智能仪表期末复习题.doc

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1、一、简答题1、串模干扰的来源有哪些？主要有哪些硬件防干扰措施？主要来自于高压输电线、与信号线平行敷设的输电线以及大电流控制线所产生的空间电磁场。措施：①利用双端不对地输入的运算放大器作为输入通道的前置放大器②用变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字信号源隔离开来③采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰2、常用的数字滤波方式是什么？（1）克服大脉冲干扰的数字滤波法㈠.限幅滤波法㈡.中值滤波法（2）抑制小幅度高频噪声的平均滤波法㈠．算数平均㈡．滑动平均㈢．加权滑动平均㈣一阶滞后滤波法（3）复合滤波法程序判断，中位值滤

2、波，算术平均滤波，递推平均滤波，加权递推平均滤波，一阶惯性滤波和复合滤波等。3、简述智能仪器设计的基本原则？1、从整体到局部（自顶向下）的设计原则2、经济性要求、3、可靠性要求4、操作和维护的要求5、实时性要求4、简述有哪几种现场总线？基金会现场总线FF、FF总线不附属任何一个企业或国家、提供了H1和H2两种物理层标准、过程现场总线Profibus、LonWorks、CAN、HART5、简述程序跑飞的原因及其处理方法？原因：干扰信号已通过某种途径作用到了CPU上，CPU就不能按正常状态执行程序，从而引起混乱。统受到

3、某种干扰后,程序计数器PC的值偏离了给定的唯一变化历程,导致程序运行偏离正常的运行路径。处理办法：1）最简单的是使CPU复位，让程序从头开始重新运行。2）采用指令冗余、软件陷阱以及“WATCHDOG"技术。6、逐次比较式A/D，积分式A/D的原理及各自优缺点？逐次比较式：当启动信号作用后，时钟信号先通过逻辑控制电路是N位寄存器的最高位D(N-1)位1，以下各位为0，这个二进制代码经A/D转换器转换成电压U0，送到比较器与输入的模拟电压Ux比较。若Ux.>Uo，则保留这一位，；若Ux

4、N-1)位比较完毕后，在对下一位即D(N-2)位进行比较，控制电路使寄存器D(N-2)为1，其以下各位仍为0，然后再与上一次D(N-1)结果一起经过D/A转换后再次送到比较器与Ux相比较。如此一位一位地比较下去，直至最后一位Do比较完毕为止，最后，发出EOC信号表示转换结束。这样经过N次比较后，N位寄存器保留的状态就是转换后的数字量数据。积分式：先用积分器把输入模拟电压转换成中间量，再把中间量转换成数字。优缺点：逐次比较式A/D转换器的转换时间与转换精度比较适中，转换时间一般在us级，转换精度一般在0.1%左右，适

5、用于一般场合。积分式A/D转换器的核心部件是积分器，因此速度较慢，其转换时间一般在ms级或更长。但抗干扰性能强，转换精度可达0.01%，适用于在数字电压表类仪器中。优缺点：逐次比较式A/D转换器的转换时间与转换精度比较适中，转换时间一般在us级，转换精度一般在0.1%左右，适用于一般场合。积分式A/D转换器的核心部件是积分器，因此速度较慢，其转换时间一般在ms级或更长。但抗干扰性能强，转换精度可达0.01%，适用于在数字电压表类仪器中。7、串行通信线路工作方式有哪些？单工：当线上数据流动只有一个方向；半双工：当数据

6、的流动为双向，且同以时刻能一个方向进行时；全双工：当同时具有两个方向的传输能力时。8、常用的键盘类型有哪些？键盘接口的任务是什么？按键码识别分：有编码式和非编码式。任务是确定是否有键按下，按了哪一个键，消除抖动问题以及同时按键的处理。9、智能仪表的软件部分包括几部分？各部分的作用是什么？包括:监控程序、中断处理程序以及实现各种算法的功能模块。监控程序是仪表软件的中心环节，他接受和分析各种命令，管理和协调全部程序的执行。中断处理程序是人机联系部件或其它外围设备提出中断申请。并为主机响应后直接转去执行的程序，以便及时完

7、成实时处理任务。功能模块是用来实现仪表的数据处理和控制功能，包括各种测量算法（例如数字滤波、标度变换、非线性校正等）和控制算法（PID算法、前馈控制、纯滞后控制、模糊控制等）。10、简述智能仪表的设计思路和研制步骤？设计思路：模块化设计和模块的连接。模块化设计是根据功能要求和技术经济指标自顶向下地按仪表功能层次吧硬件和软件分成若干块，分别进行设计和调试，然后把他们连接起来，进行总调。软件模块的连接一般是通过监控主程序调用和各种功能模块，或采用中断的方法实时的执行相应的服务模块来实现，并且按功能层次继续调用下一级模块

8、。研制步骤：三个阶段：确定任务、拟定设计方案阶段；硬件、软件研制及仪表结构设计阶段；仪表总调、性能测试阶段。确定任务、拟定设计方案阶段包括1、确定设计任务和仪表功能2、完成总调设计。选择确定硬件类型和数量。硬件、软件研制及仪表结构设计阶段包括1、嵌入式系统的选择2、硬件电路设计、研制和调试3、应用软件设计、程序编制和调试4、仪表结构设计。11、简述USB总线