测控测试题目总结整理版.docx
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测控测试题目总结整理版
测试技术题目汇总浓缩版（缺1章节部分及2章节）
此整理版主要是删去了重复部分！
1章节
1.MCS-51单片机的内部结构由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM和ROM）和I/O接口组成.
2.89C51程序存储器（即ROM）用于存放编好的程序和表格常数。
3.ROM和PAM的主要区别：
（1）在于断电后ROM内的信息不丢失，而RAM中的信息立即消失；
（2）读写方式不同，ROM采用特殊方式写入信息，信息写入后只能读，而RAM既能读又能写。
4.复位分为：
上点自动复位、按键手动复位、软件复位。
5.复位操作的主要功能是把PC初始化为0000H。
6.程序计数器PC可对64KB的ROM直接寻址，也可对89C51片内RAM寻址。
7.MCS-51单片机有七种寻址方式：
立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址。
8.堆栈的操作有两种：
一种叫数据压入，另一种叫数据弹出。
9.程序状态工作字PSW中RS1和RS0可以确定工作寄存器组的选择。
10.在CPU访问片外存储器时，P0口分为复用的低8位地址总线和8位数据总线。
11.访问片内RAM指令用MOV,访问片外RAM指令用MOVX;访问片内、片外ROM指令用MOVC。
12.MCS-51单片机中的P0口和P2口除了可以进行数据的输入、输出外，通常还用来构建系统的数据总线和地址总线。
13.89C51芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。
反相放大器输入端为XTAL1，输出端为XTAL2。
14.89C51单片机的数据存储器片内有21个特殊功能寄存器（SFR），它们同128字节RAM统一编址，地址为80H~FFH。
15.在乘、除指令中，用到了8位寄存器B。
乘法指令的两个操作数分别取自A和B，乘积存于B和A两个8位寄存器中。
除法指令中，A中存放被除数，B中存放除数，商存放于A，余数存放于B。
3章节
填空题
1.键抖动会引起一次按键被误读多次，只作一次键输入处理，必须去除抖动影响。
一般而言，消除抖动的解决方法有：
用R-S触发器或单稳态电路构成硬件去抖动电路、软件延时去抖。
采用后者时，在检测到有键按下时，执行一个10ms的延时程序,然后再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，如保持该状态电平，则确认为真正键按下状态，从而消除了抖动影响。
2.键盘工作方式分为编程扫描方式、定时扫描方式和中断扫描方式三种。
3.在键盘的监测方中对是否有键按下的信息输入方式有中断方式与查询方式两种。
4.当键盘有键按下时，要逐行或逐列扫描，以判定是那一个按键按下。
通常扫描方式有两种即扫描法和反转法。
5.行列式键盘又叫矩阵式键盘，用I/O线组成行、列结构，按键设置在行列的交点上。
6.LED显示器有静态显示和动态显示两种方式。
7.量化间隔和量化误差是A/D转换器的主要技术指标之一。
8.异步串行通信有单工，半双工，全双工三种传送方式。
9.键开关状态的可靠输入（去抖）由于机械触点的弹性作用，在闭合及断开瞬间均有抖动过程，抖动时间长短，与开关的机械特性有关，一般为5～10ms
10.LED显示方式中，显示位数较多的情况下，一般都采用动态显示方式。
11.串行通信时，在帧格式中，一个字符由：
起始位、数据位、奇偶校验位和停止位4部分组成。
12.为了提高CPU的效率，可以采用中断扫描工作方式，即只有在键盘有键按下时才产生中断申请。
13.人机对话接口特点专用性、小型价廉和数字逻辑控制三种
14.拨盘种类很多，其主要用于输入少量的控制参数，以4位十进制BCD码拨盘为例，拨盘后面有5个接点，其中一根为输入控制线，另外几根是BCD码输出信号线。
15.当对键盘进行扫描并求得键值后，还必须做进一步处理。
方法是首先判别其是功能键还是数字键。
若为数字键，则送显示缓冲区进行显示；若为功能键，则由散转指令“JMP@A+DPTR”转到相应的功能键处理程序，完成相应的操作。
16.定时扫描工作方式是利用单片机内部定时器产生定时中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描、并在有键按下时转入键功能处理程序。
定时扫描工作方式的键盘硬件电路与编程扫描工作方式相同。
17.为了提高CPU的效率，可以采用中断扫描工作方式，即只有在键盘有键按下时才产生中断申请；CPU响应中断，进入中断服务程序进行键盘扫描，并做相应处理。
18.作为专用显示及键盘子系统,89C51通过串行口与主CPU系统通信。
判断题
1.【√】扫描法是在判定有键按下后逐列（或行）置低电平，同时读入行（或列）状态，如果行（或列）状态出现非全l状态，这时0状态的行、列交点的键就是所按下的键。
2.【×】静态显示器的亮度较高。
这种显示方式编程容易，管理也较简单，在显示位数较多的情况下，一般都采用静态显示方式。
3.【√】在行列式键盘中，依次给列线送低电平，然后检查所有行线状态，如果全为1，则所按下之键不在此列。
4.【×】定时扫描工作方式的键盘硬件电路与编程扫描工作方式不相同。
5.【√】串行通信是指将计算机内部的并行数据转换成串行数据，将其通过一根通信线传送，将接收的串行数据转换成并行数据送到计算机中。
6.【×】中断响应程序结束之后，一般用RET返回。
7.【×】三态缓冲寄存器输出端的“三态”是指高电平态、低电平态和低阻态。
8.【X】在LED的显示方式中，动态显示器的亮度比静态显示器高，常用于显示位数较多的情况。
理由：
静态显示器的亮度较高，并非动态显示器，常用于显示位数较多的是动态显示器。
9.【X】人机接口使用的最方便的拨盘是二进制输入、BCD码输出的BCD码拨盘。
理由：
所使用的拨盘是十进制输入、BCD码输出的BCD码拨盘。
十进制的输入最方便。
10.【√】单片机定时扫描工作方式是利用单片机的内部定时器产生定时中断，CPU响应中断后进行键盘扫描和后续的键处理。
11.【√】独立式按键的软查询方式的键盘程序没有使用散转指令，也没有软件防抖动措施。
它只包括键查询、键功能程序转移。
12.【×】全编码键盘不能由硬件逻辑自动提供与被按键对应的键码，需要软件辅助。
13.【×】键盘工作方式包括：
编程扫描方式、定时扫描方式和断电扫描方式三种。
14.【×】人机接口中一般都是模拟逻辑控制电路。
许多外部设备都有标准的接口控制与通信要求。
15.【×】独立式按键结构的优点是在按键数量较多时，可以节省I／O口线。
16.【√】BCD码拨盘后面有5个接点，其中A为输入控制线，另外4根是BCD码输出信号线。
17.【√】对于后向通道中的数模转换，二进制输出的数字量采用D／A变换器；频率量输出则可以采用F／V转换器变换成模拟量。
18.【√】四个8位并行I/O（输入/输出）接口P0~P3每个口可以用作输入，也可以用作输出。
简答题
1.编制好的键盘控制程序应解决下任务是什么？
答：
1、监测有无按键按下。
2、有键按下后，在无硬件除抖动电路时，应有软件延时方法除去抖动影响。
3、有可靠的逻辑处理办法。
如n键锁定，即只处理一个键，其间任何按下又松开的键不产生影响；不管一次按键持续有多长时间，仅执行一次按键功能程序等。
4、输出确定的键号以满足散转指令要求。
2.简要说明键盘的工作方式。
答：
编程扫描方式：
利用CPU在完成其它工作的空余，调用键盘扫描子程序，来响应键输入要求。
在执行键功能程序时，CPU不再响应键输入要求。
定时扫描方式：
定时扫描工作方式是利用单片机内部定时器产生定时中断（例如10ms），CPU响应中断后对键盘进行扫描、并在有键按下时转入键功能处理程序。
中断扫描方式：
为了提高CPU的效率，可以采用中断扫描工作方式，即只有在键盘有键按下时才产生中断申请；CPU响应中断，进入中断服务程序进行键盘扫描，并做相应处理。
3.什么是独立式按键结构，其优缺点是什么？
（5分）
答：
独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。
（1分）每个独立式按键单独占有一根I/O口线，每根I/O口线上的按键工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态；（2分）优缺点：
独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O口线，在按键数量较多时，I/O口线浪费较大。
故在按键数量不多时，常采用这种按键电路。
（2分）
4.什么是行列式键盘？
行列式键盘的优缺点？
答：
行列式键盘又叫矩阵式键盘。
用I／O口线组成行、列结构，按键设置在行列的交点上;行列式键盘的优点：
在按键较多的时候，占用I/O线的数目比较少;行列式键盘的缺点：
键盘扫描过程更加复杂，编程更加复杂（4分）
5.简述键输入接口遇到的问题以及产生的原因，采取的解决方案和原理是什么？
（8分）
答：
①由于机械触点的弹性作用，在闭合及断开瞬间均会出现抖动过程，抖动的时间与机械特性相关，时间一般为5～10ms。
（2分）
②键的抖动会引起一次按键被误读为多次，影响输入的结果，因此必须去除抖动的影响。
（2分）
③可以采用R-S触发器或单稳态电路来构成去抖动的硬件电路。
（2分）
④采用软件延时去抖动的原理为：
当键按下时，先执行一个10ms的延时程序，然后再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，若保持闭合状态电平，则可以确认为真正键按下状态，一次来消除抖动的影响。
（2分）
6.写出按键扫描的工作过程？
答：
1.判断键盘中是否有键按下；
2.进行行扫描，判断是哪一个键按下，若有键按下，则调用延时子程序去抖动；
3.读取按键的位置码；
4.将按键的位置码转换为键值（键的顺序号）0、1、2…、F。
7.人机对话接口的特点？
（5分）
答：
1.专用性。
一般来说单片机应用系统都是专用计算机应用系统。
人机通道外部设备配置水平完全根据系统功能要求而定。
（1分）
2.小型价廉。
单片机应用系统本身的特点是低成本，中小规模、环境适应性强、配置灵活。
因此，相应的外部设备以配置小型、微型、廉价型为原则。
（2分）
3.数字人机接口中一般都是数字逻辑控制电路。
许多外部设备都有标准的接口控制与通信要求。
（1分）
4.逻辑控制。
（1分）
8.LED显示器有哪几种显示方式，各有什么特点？
（5分）
答：
LED显示器有静态显示与动态显示两种方式。
（2分）静态显示器的亮度较高。
这种显示方式编程容易，管理也较简单，在显示位数较多的情况下，一般都采用动态显示方式。
（2分）动态显示省I/O口且省电，适合用在显示位数较多的场合。
（1分）
9.写出通常去除抖动影响的两种措施，及各自去除的办法？
（5分）
答：
1.硬件措施，通常用R-S触发器或单稳态电路构成的硬件去抖动电路。
（2.5分）
2.软件措施，采用的办法是在检测到有键按下时，执行一个10ｍｓ的延时程序后再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，如保持闭合状态电平则确认为真正键按下状态，从而消除了抖动影响。
（2.5分）
10.简述定时扫描工作方式？
（5分）
答：
定时扫描工作方式是利用单片机内部定时器产生定时中断，（2.5分）CPU响应中断后对键盘进行扫描、并在有键按下时转入键功能处理程序。
（2.5分）
11.长线传输的阻抗匹配有几种模式？
（5分）
答：
三种；终端并联阻抗匹配、（1.5分）始端串联匹配、（1.5分）终端并联隔直流匹配。
（2分）
分析题
1.请设计一个抢答器单片机系统，要求4个按键控制4个发光二级管。
按键要求用独立式按键，发光二级管可采用共阳级，片内时钟信号采用并联谐振回路。
复位电路可为上电自动复位或按键电平复位。
画出电路图并简述抢答器的工作原理。
（10分）
答：
电路图如下（6分）
其工作原理为：
四个按钮分别控制对应的四个发光二级管。
先对p1.4~p1.7进行循环扫描，当检测到某位为0时，停止扫描，即不会再响应按键。
根据变为0的位对其相对应的p1.0~p1.3输出0，点亮发光二极管。
一次抢答完，按复位按钮复位。
（4分）
2.上图中，利用89c51，可以同时点亮六位LED管，P0，P1，7406和7407的作用，并简述其工作原理。
（9分）
答：
1、P0口输出段选码，P1口输出位选码。
（3分）
2、75452（或7406）是反相驱动器，这是因为89C51的P1口正逻辑输出的位控与共阴极LED要求的低电平点亮正好相反，即当P1口位控线输出高电平时，点亮一位LED。
7407是同相OC门，作段选码驱动器。
（3分）
3、逐位轮流点亮各个LED，每一位保持1ms，在10～20ms之内再一次点亮，重复不止。
这样，利用人的视觉暂留，好像6位LED同时点亮一样。
（3分）
3.图1所示为键闭合及断开的抖动图，图2中所示为R-S触发器电路图，试分析键输入用R-S触发器去抖动电路的工作原理。
（9分）
答案：
设按键未按下时，a=0，b=1，输出Q=1。
按键按下时，因按键的机械弹性作用的影响，使按键产生抖动。
当开关没有稳定到达b端时，因与非门2输出为0反馈到与非门1的输入端，封锁了与非门1，双稳态电路的状态不会改变，输出保持为1，输出Q不会产生抖动的波形。
（4分）
当开关稳定到达b端时，因a=1，b=0，使Q=0，双稳态电路状态发生翻转。
当释放按键时，在开关未稳定到达a端时，因Q=0，封锁了与非门2，双稳态电路的状态不变，输出Q保持不变，消除了后沿的抖动波形。
当开关稳定到达a端时，因a=0，b=1，使Q=1，双稳态电路状态发生翻转，输出Q重新返回原状态。
由此可见，键盘输出经双稳态电路之后，输出已变为规范的矩形方波（5分）
4.利用8031，5.1k电阻，设计一个4位拨码盘电路，并以表格分析其输出为8421的拨码盘工作状态。
（9分）
答：
可以采用两种方式：
1、A接低电平，8421端外接上拉电阻：
（1分）
（1分）
输出状态为1时，表示该输出线与A相通。
（1分）
拨盘输入
控制端
输出状态
A
8
4
2
1
0
1
0
0
0
0
l
1
0
0
0
1
2
1
0
0
1
0
3
1
0
0
1
1
4
1
0
1
0
0
5
1
0
1
0
1
6
1
0
1
1
0
7
1
0
1
1
1
8
1
1
0
0
0
9
1
1
0
0
1
（2分）
2、A接低电平，8421端外接上拉电阻：
（1分）
对8421码，“0”有效-----负逻辑，输出状态为0时，表示该输出线与A相通。
（1分）
拨盘输入
控制端
输出状态
A
8
4
2
1
0
0
1
1
1
1
l
0
1
1
1
0
2
0
1
1
0
1
3
0
1
1
0
0
4
0
1
0
1
1
5
0
1
0
1
0
6
0
1
0
0
1
7
0
1
0
0
0
8
0
0
1
1
1
9
0
0
1
1
0
（2分）
4章节
填空题
1.前向通道体现了被测对象与系统相互联系的信号输入通道，原始参数的输入通道。
2.被测对象的状态参数常常是一些非电物理量，如温度、压力、载荷、位移等。
3.在接口技术中，常见的前向通道有A/D、V/F。
4.信号拾取这一环节可以通过敏感元件、传感器或测量仪表来实现。
5.A／D转换一般都设置在前向通道中，它将外界输入的模拟信号转换成计算机数据总线能接受的数字量。
6.在一个数据采集系统中，采样速度表示了采集系统的实时性能。
采样速度由模拟信号带宽、数据通道数和每个周期的采样数决定。
7.A/D转换的步骤一般需经过：
采样、保持、量化和编码四个步骤。
8.在单通道信号采集状况下，对于单路小信号电流或电压，必须经过小信号放大环节。
一般小信号放大可选择测量放大器，为了减少通过通道干扰可采用隔离放大器。
9.前向通道中信号调节的重点为小信号放大、信号滤波以及对频率量的放大整形等。
10.如果传感器输入信号电平差异较大时，放大器应选用可编程增益放大器，根据信号电平不同选择不同的增益。
11.一般前向通道配置的电源具有以下特点：
小功率、高稳定度、高纯净度和有干扰隔离与抑制措施。
12.V/F转换器具有良好的精度、线性和积分输入特性，常能提供其它类型转换器无法达到的性能。
13.在前向通道的处理中，若传感器或传感仪表输出的是电流信号，首先应通过I/V转换，将电流信号转换成电压信号。
14.设计测控系统的前向通道，在选择A/D转换器时，要从A/D转换器的转换精度及分辨率、转换速度、输出状态、环境参数要求，以及成本等方面综合考虑。
15.对于频率信号和开关信号，能满足TTL电平要求时可直接输入单片机的I／O口、扩展I／O口或中断入口。
16.由奈奎斯特（Nyquist）采样定理，在理想的数据采样系统中，为了使采样输出信号能无失真地复现原输入信号，必须使采样频率至少为输入信号最高有效频率的两倍。
17.无论是电流信号或者电压信号一般都通过A/D或V/F这两种转换方式将信号传入CPU系统。
18.一般的电源干扰隔离方法有电源隔离、模拟通道隔离、数字通道隔离三种。
19.若A/D转换为3位，满量程为7伏，则1LSB为1伏。
20.由于使用V／F转换器用作模／数转换具有一些独特的优点，因此，在一些非快速过程的前向通道中，广泛使用V／F转换来代替通常的A／D转换。
21前向通道中信号调节的任务是要将被测对象输出的信号变换成计算机输入要求的信号。
判断题
1.（错）所有微机系统都有前向通道。
2.（对）前向通道的繁简难易程度取决于前向通道中传感器输出信号与计算机逻辑电平的相近程度。
3.（对）如果单片机自带A/D转换，可以省去前向通道中的A/D接口电路；否则必须要在前向通道中配置A/D接口。
4.（对）A/D转换的精度不仅取决于量化位数，还取决于参考电压。
5.（对）对于单路小信号（电压或电流），必须经过小信号放大处理环节。
6.（错）前向通道与被测对象靠近，而传感器常输出的是大信号，因此要考虑干扰的隔离和抑制。
7.（对）在强电磁干扰的环境下，前向通道要从传感器选择信号的传输、电源的供应、信号的放大等都必须考虑抗干扰措施。
8.（对）A/D转换的采样周期必须大于捕捉时间，才能保证采样阶段充分地采集到输入模拟信号。
9.（错）在一些快速过程的前向通道中，愈来愈趋向使用V/F转换代替通常的A/D转换。
10.（对）如果被测环境较特殊，而无现成的传感器可选用，只能选择合适的敏感元件。
11.（对）多路开关的选择由单片机控制，而多路开关在通道中的插入位置则应根据传感器输出信号状况而定.
12.（对）为了能够在恶劣的环境下远距离可靠地传送微小信号，可以使用小信号双线变送器器件。
13.【×】在前向通道中，传感器输出的信号可以直接送到A/D转换器，经过A/D转换后送入CPU系统；也可以直接送到V/F转化器，转换为频率量送到CPU系统。
14.【×】D/A转换一般都设置在前向通道中，它将外界输入的数字信号转换成计算机数据总线能接收的模拟量信号。
15.【×】对传感器输出的模拟信号的处理，A/D转换比V/F转换响应速度慢。
16.【×】前向通道的信号输入信号都要经过放大来防止较大的误差。
17.【√】最简单的I/V转换器就是一个精密电阻。
18.【×】如果传感器输入信号电平差异较大时，放大器应选用隔离放大器（可编程增益放大器）。
19.【×】近年来以模拟量输出的传感器日益增多，这类传感器精度高、抗干扰能力强，而且信号便于远距离传送。
20.【√】在A/D转换中，量化误差和分辨率是统一的，提高分辨率可减少量化误差。
21.【√】在前向通道中使用光纤传感器可以从根本上解决由现场通过传感器引入的干扰。
简答题
1.什么是前向通道？
前向通道设计中应考虑的问题有哪些？
（5分）
答：
对于单片机的实时控制和智能仪表等应用系统，被测对象的有关参量往往是一些连续变化的模拟量，如温度、压力、流量、速度等物理量，这些模拟量必须转换成数字量才能输入到计算机进行处理，这就是单片机与被测对象连续的所谓前向通道；（3分）
前向通道中应考虑信号拾取、信号的调节、A／D转换以及电源配置与干扰防止诸问题。
（2分）
2.怎样去选择一个A/D转换器？
（5分）
答：
（1）根据前向通道的总误差，选择A/D转换器精度及分辨率；（1分）
（2）根据信号对象的变化率及转换精度要求，确定A/D转换速度，以保证系统的实时性要求；（1分）
（3）根据环境条件选择A/D转换芯片的一些环境参数要求，如工作温度、功耗、可靠性等级等性能；（1分）
（4）根据计算机接口特性，考虑如何选择A/D转换器的输出状态；（1分）
（5）其他，还要考虑到成本、资源、是否是流行芯片等因素。
（1分）
3.简述采用V/F转换器与计算机接口优点。
（5分）
答：
（1）接口简单、占用计算机资源少；（1分）
（2）频率信号输入灵活；（1分）
（3）抗干扰能力好；（1分）
（4）便于远距离传输。
（1分）
由于这些优点，因此在一些非快速过程的前向通道中，愈来愈趋向使用V/F转换来代替通常的A/D转换。
（1分）
4.隔离放大器常用在哪些场合？
（5分）
答：
1.测量处于高共模电压下的低电平信号；（1分）
2.消除由于对信号源地网络的干扰（如大电流的跳变）所引起的测量误差；（1分）
3.避免构成地回路及其寄生拾取问题（不需要对偏流提供返回通路）；（1分）
4.保护应用系统电路不致因输入端或输出端大的共模电压造成损坏；（1分）
5.对于医疗仪器为病人提供安全接口。
（1分）
5.简述采样/保持器的定义。
（5分）
答：
采样／保持器是在输入逻辑电平控制下，处于“采样”或“保持’’两种状态的电路。
在采样状态下，电路的输出跟踪输入模拟电压，转为保持状态时，电路输出保持前一次采样结束瞬时的模拟信号电平，直至进入下一次采样状态为止。
6.实际使用上，为了保证数据采集精度，在前向通道中应采取哪些措施？
（6分）
答：
（1）增加每个周期的采样数，通常根据数据带宽，在最高频率端每周期采样7～l0次。
即
；（2分）
（2）在A／D转换前设置低通滤波，消除信号中无用的高频分量。
（2分）
（3）对于多通道数据采集系统，由于是分时控制采样，考虑到通道的分时、模拟信号的带宽等因素，多通道数据采集系统的最小采样频率
应为：
，其中N为通道数，最大采样周期
。
（2分）
7.信号调节电路的设置与哪些方面有关？
（4分）
答：
主要与以下四方面的内容有关：
（1）传感器的选择；（1分）
（2）现场干扰程度；（1分）
（3）测量通道数量；（1分）
（4）计算机输入信号。
（1分）
8.A/D转换器有哪些主要性能指标？
（5分）
答：
（1）量化误差与分辨率；（1分）
（2）转换精度；（1分）
（3）转换时间与转换速率；（1分）
（4）失调（零点）温度系数和增益温度系数；（1分）
（5）对电源电压变化的抑制比。
（1分）
9.分类说明电源干扰的危害和相应的解决办法。
（8分）
答：
（1）过压、欠压、停电的危害是显而易见的，解决的办法是使用各种稳压器、电源调节器，对付暂短时间的停电则配置不间断电源（UPS）。
（2分）
（2）
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