河南理工大学《微型计算机控制技术》课后题答案.pdf

微型计算机控制技术

第一章

1．计算机控制系统中的实时性、离线方式和在线方式的含义是什么？

(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信

息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制

(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的

控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。

(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间

记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。

2．计算机控制系统由哪几部分组成？各有何作用？

微型计算机控制系统的硬件由四部分组成。

(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控

对象的被控参数进行实时检测及处理。

(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。过程输入通道把生产对象的被控

参数转换成微机可以接收的数字代码。过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对

象进行控制的信号。

(3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输

出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。

(4)检测与执行机构

a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要

功能是将被检测参数的非电量转换成电量

b.执行机构：根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的

流量或能量，使生产过程符合预定的要求。

就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件及数据库。

(1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是

作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。

(2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。

(3)数据库：数据库及数据库管理系统主要用于资料管理、存档和检索，相应软件设计指如何建立数据库以

及如何查询、显示、调用和修改数据等。

3．计算机控制系统按功能分类有哪几种?

计算机操作指导控制系统直接数字控制系统（DDC）监督计算机控制系统（SCC）

计算机分级控制系统集散控制系统（DCS）现场总线控制系统(FCS)计算机集成制造系统(CIMS)

4．DCS和FCS各有什么特点?

DCS：具有分散控制，综合管理两方面的特点

FCS：FCS控制系统将DCS控制站的功能分散到智能设备中，实现彻底的分散控制

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微型计算机控制技术

第二章

1.什么是接口？计算机控制系统中为什么要有I/O接口电路？

主机和外设之间交换信息的连接部件，使主机和外设能够协调工作，有效的完成信息交换。

解决主机CPU与慢速外设通信速度和时序；解决CPU和外设之间的数据转换和匹配问题，解决CPU负载能

力与外设端口选择问题

2.I/O接口的控制方式有哪几种？

程序控制方式

中断控制方式

直接存储器存取方式（DMA）

CPU通过接口对外设进行控制的方式有以下几种：

（1）程序查询方式这种方式下，CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态，如果外设准备就绪，则进行

数据的输入或输出，否则CPU等待，循环查询。这种方式的优点是结构简单，只需要少量的硬件电路即可，

缺点是由于CPU的速度远远高于外设，因此通常处于等待状态，工作效率很低

（2）中断处理方式在这种方式下，CPU不再被动等待，而是可以执行其他程序，一旦外设为数据交换准备

就绪，可以向CPU提出服务请求，CPU如果响应该请求，便暂时停止当前程序的执行，转去执行与该请求

对应的服务程序，完成后，再继续执行原来被中断的程序。中断处理方式的优点是显而易见的，它不但为

CPU省去了查询外设状态和等待外设就绪所花费的时间，提高了CPU的工作效率，还满足了外设的实时要

求。

（3）DMA（直接存储器存取）传送方式DMA最明显的一个特点是它