主机和外部设备之间交换的信息的连接部件,是计算机控制系统各通道中多个设备协调一致的工作保证,是过程通道和人机联系系统
4、设计的基础。它具有电子交换、数据交换缓冲和状态信息提供等功能。所以用I/O接口电路。6、试述采样保持器作用及原理,是否所有的模拟量输入都需要采样保持器?答:采样保持器的主要作用为:为A/D转换器提供恒定的转换信号。(1)在采样时间内,快速跟踪输入的模拟信号;在保持时间内,保持采样值不变,(2)在多路采样系统中,通过采样保持器,可以实现多路信号的同步采样。(3)在模拟量输出通道中,作为零阶保持器,复现离散的数字信号。(4)在多路输出通道中,把一个D/A转换器的输出分配到几个输出点,也常利用采样保持器保证输出的稳定性。工作原理:模拟开关AS闭合时,进入采样状态(跟踪),由于A1输出阻抗小,A1输出
5、端给电容CH快速充电,输出跟随输入变化;模拟开关AS断开时,进入保持状态,由于A2输入阻抗大,输入电流几乎为0,保证输出端的电压值不变。第二问答案并非所以模拟量输入都需要采样保持器,只有输入信号频率较高时,由于孔径存在,造成误差大,为避免这种误差必须在A/D转换开始前跟踪输入信号,即对信号进行采样。11、什么是串模干扰和共模干扰,如何抑制?串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰信号,也称横向干扰或正态干扰。抑制方法:(1)加入输入滤波器。(2)对被测信号尽可能早地进行信号放大,以提高电路中的信号噪声比;或者尽可能早地完成A/D转换再进行长线传输;或者采用隔离和屏蔽等措施。(3)从选择元器件人手,利
6、用逻辑器件的特性来抑制串模干扰。(4)可采用屏蔽双绞线或同轴电缆连接一次仪表和转换设备减少电磁感应。(5)利用数字滤波技术对已进入计算机的串模干扰进行数据处理,共模干扰是指A/D转换器两个输入端上共有的干扰电压。抑制方法:(1)利用双端输入的放大器作前置放大器,如AD521等。(2)利用变压器或光电耦合器把各种模拟负载和数字信号隔离,即“模拟地”与“数字地”断开,被测信号通过变压器或光电耦合器获得通路,而共模干扰不能形成回路而得到抑制。第三章1、数字控制器与模拟调节器相比较有什么优点?答:(1)采用软件编程,数字控制器能够实现复杂控制算法和灵活多样的控制规律。通过选择不同的控制程序即可实现控制
7、参数的修改和控制方式的改变,从而方便调节品质的改善。(2)计算机具有分时控制能力,可实现多回路控制。可用一台计算机对不同的回路实现不同的控制方式。第四章1、最小拍系统设计要求是什么?答:(1)准确性。对典型的参考输入信号,在系统达到稳态后,采样时刻的输出值能准确跟踪输入信号,不存在静差。(2)快速性。在各种使系统在有限拍内达到稳态的设计中,系统准确跟踪输入信号所需的采样周期数应为最少。(3)物理可实现性。数字控制器必须在物理上是可以实现的。(4)稳定性。闭环系统必须是稳定的。2、最小拍系统设计局限性?答:(1)对输入信号适应性差(2)对参数变化敏感(3)有波纹第五章1、简述常用数字滤波方法有哪
8、几种?它们各自有什么优缺点?1)中值滤波:优点:对于去掉偶然因素引起的波动或采样不稳定而造成的误差所引起的脉动干扰比较有效缺点:对变化快的参数不宜采用2)程序判断滤波:优点:采样信号由于随机干扰如大功率启动或停止以及变速器不稳定引起失真时采用缺点:确定y不灵活,不能反映采样点N3时的干扰情况3)平均值滤波优点:适合在某一数值附近上下波动,缺点:测量速度较慢4)一阶滞后滤波优点:适合于越大截止频率越低缺点:不宜制作第六章4、比较现场总线控制系统和集散控制控制异同?1)现场总线系统打破了传统控制系统的结构形式2)系统控制系统采用一对一连线3)现场总线系统采用智能现场设备实现彻底的分散控制4)现场设
9、备不再需要模拟/数字,数字/模拟转换部件6、简述现场总线的优点?(1)节省硬件数量与投资(2)节省安装费用(3)节省维护开销(4)用户具有高度的系统集成主动权(5)提高了系统的准确性与可靠性第七章1、简述微型计算机控制系统设计一般步骤准备阶段设计阶段(1、总体设计2、硬件设计3、算法设计4、软件设计)仿真及调试阶段现场调试运行阶段3、设计微型计算机控制系统总体方案时应考虑哪些问题?一、确定系统任务与控制方案二、确定系统的构成方式三、检测元件选择四、执行机构选择五、软、硬件功能划分六、其它方面的考虑扩展阅读:微机原理知识点总结微机原理复习总结第1章基础知识计算机中的数制BCD码与二进制数1100
10、1011B等值的压缩型BCD码是11001011B。F第2章微型计算机概论计算机硬件体系的基本结构计算机硬件体系结构基本上还是经典的冯诺依曼结构,由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个基本部分组成。计算机工作原理1.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个基本部分组成。2.数据和指令以二进制代码形式不加区分地存放在存储器重,地址码也以二进制形式;计算机自动区分指令和数据。3.编号程序事先存入存储器。微型计算机系统是以微型计算机为核心,再配以相应的外围设备、电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件而构成的完整的计算机系统。微型计算机总线系统数据总线DB(双向)、控制总线C
11、B(双向)、地址总线AB(单向);8086CPU结构包括总线接口部分BIU和执行部分EUBIU负责CPU与存储器,,输入/输出设备之间的数据传送,包括取指令、存储器读写、和I/O读写等操作。EU部分负责指令的执行。存储器的物理地址和逻辑地址物理地址段地址后加4个0(B)偏移地址段地址10(十六进制)偏移地址逻辑段:1).可开始于任何地方只要满足最低位为0H即可2).非物理划分3).两段可以覆盖1、8086为16位CPU,说明(A)A.8086CPU内有16条数据线B.8086CPU内有16个寄存器C.8086CPU内有16条地址线D.8086CPU内有16条控制线解析:8086有16根数据线,
12、20根地址线;2、指令指针寄存器IP的作用是(A)A.保存将要执行的下一条指令所在的位置B.保存CPU要访问的内存单元地址C.保存运算器运算结果内容D.保存正在执行的一条指令3、8086CPU中,由逻辑地址形成存储器物理地址的方法是(B)A.段基址+偏移地址B.段基址左移4位+偏移地址C.段基址*16H+偏移地址D.段基址*10+偏移地址4、8086系统中,若某存储器单元的物理地址为2ABCDH,且该存储单元所在的段基址为2A12H,则该存储单元的偏移地址应为(0AADH)。第3章8086指令系统与寻址方式寻址方式立即寻址MOVAX,1090H将1090H送入AX,AH中为10H,AL中为90
13、H寄存器寻址MOVBX,AX将AX的内容送到BX中直接寻址指令中给出操作数所在存储单元的有效地址,为区别立即数,有效地址用”括起。例:MOVBX,3000H将DS段的33000H和33001H单元的内容送BX(设DS为3000H)寄存器间接寻址把内存操作数的有效地址存储于寄存器中,指令给出存放地址的寄存器名。为区别寄存器寻址,寄存器名用”括起。些寄存器可以为BX、BP、SI和DI。例:MOVAX,SI物理地址=DS*10H+SI或DI或BX物理地址=SS*10H+BP寄存器相对寻址操作数的有效地址分为两部分,一部分存于寄存器中,另一部分以偏移量的方式直接在指令中给出。例:MOVAL,8BX物理
14、地址=DS*10H+BX+偏移量基址变址寻址操作数的有效地址分为两部分,一部分存于基址寄存器中(BX/BP),另一部分存于变址寄存器中(SI/DI)例:MOVAL,BXDI物理地址=DS*10H+BX+DI相对基址变址寻址操作数的有效地址分为两部分,一部分存于基址寄存器中(BX/BP),一部分存于变址寄存器中(SI/DI),一部分以偏移量例:MOVAL,8BXDI物理地址=DS*10H+BX+DI+偏移量PUSH/POP指令格式:PUSH源操作数/POP目的操作数实现功能:完成对寄存器的值的保存和恢复在执行PUSH指令时,堆栈指示器SP自动减2;然后,将一个字以源操作数传送至栈顶。POP指令是
15、将SP指出的当前堆栈段的栈顶的一个操作数,传送到目的操作数中,然后,SP自动加2,指向新的栈顶。PUSH指令的操作方向是从高地址向低地址,而POP指令的操作正好相反压栈指令PUSH执行过程:(SP)(SP)-2(SP)-1操作数高字节(SP)-2操作数低字节出栈指令POP执行过程:(SP)操作数低字节(SP)+1操作数高字节(SP)(SP)+2按后进先出的次序进行传送的,因此,保存内容和恢复内容时,要按照对称的次序执行一系列压入指令和弹出指令.例如:PUSHDSPUSHESPOPESPOPDSI/O指令INOUT格式:INAL/AX,端口OUT端口,AL/AX直接寻址:直接给出8位端口地址,可
16、寻址256个端口(0-FFH)间接寻址:16位端口地址由DX指定,可寻址64K个端口(0-FFFFH)INAX,50H;将50H、51H两端口的值读入AX,50H端口的内容读入AL,51H端口的内容读AHINAX,DX从DX和DX+1所指的两个端口中读取一个字,低地址端口中的值读入AL中,高地址端口中的值读入AH中OUT44H,AL将AL的内容输出到地址为44H的端口1、下列语句中语法有错误的语句是(B)A.INAL,DXB.OUTAX,DXC.INAX,DXD.OUTDX,AL2、执行PUSHAX指令时将自动完成(B)A.SPSP-1,SS:SPALC.SPSP+1,SS:SPALSPSP-
17、1,SS:SPAHSPSP+1,SS:SPAHB.SPSP-1,SS:SPAHD.SPSP+1,SS:SPAHSPSP-1,SS:SPALSPSP+1,SS:SPAL3、MOVAX,BPSI的源操作数的物理地址是(C)A.10H*DS+BP+SIB.10H*ES+BP+SIC.10H*SS+BP+SID.10H*CS+BP+SI4、操作数在I/O端口时,当端口地址(255)时必须先把端口地址放在DX中,进行间接寻址。第4章汇编语言程序设计程序的编辑、汇编及连接过程汇编语言的程序一般要经过编辑源程序、汇编(MASM或ASM)、连接(LINK)和调试(DEBUG)这些步骤第5章8086的总线操作与
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