第一章
1.说明嵌入式系统与一般微型计算机扩展系统的区别。 嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多数使用EPROM、EEPROM或闪存作为存储介质；嵌入式系统的软件部分包括操作系统软件和应用程序。嵌入式系统功耗低、可靠性高、功能强大、性价比高、实时性强、支持多任务、占用空间小、效率高；面向特定应用，可根据需要灵活定制。
2.PLC控制系统有什么特点？
可靠性高、编程容易、组合灵活、输入/输出功能模块齐全、安装方便、运行速度快。
3.微型计算机控制系统与模拟控制系统相比有什么特点？ （1）结构上，微型计算机是模拟和数字部件的混合系统。
（2）微型计算机含有，模拟信号，离散模拟，离散数字等多种信号 （3）需采用专门的理论来分析和设计。
（4）计算机控制系统，便于实现复杂的控制，具有很大的灵活性和适应性。 （5）可实现多回路分时控制
（6）计算机系统的控制多功能性，提高企业的自动化程度，分级控制，集散控制，生产管理等。
4.什么叫嵌入式系统?与一般的工业控制系统有什么区别？
嵌入式系统以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能。可靠性、成本体积。功耗要求严格的专用计算机系统。 第二章
1.简述多路开关的原理？
即把多个模拟量参数分时地接通，常用于多路参数共用一台A/D转换器系统中，完成多到一的转换 2．多路开关如何扩展？试用两个CD4097扩展成一个双16路输出和双2路输出系统，说明其工作原理。
3. 试用CD4051设计一个32路模拟多路开关，画出电路图并说明其工作原理。 4. 采样-保持器有什么作用？说明保持电容大小对数据采集系统的影响。
A/D转换器完一次A/D转换总需要一定的时间，在进行A/D转换时间内，希望数据信号不再变化，以免造成误差。
保持电容对数据采集系统采样保持的精度有很大影响。保持电容值小，则采样状态时充电时间常数小，即保持电容充电快，输出对输入信号的跟随特性好，但在保持状态时放电时间常数也小，即保持电容放电快，故保持性能差；反之，保持电容值大，保持性能好，但跟随特性差。
5.A/D和D/A转换器在微型计算机控制系统中有什么作用？
A/D的作用主要是把传感器检测到的模拟电信号转换为数字电信号，方便用于单片机中进行处理。
D/A的作用，在单片机处理完毕的数字量，有时需要转换为模拟信号输出，D/A的作用正是用于把数字信号转换为模拟信号。 第三章
1、键盘为什么防止抖动?在计算机控制系统中如何实现防抖？
为了使CPU对一次按键动作只确认一次，从而保证系统正常工作，所以必须防止抖动。硬件防抖有滤波防抖电路和双稳态防抖电路，还可以采用软件防抖法，
即软件延迟。
2.LED发光二极管组，成的段数码显示器，就其结构来讲有哪两种接法？不同的接法对字符显示有什么影响？
就其结构来讲，有共阴极，共阳极两种接法 共阴极：发光二极管的阴极接地，当二级管的阳极为高电平时，该二极管被点亮。 共阳极：发光二极管的阳极接高电平，当二极管的阴极为低电平时二极管被点亮 3．LCD显示与LED显示原理有什么不同？这两种显示各有什么优缺点？ LCD是一种借助外界光线照射液晶材料而显示的被动显示器件。
LED具有亮度高、功耗小、可视角度大和刷新速率快，但LED的分辨率一般较低，价格也比较昂贵，因为集成度更高。LCD显示具有功耗低，抗干扰能力强，体积小，廉价，不但可以显示字符数字，而且可以显示汉字图形等。
第四章
1.说明硬件报警和软件报警的实现方法，并比较其优缺点？
硬件报警：报警要求不通过程序比较得到，直接由传感器产生。
软件报警：将参数经传感器、变送器、模/数转换器送到计算机，再与规定的上下限比较，根据比较结果进行处理。
实际上硬件报警是在软件报警基础上的简化，即将警报信号提前至传感器那一步骤，而不是需要送到计算机比较后才得出。 2.、光电隔离器有什么作用？
将被控系统与微型计算机控制系统通过光电效应连成系统，实现控制；并且可以屏蔽电磁干扰等一些不利因素，提高控制精度。总之，有耦合、隔离和开关的作用。
3、固态继电器控制和继电器控制有什么区别？ 在继电器控制中，采用电磁吸合的方式，而固态继电器是带光电隔离的无触点开关。
第五章
1.串行通信传送方式有几种？他们各有什么特点？ 有三种方式：单工方式、半双工方式和全双工方式。 单双工方式只允许数据按照一个固定的方向传送。
半双工方式在同一时刻只能进行一个方向传送，不能双向同时传输。
全双工方式比单工方式灵活，但是效率依然比较低，信号传送速度大增，但是成本增加。
2．异步通信和同步通信的区别是什么？他们各有什么用途？
同步通信是要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号，而且准确协调。通过共享一个单个时钟或者脉冲源来保证来保证发送方和接收方准确同步，效率较高。 异步通信，不要求双方同步，收发方可采用各自的时间源，双方遵循异步通讯协议，所发送的字符之间的时隙可以是任意的。但是接收端必须时刻做好接收的准备。异步通信的好处是通信设备简单、便宜，但传输效率较低 3.串行通信有几种传送方式？各有什么特点？同1
4.现场总线有什么特点？常用的现场总线有几种类型？它们各有什么特点？ （1）数字信号完全取代了4-20mA的模拟信号
（2）使基本过程控制，报警 和计算机功能等完全分布在现场完成： （3）使设备增加非控信息 （4）实现了管理和控制的统一
（5）真正实现了系统开放性和互操作性 CAN（控制器局域网）：采用点对点，一点对多点及全局广播散种方式进行发送和接收数据
Lonworks（局部操作网络） PROFIUS（过程现场总线）
HART（可寻址远程传感器数据通路通信协议） FF（现场总线基金会）
第六章
1．数字滤波与模拟滤波相比有什么优点？ 答：数字滤波克服了模拟滤波器的不足，它与模拟滤波器相比，有以下几个优点： 数字滤波是用程序实现的，不需要增加硬设备，所以可靠性高，稳定性好，多通道共享，降低成本，对频率很低的信号进行滤波，使用灵活方便
2.常用的数字滤波方法有几种？各有什么优缺点？ 常用的数字滤波方法有7种。
（1）程序判断滤波法：是根据生产经验，确定出相邻两次采样信号之间可能出现得最大 偏差。 （2）中值滤波法：它对于去掉偶然因素引起的波动或采样器不稳定而造成的误差所引起的脉动干扰比较有效。
（3）算术平均值滤波法：它适用于一般的具有随机干扰信号的滤波。它特别适合于信号本身在某一数值范围附近作上下波动的情况。 （4）加权平均值滤波：可以提高滤波效果
（5）滑动平均值滤波法：采样时间短，可以提高检测速度 （6）惯性滤波法：适用于慢速随机变量的滤波
（7）复合数字滤波：比单纯的平均值滤波的效果要好
3.在程序判断滤波方法中，?Y如何确定？其值越大越好吗？
△y是相邻两次采样值所允许的最大偏差，通常可根据经验数据获得，必要时，也可由实验得出。△y太大，各种干扰信号将“趁虚而入”，是系统误差增大；△y太小，又会使某些有用信号被“拒之门外”，使计算机采样效率变低。因此，门限值△y的选取时非常重要的。
4.算术平均值滤波、加权平均值滤波以及滑动平均滤波三者的区别是什么？ 算术平均值法实际上是求取采样值的均值 加权，则是在加权的基础上求取平均值
滑动，则是每采一个新数据，计算一个新的平均值。
第七章
1.、在PID调节其中，积分项有什么作用？常规PID，积分分离与变速积分3中算法有什么区别和联系？
答：积分项用于消除静差。 在常规PID调节中，由于系统的执行机构线性范围受到限制，当偏差较大时，会产生很大的超调量，使系统不停的震荡。为消除这一现象，积分分离法在控制量开始跟踪时，取消积分作用，直到被跳量接近给定值时，才产生积分作用。而变速积分则是改变积分项的累加速度，使其与偏差大小相对应，偏差大时，积分作用弱，偏差小时，积分作用增强。变速积分和积分分离的控制方法很类似，但调节方式不同。积分分离对积分项采取“开关”控制，而变速积分则是线性控制。
2.、位置型PID和增量型PID有什么区别？他们各有什么优缺点？
答：位置型控制算法中，因采用全量输出，所以每次输出均 与原来的位置有关， 不仅需要对e（k）进行累加，而且微机的任何故障都会引起U（k）的大幅度变化。
而增量型算法，控制增量仅与最近几次误差的采样值有关，所以误差动作影响小。
微型计算机控制技术第二版课后习题答案 - 潘新民
