第一章（緒論）作業
1.1 什麼是計算機控制系統？它由哪幾部分組成？
答：計算機控制系統就是利用計算機來實現生產過程控制的系統。、
計算機控制系統由工業控制機和生產過程兩個大部分組成。工業控制機是指按生產過程控制的特點和要求而設計的計算機，它包括硬體和軟體兩部分。生產過程包括被控物件、測量變送、執行機構、電氣開關裝置。
計算機控制系統的組成框圖見書本第2頁（圖1.2）。
1.2 計算機控制系統的典型形式有哪些？各有什麼優缺點？
答：（1）操作指導控制系統
優點：結構簡單，控制靈活，安全。
缺點：由人工操作，速度受到限制，不能控制多個物件。
（2）直接數字控制系統（dds）
優點：實時性好，可靠性高，適應性強。
（3）監督控制系統（scc）
優點：生產過程始終處於最優工況。
（4）分散控制系統（dcs）
優點：分散控制、集中操作、分級管理、分而自治和綜合協調。
（5）現場匯流排控制系統（fcs）
優點：與dcs相比，降低了成本，提高了可靠性。國際標準統一後，可實現真正的開放式互聯系統結構。
1.4 工業控制機由哪幾部分組成？ 各部分的重要作用是什麼？ 工業控制機的特點是什麼？
答：工業控制機主要由以下幾部分組成：
1、硬體組成：
（1）主機板：進行必要的數值計算，邏輯判斷，資料處理。
（2）內部匯流排：內部各部分進行資訊傳遞的公共通道，是一組訊號線的集合。
（3）外部匯流排：與其他計算機和智慧型裝置進行資訊傳送的公共通道。
（4）人--機介面
（5）系統支援功能：監控定時器、電源掉電檢測、保護重要資料的後台儲存器體、實時日曆時鐘、磁碟系統、通訊介面、輸入輸出通道。
2、軟體組成：
（1）系統軟體：實時多工作業系統、引導程式、排程執行程式。
（2）支援軟體：組合語言、高階語言、編譯程式、編輯程式、除錯程式、診斷程式。
（3）應用軟體：過程輸入程式、過程控制程式、過程輸出程式、人—機介面出程式。
工業控制機的特點如下：
（1）可靠性高和克維修性好
（2）環境適應性強
（3）控制的實時性好
（4）晚含的輸入輸出通道
（5）豐富的軟體
（6）適當的計算精度和運算速度
第二章（輸入輸出介面與過程通道）作業
2.1 什麼是介面、接**術和過程通道？
答：介面是計算機與外設交換資訊的橋梁，包括輸入介面和輸出介面。
接**術是研究計算機與外部裝置之間如何交換資訊的技術。
過程通道是計算機與生產過程之間設定的資訊傳送和轉換的連線通道。
2.2 採用74ls244和74ls273與pc匯流排工業控制機介面，設計8路數字量（開關量）輸入介面和8路數字量輸出介面。請畫出介面電路原理圖，並分別編寫數字量輸入與輸出程式。
答：電路原理圖見書本第19頁（圖2.1和圖2.2）。
數字量輸入程式（設片選埠位址為port）：
mov dx，port
in al , dx
數字量輸出程式：
mov al , data
mov dx , port
out dx，al
2.3 用8位a/d轉換器adc0809通過8255a與pc匯流排工業控制介面，實現8路模擬量的採集，請畫出介面原理圖，並設計出8路模擬量的資料採集程式。
答：原理圖見書本上第28頁（圖2.15）。
8路模擬量取樣程式：
adc0809 proc near
mov cx , 8
cldmov bl , 00h
lea di , databuf
next: mov dx , 02c2h
mov al , bl
out dx , al
inc dx
mov al , 00000111b // 輸入啟動訊號
out dx , al
dec dx
nosc: in al , dx
test al , 80h
jnz nosc //
noeoc: in al ,dx
test al ,80h
jz noeoc // eoc=0 ，等待
mov dx , 02c0h // 讀轉換結果
in al , dx
stos databuf
inc bl // 修改模擬通道位址
loop next
retadc0809 endp
2.5 請分別畫出乙個有源i/v變換電路和乙個無源i/v變換電路圖。並分別說明各個器件的作用。
答：有源變換電路見書本上第32頁（圖2.19）：
同相放大器電路把電阻上的輸入電壓變成標準的輸出電壓（放大倍數為）；
極性電容c能起到濾波作用，防止高頻的干擾；
為平衡電容。
無源變換電路見書本上第31頁（圖2.18）：
極性電容c起濾波的作用；
二極體d起限幅保護作用（當輸出電壓大於5v時，d導通減少流過的電流從而降低上的電壓，保證輸出不超過5v）；
2.6 什麼是取樣過程？量化，孔徑時間？
答：取樣過程：按一定的時間間隔t，把時間上連續和幅值上也連續的模擬訊號轉變成在時刻0，t，2t，、、、、、、kt的一連串脈衝輸出訊號的過程稱為取樣過程。
量化：採用一組數碼來逼近離散模擬訊號的幅值，將其轉換為數碼訊號。
孔徑時間：在模擬輸入通道中，a/d轉換器將模擬訊號轉換成數字量總需要一定的時間，完成一次a/d轉換所需要的時間稱為孔徑時間。
2.7 取樣保持器的作用是什麼？是否所有的模擬量輸入通道中都需要取樣保持器？為什麼？
答：為了提高模擬量輸入訊號的頻率範圍，以適應某些隨時間變化較快的訊號的要求，可以採用帶有保持器電路的取樣器。當被測訊號變化很慢時，若a/d轉換器時間足夠短，可以不加取樣保持器。
2.8 乙個8位a/d轉換器，孔徑時間為100。如果要求轉換誤差在a/d轉換精度（0.4%）內，求允許轉換的正弦波模擬訊號的最大頻率是多少？
解：2.9 試用8255a、ad574、lf398、cd4051和pc匯流排工業控制機介面設計出8路模擬量採集系統，請畫出介面電路原理圖，並編寫相應8路模擬量資料採集程式。
答：原理圖見書本上第36頁（圖2.25）。
資料採集程式如下：設8255a的位址為2c0h—2c3h，主過程已對8255a初始化，且已裝填ds、es（兩者段基值相同），取樣值村入資料段中的取樣值緩衝區buf。其8通道資料採集的程式見書本上第37（圖2.
26）。
ad574a proc near
cldlea di , buf
mov bl , 00000000b //
mov cx , 8
adc : mov dx , 2c2h
mov al , bl
out dx , al
nopnopor al , 01000000b
out dx , al
and al , 10111111b
out dx , al
mov dx , 2c0h
pulling: in al , dx
test al , 80h
jnz pulling
mov al , bl
or al , 00010000b
mov dx , 2c2h
out dx , al
or al , 01000000b
out dx , al
mov dx , 2c0h
in al , dx
and al , 0fh
mov ah , al
inc dx
in al , dx
stosw
inc bl
loop adc
mov al , 00111000b
mov dx ,2c2h
out dx , al
retadc574a endp
2.10 採用dac0832和pc匯流排工業控制機介面，請畫出介面電路原理圖，並編寫d/a轉換程式。
答：原理圖見書本上第41頁（圖2.29）。
若dac0832的片選位址為200h,則8位2 進製數6dh轉換為模擬電壓的介面程式為：
mov dx ， 200h
mov al ， 6dh
out dx ， al
hlt2.12 請分別畫出d/a轉換器的單極性和雙極性電壓輸出電路，並分別推出輸出電壓與輸入數字兩之間的關係式。
解：d/a轉換器的單極性和雙極性輸出電路見書本上第44頁（圖2.33）。
為單極性輸出，若d為輸入數字量，為基準參考電壓，且為n位d/a轉換器，則有；
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