21春1084《计算机控制技术》西南大学作业辅导资料.docx

1、西南大学培训与继续教育学院 课程代码：1084学年学季：20211 主观题主观题 1 1、计算机控制系统的设计一般分为四个阶段：确定任务阶段、计算机控制系统的设计一般分为四个阶段：确定任务阶段、离线仿真和调试阶段以及在线调试和投运阶段。、离线仿真和调试阶段以及在线调试和投运阶段。 参考答案：参考答案： 工程设计阶段 2 2、数字控制器的连续化设计步骤包括：设计假想的连续控制器、选择采样周期、数字控制器的连续化设计步骤包括：设计假想的连续控制器、选择采样周期 T T、设计由计算机实现的控制算法、校验。、设计由计算机实现的控制算法、校验。 参考答案：参考答案： 将 D(s)离散化为 D(z) 3

2、3、数字量输人通道主要由输入缓冲器、数字量输人通道主要由输入缓冲器、输入口地址译码电路等组成。、输入口地址译码电路等组成。 参考答案：参考答案： 输入调理电路 4 4、根据工程统计，对计算机控制系统的干扰大部分是由、根据工程统计，对计算机控制系统的干扰大部分是由产生的。产生的。 参考答案：参考答案： 电源涡合 5 5、执行器按动作行程分类，可分为角行程执行器和、执行器按动作行程分类，可分为角行程执行器和。 参考答案：参考答案： 直行程执行器 6 6、自动控制系统一般可以分为开环控制系统和、自动控制系统一般可以分为开环控制系统和两大类。两大类。 参考答案：参考答案： 闭环控制系统 7 7、A/D

3、A/D 转换器的主要性能指标包括：分辨率、转换时间、量程、转换器的主要性能指标包括：分辨率、转换时间、量程、。 参考答案：参考答案： 精度 8 8、DAC0832DAC0832 是是位数模转换器。位数模转换器。 参考答案：参考答案： 8 9 9、USBUSB 总线系统中的设备可以分为三种类型：总线系统中的设备可以分为三种类型：USBUSB 主机、主机、USBUSB 集线器、集线器、。 参考答案：参考答案： USB 总线设备 1010、在、在 USBUSB 1 1 .1.1 版本中定义了两种速率的传输工作模式版本中定义了两种速率的传输工作模式低速模式和低速模式和模式。模式。 参考答案：参考答案：

4、 全速 1111、RS-485RS-485 是一种多发送器的电路标准，它是是一种多发送器的电路标准，它是 RS-422ARS-422A 性能的扩展，是真正意义上的总线标准。它允许在两根导线性能的扩展，是真正意义上的总线标准。它允许在两根导线( (总线总线) )上挂接上挂接台台 RS-48RS-485 5 负载设备。负载设备。 参考答案：参考答案： 32 1212、针对设备对系统资源需求的不同，在、针对设备对系统资源需求的不同，在 USBUSB 规范中规定了四种不同的数据传输方式：控制规范中规定了四种不同的数据传输方式：控制(Control(Control ) )传输方传输方 式、式、同步、同步

5、(Isochronous)(Isochronous)传输方式以及批传输方式以及批(Bulk)(Bulk)传输方式。传输方式。 参考答案：参考答案： 中断(Interrupt)传输方式 1313、RS232CRS232C 的电气连接方式的主要特点是：非平衡的连接方式、采用点对点通信和的电气连接方式的主要特点是：非平衡的连接方式、采用点对点通信和。 参考答案：参考答案： 公用地线 1414、计算机网络按网络拓扑划分，包括：星形网、环形网、总线型网和、计算机网络按网络拓扑划分，包括：星形网、环形网、总线型网和。 参考答案：参考答案： 网状网 1515、计算机控制系统硬件技术的研究包括：可编程控制器、

6、可编程序调节器、单片微型电脑、计算机控制系统硬件技术的研究包括：可编程控制器、可编程序调节器、单片微型电脑、新型微型控制单元。、新型微型控制单元。 参考答案：参考答案： 总线式工控机 1616、根据、根据 IEEE802IEEE802 标准，标准，LANLAN 协议包括：物理层、逻辑链路控制层、协议包括：物理层、逻辑链路控制层、。 参考答案：参考答案： 介质访问控制层 1717、计算机网络按照网域的跨度分为：局域网、区域网、计算机网络按照网域的跨度分为：局域网、区域网、。 参考答案：参考答案： 广域网 1818、典型的计算机控制系统的硬件主要包括计算机主机、典型的计算机控制系统的硬件主要包括计

7、算机主机、操作控制台和常用的外部设备。、操作控制台和常用的外部设备。 参考答案：参考答案： 过程控制通道 1919、计算机网络按交换方式划分，包括：电路交换网、报文交换网和、计算机网络按交换方式划分，包括：电路交换网、报文交换网和。 参考答案：参考答案： 分组交换网 2020、为了提高计算机的抗干扰能力，可以将、为了提高计算机的抗干扰能力，可以将作为屏蔽，而把机内器件架与外壳绝缘。作为屏蔽，而把机内器件架与外壳绝缘。 参考答案：参考答案： 主机外壳 2121、计算机控制系统在工业现场运行时，所受干扰的来源是多方面的，除电网电压的过压、欠压以及浪涌以外，对系统危害最严重的首推电网、计算机控制系统

8、在工业现场运行时，所受干扰的来源是多方面的，除电网电压的过压、欠压以及浪涌以外，对系统危害最严重的首推电网 的的。 参考答案：参考答案： 尖峰脉冲干扰 2222、按照通信线路上信息传送的方向，可分成三种传送方式：全双工通信方式、半双工通信方式和、按照通信线路上信息传送的方向，可分成三种传送方式：全双工通信方式、半双工通信方式和。 参考答案：参考答案： 单工通信方式 2323、构成局域网的网络拓扑结构主要有星形结构、构成局域网的网络拓扑结构主要有星形结构、环形结构和混合结构。、环形结构和混合结构。 参考答案：参考答案： 总线结构 2424、预测控制算法的种类虽然多，但都具有相同的三个要素：预测模

9、型、预测控制算法的种类虽然多，但都具有相同的三个要素：预测模型、和反馈校正。和反馈校正。 参考答案：参考答案： 滚动优化 2525、通用运动控制器从结构上主要分为如下三大类：基于计算机标准总线的运动控制器、通用运动控制器从结构上主要分为如下三大类：基于计算机标准总线的运动控制器、SoftSoft 型开放式运动控制型开放式运动控制 器、器、。 参考答案：参考答案： 嵌入式结构的运动控制器 2626、USBUSB 总线系统中的设备可以分为三种类型：总线系统中的设备可以分为三种类型：USBUSB 主机、主机、USBUSB 集线器、集线器、。 参考答案：参考答案： USB 总线设备 2727、在电源变

10、压器中设置合理的、在电源变压器中设置合理的是一种有效的抗干扰措施。是一种有效的抗干扰措施。 参考答案：参考答案： 屏蔽(静电屏蔽和电磁屏蔽) 2828、一个典型的运动控制系统主要由运动部件、一个典型的运动控制系统主要由运动部件、执行机构、驱动器和运动控制器构成。、执行机构、驱动器和运动控制器构成。 参考答案：参考答案： 传动机构 2929、报警程序的设计方法主要有两种。一种是全软件报警程序，另一种是、报警程序的设计方法主要有两种。一种是全软件报警程序，另一种是。 参考答案：参考答案： 直接报警程序 3030、A/DA/D 转换器模板设计中应考虑的内容很多转换器模板设计中应考虑的内容很多，大致有

11、以下几个部分大致有以下几个部分：采样保持器采样保持器、信号放大器信号放大器、多路模拟信号的切换多路模拟信号的切换、隔离技术隔离技术、A/DA/D 转换的精度与速转换的精度与速 度、度、。 参考答案：参考答案： 参考基准电压 3131、D/AD/A 转换器，按数字量输入方式分，可分为并行输入和转换器，按数字量输入方式分，可分为并行输入和两种。两种。 参考答案：参考答案： 串行输入 3232、RS-485RS-485 是一种多发送器的电路标准，它是是一种多发送器的电路标准，它是 RS-422ARS-422A 性能的扩展，是真正意义上的总线标准。它允许在两根导线性能的扩展，是真正意义上的总线标准。它

12、允许在两根导线( (总线总线) )上挂接上挂接台台 RS-48RS-485 5 负载设备。负载设备。 参考答案：参考答案： 32 3333、流量检测计，按测量方法分，有直接测量式和、流量检测计，按测量方法分，有直接测量式和。 参考答案：参考答案： 间接测量式 3434、过程控制通道可分为以下四种：模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、过程控制通道可分为以下四种：模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、。 参考答案：参考答案： 数字量输出通道 3535、主机是指用于控制的计算机，它主要由、主机是指用于控制的计算机，它主要由 CPUCPU、存储器和、存储器和三大部分组成。三大部分

13、组成。 参考答案：参考答案： 接口 3636、按液压系统的压力分，所使用的液压阀可分为低压阀、按液压系统的压力分，所使用的液压阀可分为低压阀、高压阀等。、高压阀等。 参考答案：参考答案： 中压阀 3737、气动变送器用两根气动管线分别传送、气动变送器用两根气动管线分别传送和输出信号。和输出信号。 参考答案：参考答案： 气源 3838、压力检测的方法很多，按敏感元件和转换原理的特性不同，一般分为以下几类：液柱式压力检测、弹性式压力检测、压力检测的方法很多，按敏感元件和转换原理的特性不同，一般分为以下几类：液柱式压力检测、弹性式压力检测、电气式压力、电气式压力 检测。检测。 参考答案：参考答案：

14、负荷式压力检测 3939、主机是指用于控制的计算机，它主要由、主机是指用于控制的计算机，它主要由 CPUCPU、存储器和、存储器和三大部分组成。三大部分组成。 参考答案：参考答案： 接口 4040、互联设备是实现网络互联的基础，按连接网络的不同，网络互联设备分为中继器、互联设备是实现网络互联的基础，按连接网络的不同，网络互联设备分为中继器、网桥、交换机、路由器和网关等。、网桥、交换机、路由器和网关等。 参考答案：参考答案： 集线器 4141、根据总线的传输方向，总线可以分为、根据总线的传输方向，总线可以分为和双向总线。和双向总线。 参考答案：参考答案： 单向总线 4242、总线在完成一次传输周

15、期时，可分为以下四个阶段：申请分配阶段、寻址阶段、数据传输阶段和、总线在完成一次传输周期时，可分为以下四个阶段：申请分配阶段、寻址阶段、数据传输阶段和。 参考答案：参考答案： 结束阶段 4343、常见的总线集中控制方式主要有链式查询方式、常见的总线集中控制方式主要有链式查询方式、和独立请求总线控制方式。和独立请求总线控制方式。 参考答案：参考答案： 计数器定时查询方式 4444、按照总线的数据传输方式，总线可以分为串行总线和、按照总线的数据传输方式，总线可以分为串行总线和。 参考答案：参考答案： 并行总线 4545、总线判优控制可分集中式和、总线判优控制可分集中式和两种。两种。 参考答案：参考

16、答案： 分布式 4646、按照总线内部信息传输的性质，总线可以分为数据总线、按照总线内部信息传输的性质，总线可以分为数据总线、控制总线和电源总线。、控制总线和电源总线。 参考答案：参考答案： 地址总线 4747、总线标准主要包括以下几方面的特性：机械特性、电气特性、总线标准主要包括以下几方面的特性：机械特性、电气特性、时间特性。、时间特性。 参考答案：参考答案： 功能特性 4848、按干扰作用方式的不同，干扰可分为差模干扰、按干扰作用方式的不同，干扰可分为差模干扰、和长线传输干扰。和长线传输干扰。 参考答案：参考答案： 共模干扰 4949、干扰源、传播途径及、干扰源、传播途径及构成了干扰系统的

17、三个要素。构成了干扰系统的三个要素。 参考答案：参考答案： 干扰对象 5050、为了提高计算机的抗干扰能力，可以将、为了提高计算机的抗干扰能力，可以将作为屏蔽，而把机内器件架与外壳绝缘。作为屏蔽，而把机内器件架与外壳绝缘。 参考答案：参考答案： 主机外壳 5151、计算机控制系统在工业现场运行时，所受干扰的来源是多方面的，除电网电压的过压、欠压以及浪涌以外，对系统危害最严重的首推电网、计算机控制系统在工业现场运行时，所受干扰的来源是多方面的，除电网电压的过压、欠压以及浪涌以外，对系统危害最严重的首推电网 的的。 参考答案：参考答案： 尖峰脉冲干扰 5252、按照通信线路上信息传送的方向，可分成

18、三种传送方式：全双工通信方式、半双工通信方式和、按照通信线路上信息传送的方向，可分成三种传送方式：全双工通信方式、半双工通信方式和。 参考答案：参考答案： 单工通信方式 5353、根据、根据 IEEE802IEEE802 标准，标准，LANLAN 协议包括：物理层、逻辑链路控制层、协议包括：物理层、逻辑链路控制层、。 参考答案：参考答案： 介质访问控制层 5454、DADA 转换器接口一般有两种隔离方式：转换器接口一般有两种隔离方式：和数字信号隔离。和数字信号隔离。 参考答案：参考答案： 模拟信号隔离 5555、USBUSB 总线系统中的设备可以分为三种类型：总线系统中的设备可以分为三种类型：

19、USBUSB 主机、主机、USBUSB 集线器、集线器、。 参考答案：参考答案： USB 总线设备 5656、描述和比较、描述和比较 LANLAN 时，常考虑如下四个方面：传输媒体、传输技术、网络拓扑、时，常考虑如下四个方面：传输媒体、传输技术、网络拓扑、。 参考答案：参考答案： 访问控制方法 5757、一个典型的运动控制系统主要由运动部件、一个典型的运动控制系统主要由运动部件、执行机构、驱动器和运动控制器构成。、执行机构、驱动器和运动控制器构成。 参考答案：参考答案： 传动机构 5858、什么情况下可以考虑采用串级控制、什么情况下可以考虑采用串级控制? ?串级控制在结构上有何特点串级控制在结

20、构上有何特点? ? 参考答案：参考答案： 当被控系统中同时有几个干扰因素影响同一个被控量时，如果仍采用单回路控制系统，只控制其中一个变量，将难以满足系统的控制 性能。串级控制系统是指在原来单回路控制的基础上，增加一个或多个控制内回路，用以控制可能引起被控量变化的其他因素，从而 抑制被控对象的时滞特性，提高系统动态响应的快速性。 5959、简述温度检测的主要方法和分类。、简述温度检测的主要方法和分类。 参考答案：参考答案： 根据测量方法， 可将温度测量划分为接触式测温和非接触式测温两大类。 接触式测温是基于物体的热交换原理设计而成的。 其优点是: 较直观、可靠;系统结构相对简单;测量准确，精度高

21、。其缺点是:测温时有较大的滞后(因为要进行充分的热交换)，在接触过程中易 破坏被测对象的温度场分布，从而造成测量误差;不能测量移动的或太小的物体;测温上限受到温度计材质的限制，故所测温度不能太 高。 接触式测温仪表主要有:基于物体受热膨胀原理制成的膨胀式温度检测仪表;基于密闭容积内工作介质随温度升高而压力升高的性 质制成的压力式温度检测仪表;基于导体或半导体电阻值随温度变化而变化的热电阻温度检测仪表;基于热电效应的热电偶温度检测 仪表。非接触式测温是基于物体的热辐射特性与温度之间的对应关系设计而成的。其优点是:测温范围广(理论上没有上限限制);测温 过程中不破坏被测对象的温度场分布;能测运动的

22、物体;测温响应速度快。缺点是:所测温度受物体发射率、中间介质和测量距离等的 影响。目前应用较广的非接触式测温仪表有:辐射温度计、光学高温计、光电高温计、比色温度计等。其他测温技术，如光纤测温技 术、集成温度传感器测温技术等也在不同领域得到应用。 6060、什么是实际微分、什么是实际微分? ?实际微分和理想微分相比有何优点实际微分和理想微分相比有何优点? ? 参考答案：参考答案： PID 控制中，微分的作用是扩大稳定域，改善动态性能，近似地补偿被控对象的一个极点，因此一般不轻易去掉微分作用。从前面的 推导可知，标准的模拟 PID 算式与数字 PID 算式中的微分作用是理想的，故它们被称为是理想微

23、分的 PID 算法。而模拟调节器由于反 馈电路硬件的限制，实际上实现的是带一阶滞后环节的微分作用。称为实际微分。 计算机控制虽可方便地实现理想微分的差分形式，但实际表明，理想微分的 PID 控制效果并不理想。尤其是对具有高频扰动的生产过 程，若微分作用响应过于灵敏，容易引起控制过程振荡。另外，在 DDC 系统中，计算机对每个控制回路输出的时间很短暂，驱动执行 机构动作需要一定时间，如果输出较大，执行机构一下子达不到应有的相应开度，输出将失真。因此，在计算机控制系统中，常常是 采用类似模拟调节器的微分作用，称为实际微分作用。 6161、采用逐点比较法插补直线、采用逐点比较法插补直线 OPOP，起

24、点坐标，起点坐标 O(0O(0，0)0)，终点坐标，终点坐标 P(5P(5，-4)-4)，要求以表格形式给出插补计算过程，并画出插补运动轨迹。，要求以表格形式给出插补计算过程，并画出插补运动轨迹。 参考答案：参考答案： 步数误差判别坐标进给误差计算 初始化F=0 1F=0+xF=F-yp= -4 2F0+xF=F-yp= -3 4F0+xF=F-yp= -2 6F0+xF=F-yp= -1 8F0+xF=F-yp=0 6262、某系统的连续控制器设计为某系统的连续控制器设计为：D D（S S）=U=U（S S）/E/E（S S）= =（1+T1+T1 1S S）/ /（1+T1+T2 2S S

25、），试用双线性变换法试用双线性变换法、前向差分法前向差分法、后向差分法分别求后向差分法分别求 取数字控制器取数字控制器D D（Z Z），并分别给出三种方法对应的递推控制算法），并分别给出三种方法对应的递推控制算法 参考答案：参考答案： 解：双线性变换法的数字控制器为： D（Z）=（1 + 2/T x (Z-1)/(Z+1)x T1）/（1 + 2/T x (Z-1)/(Z+1)x T2） =(T - 2T1+(T + 2T1) x Z)/ (T - 2T2+ (T + 2T2)x Z) 对应的递推控制算法为： u(k) = -(T - 2T2)/(T + 2T2) x u(k-1)+ (T +

26、 2T1)/(T+ 2T2) x e(k) + (T - 2T1)/(T + 2T2) x e(k-1) 前向差分法的数字控制器为： D（Z）=（1 + T1x (Z-1)/ T）/（1 + T2x (Z-1)/ x T） =（T -T1+ T1x Z）/ (T - T2+ T2x Z) 对应的递推控制算法为： u(k) = -(T - T2)/ T2x u(k-1) + (T + T1)/T2x e(k) + (T - T1)/ T2x e(k-1) 后向差分法的数字控制器为： D（Z）=（1 + T1/ Z x (Z-1)/ T）/（1 + T2/ Z x (Z-1)/ x T） =（T

27、xZ - T1+ T1x Z）/ (T x Z - T2+T2x Z) 对应的递推控制算法为： u(k) = T2/ (T + T2) x u(k-1) + (T + T1)/ (T + T2)x e(k) - T1/ (T + T2) x e(k-1) 6363、输人、输人/ /输出通道中经常会遇到什么干扰输出通道中经常会遇到什么干扰? ?如何进行抑制如何进行抑制? ? 参考答案：参考答案： 过程通道是计算机控制系统的现场数据采集输人和输出通道，它包括了现场信号源、信号线、转换设备、I/O 接口电路、主机和执行 机构等。过程通道涉及内容多，分布广，受干扰的可能性大，其抗干扰问题非常重要。过程

28、通道干扰的来源是多方面的，主要有共模 干扰、差模干扰和长线传输干扰。 1.共模干扰的抑制 共模干扰产生的原因主要是不同的地之间存在共模电压，以及模拟信号系统对地的漏阻 抗。共模干扰的抑制措施主要有三种:变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽。 2.差模干扰的抑制 差模干扰信号和有效信号相串联，叠加在一起作为输入信号，因此，对差模干扰的抑制较为困难。对差模干扰应根据干扰信 号的特性和来源，分别采用不同的措施来抑制。 对于来自空间电磁藕合所产生的差模干扰，可采用双绞线作为信号线，目的是减少电磁感应，并使各个小环路的感应电势 相互反向抵消。也可采用金属屏蔽线或屏蔽双绞线。 根据差模干扰频率与被测信号频率的分

29、布特性，采用相应的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。滤波器 是一个选频电路，其功能是让指定频段的信号通过，将其余频段的信号衰减或滤除。在工业控制中，差模信号往往比被测仪器变化快。 故在 A/D 转换器前采用低通滤波器，如选用无源 RC 滤波电路，或采用有源低通滤波器，都可以较好地对其滤除。 当对称性交变的差模干扰电压或尖峰型差模干扰成为主要干扰时， 选用积分式或双积分式 A/D 转换器可以消弱差模干扰的 影响。因为这种转换器是对输人信号的平均值而不是瞬时值进行转换，所以，对于尖峰型差模干扰具有抑制作用;对称性交变的差模 干扰，可在积分过程中相互抵消。 被测信号与干扰信号的频谱相互

30、交错时，通常的滤波电路很难将其分开，可采用调制解调器技术。选用远离干扰频谱的某 一特定频率对信号进行调制，然后再进行传输，传输途中混入的各种干扰很容易被滤波环节滤除，被调制的被测信号经硬件解调后， 可恢复原来的有用信号频谱。 长线传输干扰的抑制 长线传输干扰主要是空间电磁祸合十扰和传输线上的波反射干扰。 （1）采用同轴电缆或双绞线作为传输线 同轴电缆对于电场干扰有较强的抑制作用，工作频率较高。双绞线对于磁场干扰有较好的抑制作用，绞距越短，效果越好。双绞线间 的分布电容较大，对于电场干扰几乎没有抑制能力，而且当绞距小于 5时，对于磁场干扰抑制的改善效果不显著。因此，在电场干扰 较强时须采用屏蔽双

31、绞线。 在使用双绞线时，尽可能采用平衡式传输线路。所谓平衡式传输线路，是指双绞线的两根线不接地传输信号。因为这种传输方式具有 较好的抗差模干扰能力，外部干扰在双绞线中的两条线中产生对称的感应电动势，相互抵消。同时，对于来自地线的干扰信号也受到 抑制。 非平衡式传输线路是将双绞线其中一根导线接地的传输方式。 这种情况下， 双绞线间电压的一半为同相序分量， 另一半为反相序分量。 非平衡式传输线路对反相序分量具有较好的抑制作用，但对同相序分量则没有抑制作用，因此对于干扰信号的抑制能力较平衡式传输 要差，但较单根线传输要强。 （2）终端阻抗匹配 为了消除长线的反射现象，可采用终端或始端阻抗匹配的方法。

32、 同轴电缆的波阻抗一般为 50100，双绞线的波阻抗为 100200。进行阻抗匹配，首先需要通过测试或由已知的技术数据掌握传输 线的波阻抗 Rp 的大小。 6464、OSIOSI 模型分为哪七层模型分为哪七层? ?并对每层的功能进行说明。说明其特点及应用范围。并对每层的功能进行说明。说明其特点及应用范围。 参考答案：参考答案： OSI 模型描述了两台计算机间的通信应该如何发生。现在越来越多的销售商转向 OSI，而使这个标准成为一个实用的标准。OSI 模型划 分了七个层次，每一层次都由一个定义得很好的界面接口与其他层次分隔开来。以下是对七个层次的具体描述。 (1)物理层(Physical Lay

33、er) OSI 模型的这个部分提供了建立网络的物理及电气连接特性，如双绞线电缆、光缆、同轴电缆、连接器等等。可以认为这一层 是一个硬件层，通常做成芯片、印制电路板(网络适配器)和电缆等。 (2)数据链路层(Data Link Layer) 在信息传输的这个过程中，电脉冲信号进人或离开网络电缆。代表数据信息的网络电信号(位模式、编码方法和令牌)的含义 只有而且仅有这一层知道。这一层能够发现并通过要求重新传送损坏的信息包纠正错误。正是因为数据链路层如此复杂，一般将其划 分为一个介质存取控制(MAC)层和一个逻辑链路控制(LLC)层。MAC 子层负责网络访问(无论是令牌传递还是带冲突的逻辑链路控制检

34、 测)和网络控制。LLC 子层工作于 MAC 子层之上，主要负责发送和接收用户的数据信息。这一层的大部分或全部内容由网络适配器上的 芯片实现，而再往上的各层则是由软件(网络驱动器)来实现的。 (3)网络层(Network Layer) 这一层切换路由信息包，使之到达它们的目的地。网络层负责寻址及传送信息包。 (4)传输层(Tansport Layer) 当同一时刻有多个信息包在传送时，传输层将控制信息报文组成部件的顺序并规范输人的信息流。如果来了一个重复的信息 包，传输层将识别出它是重复的并将其丢弃。 (5)会话层(Session Layer ) 这一层的功能是使运行于两个工作站上的应用程序能

35、够协调其间的通信使之成为一个独立的会话，可以把它当作是一个高度 结构化的对话。会话层负责会话的建立，支持会话期间对信息包的发送与接收的管理及结束会话。 (6)表示层(Presentation Layer) 当各种计算机打算彼此传送信息时，表示层可将数据转换为机器内部的数字格式或者完成其逆过程。 (7)应用层(Application Layer) OSI 模型中的这一层可以被应用程序使用。一条将要通过网络传输的信息报文在这一层进人 OSI 模型向下一层传送，最后传输 至物理层，并在打包后传输至其他工作站。之后由目的工作站的物理层向上传送，经过那个工作站中的应用层直至到达需要这份信息 报文的应用程

36、序。 6565、详述专家系统的建造步骤。、详述专家系统的建造步骤。 参考答案：参考答案： 建造一个专家系统，大致需要确认、概念化、形式化、实现和测试 5 个步骤。由于用于问题求解的专门知识的获取过程是专家系统的 核心，并且与建造系统的每一步都密切相关，因此，从各种知识源获取专家系统可运用的知识是建造专家系统的关键环节。在 确认过程中知识工程师与专家一起工作，确认问题领域并定义其范围，还要确定参加系统开发的人员，决定需要的资源(时间、资金、 计算工具等)，决定专家系统的目标和任务，同时确定具有典型意义的子问题，用以集中解决知识获取过程中的问题。在概念 化过程中，知识工程师与专家密切配合，深人了解

37、给定领域中问题求解过程需要的关键概念、关系和信息流的特点，并加以详细说明， 若能用图形描述这些概念和关系， 使之成为建造系统的永久性概念库将是非常有用的。 概念化要按问题求解行为的具体例子进行抽象， 通过改造使之包含行为且与行为一致。形式化过程中，根据在概念化期间分离的重要概念、子问题及信息流特性，选择适当 的知识工程工具，把它们映射为以该知识工程工具或语言表示的标准形式。形式化过程有 3 个要素:假设空间、过程的基础模型和数 据特征。为了解假设空间的结构，必须形成概念，确定概念之间的联系并确定它们如何连接成假设。明确领域中用于生成解答过程的 基础模型是知识形念和关系。数学模式是概念结构的基本

38、部分，它可能为专家系统提供足够的附加求解信息。理解问题领域中数据的 性质也是形式化的重要内容。如果数据能用某些假设直接说明，将有助于了解这种关系的性质(因果的、定义的或仅仅是相关的)，这 有助于直接说明数据与问题求解过程中目标结构的关系。在实现过程中，要把前一阶段形式化的知识映射到与该问题选择的 工具(或语言)相联系的表达格式中。知识库是通过选择适用的知识获取手段(知识编辑程序、智能编辑程序，或知识获取程序)来实现 的。在形式化阶段，明确了相关领域知识规定的数据结构、推理机以及控制策略，因此通过编码后与相应的知识库组合在一起形成的 将是一个可执行的程序一专家系统的原型系统。 6666、常用的检

39、验编码的方法有哪几种、常用的检验编码的方法有哪几种? ?并加以说明。并加以说明。 参考答案：参考答案： (1)奇/偶校验(ParityCheck)奇/校验编码是对要发送的整个格式报文(一个字节或一帧数据)中的数字为“1”的码元个数进 行统计，根据统计结果，按以下规则生成奇/偶校验位:当“1”码元数为奇数:采用偶校验，校验位为“1;采用奇校验，校验 位为“0。当“1”码元数为偶数:采用偶校验，校验位为“0;采用奇校验，校验位为“1。也就是说，在采用奇校 验时，报文加上校验位后应保证“1码元个数为奇数;而在采用偶校验时，报文加上校验位后应保证“1码元个数为偶数。(2) 循环冗余校验 CRC(Cyc

40、lic Redundancy Check)循环冗余校验的原理是:发送端发出的信息由基本的信息位和 CRC 校验位两部分 组成。发送端首先发送基本的信息位，与此同时，CRC 校验位生成器用基本的信息位除以多项式 G(x)。一旦基本的信息位发送完，CRC 校验也就生成，并紧接其后再发送 CRC 校验位。接收端在接收基本信息位的同时，CRC 检验器用接收的基本信息位除以同一个 生成多项式 G( x)。当基本信息位接收完之后，接着接收 CRC 校验位，并同时也进行这一计算。当 CRC 校验位接收完，如果这种除法 的余数为 0，即能被生成多项式 G(x)除尽，则认为传输正确;否则，传输错误。循环冗余校验

41、(CRC)的原理及其实现比较复杂， 很多资料都有论述。循环冗余校验的检验能力与生成多项式有关。若能针对传输信息的差错模式设计多项式，就会得到较强 的检测差错能力。目前人们已经设计了许多生成多项式，下面三个多项式已成为国际标准:(3)恒比码在通信时不是 原码传送，而是对待发送的数据进行编码，使之编码后的每一个字节(或每一码组)中，“1和“0的个数之比保持恒定，这种编 码称为恒比码。我国国内电报通信就是采用恒比码电码编码的。用户报文中的字符要按照统一制定的标准电码本翻译成四位数字，每 个数字在电传机中用一个五单位电码表示，因此每个字符实际上要用 20 个二元码。在传输过程中，只要五单位电码中出现一

42、个码元 的差错，就会产生出错数字，最终使译出的报文失去原意。 6767、详述、详述 RS-232CRS-232C 总线的特点和性能。总线的特点和性能。 参考答案：参考答案： RS-232C 标准的电气性能主要体现在电气连接方式、电气参数及通信速率等方面。(I)电气连接方式 EIA 的 RS-232C 及 CCITT(国际电话电报咨询委员会)的 V . 28 建议采用的电气连接方式。 这种连接方式的主要特点是: 非平衡的连接方式，即每条信号线只有一条连线，信道噪声会叠加在信号上并全部反映到接收器中，因而会加大通信误码 率，但却最大限度降低了通信成本。 采用点对点通信，只用一对收发设备完成通信工作

43、，其驱动器负载为 3-v7 Ksz。 公用地线，即所有信号线公用一条信号地线，在短距离通信时有效地抑制了噪声干扰;但不同信号线间会通过公用地线产生 干扰。 (2)电气参数 电气连接方式决定了其电气参数。电气参数主要有: 引线信号状态。RS-232C 标准引线状态必须是以下三种之一，即 SPACE/MARK(空号/传号)、或 ON/OFF(通砂晰)、或逻辑 0/ 逻辑 to 引线逻辑电平。在 RS-232C 标准中，规定用 V 表示逻辑 1;用表示逻辑 0。可以看出，从逻辑 1 到逻辑 0 之间有 (6 V)的过渡区，这 说明即使信号线受到干扰，其信号逻辑也很难发生变化。此外，RS-232C 标

44、准还规定发送端与接收端之间必须保证 2V 的噪声容限。噪 声容限是指发送端必须达到的逻辑电平绝对值下限与接收端识别输入所需绝对值下限之差。 由于 RS-232C 接收绝对值下限为卜 31=3V， 噪声容限为 2 V,则发送端下限绝对值必须为 3V 十 2V=5V。也就是说，在发送端，其逻辑电平分别为:十 5+15 V 表示逻辑 0; 表示逻辑 1。 旁路电容。RS-232C 终端一侧的旁路电容 C 小于 2500 pF。 开路电压。RS-232C 的开路电压不能超过 25 V。 短路抑制性能。RS-232C 的驱动电路必须能承受电缆中任何导线短路，而不至于损坏所连接的任何设备。 (3)通信速率

45、 RS-232C 标准的电气连接方式决定其通信速率不可能太高。非平衡连接及公用地线都会使信号质量下降，通信速率也因此受到 限制(最高通信速率为 115200 bit/s)。除此之外，由于受噪声的影响，RS-232C 标准规定通信距离应小于 15 m。 6868、列出三种、列出三种 A/DA/D 转换器的实现方法，并加以说明。转换器的实现方法，并加以说明。 参考答案：参考答案： 实现 A/D 转换的方法很多，常用的有逐次逼近法、双积分法及电压频率转换法、并行 A/D 转换器、计时器 A/D 转换器等，在这里主 要介绍前三种方法。(1)逐次逼近法 逐次逼近式 A/D 是比较常见的一种 A/D 转换

46、电路，转换的时间为微秒级。采用逐次逼近法的 A/D 转换器由一个比较器、D/A 转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成。它的基本原理是从高位到低位逐位试探比较，好像用天平称物体，从重到轻逐级增减祛码 进行试探。 逐次逼近法转换过程是:初始化时将逐次逼近寄存器各位清零;转换开始时， 先将逐次逼近寄存器最高位置 1， 送人 D/A 转换 器，经 D/A 转换后生成的模拟量送人比较器，称为，与送人比较器的待转换的模拟量 Vi 进行比较，若 Vi，该位 1 被保留，否则被 清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为 1，将寄存器中新的数字量送 D/A 转换器，输出的再与 Vi 比较，若，该位 1 被保留，否则

47、被 清除。重复此过程，直至逼近寄存器最低位。转换结束后，将逐次逼近寄存器中的数字量送人缓冲寄存器，得到数字量的输出。逐次 逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。 (2)双积分法 采用双积分法的 A/D 转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑等部件组成。它的基本原理是将输人电压变换成与其平 均值成正比的时间间隔，再把此时间间隔转换成数字量，属于间接转换。 双积分法 A/D 转换的过程是:先将开关接通待转换的模拟量, 采样输人到积分器， 积分器从零开始进行固定时间 T 的正向积分， 时间 T 到后，开关再接通与极性相反的基准电压，将输人到积分器，进行反向积分，直到输出为 OV 时停止积

48、分。越大，积分器输出电压越 大，反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数值，就是输人模拟电压所对应的数字量，实现了 A/D 转换。 双积分式 A/D 每进行一次转换，都要进行一次固定时间的正向积分和一次积分时间与输人电压成正比的反向积分，故称为双 积分。双积分式 A/D 转换器的转换时间较长，一般需要四五十毫秒。 由于双积分式 A/D 转换器具有器件少、使用方便、抗干扰能力强、数据稳定、价格便宜等优点，在计算机非快速过程控制系 统中，经常选用此类 A/D 转换器。典型的双积分 A/D 转换芯片 ICL7135 与 CPU 定时器和计数器配合起来完成 A/D 转换功能。 (3)电压频率

49、转换法 采用申压颇率转换法的 A/D 转换器，由计数器、控制门及一个具有恒定时间的时钟门控制信号组成。它的工作原理是 V/F 转 换电路把输人的模拟电压转换成与模拟电压成正比的脉冲信号。 采用电压频率转换法的工作过程是:当模拟电压加到 V/F 的输人端时，便产生频率与成正比的脉冲，在一定的时间内对该脉 冲信号计数，时间到，统计到计数器的计数值正比于输人电压，从而完成 A/D 转换。典型的 V/F 转换芯片 LM331 与微机的定时器和计 数器配合起来完成 A/D 转换。 6969、评价总线的性能指标有哪些、评价总线的性能指标有哪些? ? 参考答案：参考答案： 尽管各种总线在设计上有许多不同之处

50、，但从总体原则上，一种总线性能的高低是可以通过一些性能指标来衡量的。一般从如下几个 方面评价一种总线的性能高低: 总线时钟频率，指总线的工作频率，以 MHz 表示，它是影响总线传输速率的重要因素之一。 总线宽度，又称总线位宽，是总线可同时传输的数据位数，用 bit（位）表示，如 8 位、16 位、32 位等。显然，总线的宽度越大， 它在同一时刻就能够传输更多的数据。 总线传输速率，又称总线带宽，是指在总线上每秒钟传输的最大字节数，MB/s 表示，即每秒多少兆字节。影响总线传输速率的因素 有总线宽度、总线频率等。一般有 总线带宽(MB/s) =1 /8 x 总线宽度 x 总线频率(3.1) 如果