机械系统微机控制4
《机电一体化系统设计》期末复习题及答案
《机电⼀体化系统设计》期末复习题及答案单选 (6)问答题 (12)1、在机械⼯业中微电⼦技术应⽤有哪些⽅⾯，及其对机电⼀体化产品设计的意义？ (12)2、机电⼀体化系统的主功能组成是那些？ (12)3、机械电⽓化与机电⼀体化的区别 (12)4、简要说明机电⼀体化系统组成要素及其功能？ (12)5、传统机电产品与机电⼀体化产品的主要区别表现哪些⽅⾯？ (12)6、机电⼀体化的关键⽀撑技术有哪些？它们的作⽤如何？ (13)1、试论述机电⼀体化产品的概念设计步骤及过程？ (13)2、产品的性能要求分类有哪些？简要分类说明。
(13)3、什么是机电⼀体化产品概念设计的核⼼内容？ (14)4、机电产品设计有哪些类型？试简要说明？ (14)5、简述产品功能、⾏为和结构及其建模之间的关系？ (14)6、传统机电产品设计与机电⼀体化产品设计的主要区别 (14)7、试论述机电⼀体化功能设计的思想⽅法和特点？ (14)8、简要说明机电⼀体化系统基本功能元的组成内容？ (15)9、机电⼀体化的现代设计⽅法的有何特点？ (15)10、优化设计的原理⽅法？ (15)11、简要说明可靠性的原理及其设计⽅法？ (15)1.机电⼀体化系统中的机械系统主要包括哪⼏部分？ (15)2、滚动导轨预加负载的⽬的是什么？常⽤⽅法有哪些？ (16)3、试述导轨的主要作⽤，导轨副的组成种类及应满⾜的要求？ (16)4、滚珠丝杠副的组成及特点有哪些？ (16)5、谐波齿轮传动有何特点？基本组成有哪些部件？ (16)6、什么是低速爬⾏？造成的原因是什么？ (16)7、机电⼀体化机械传动系统设计的特点？ (16)1.某交流感应电动机，正常⼯作时实际转速1350r/min，电源频率50Hz，其转差率是多少？ (17)2、已知某⼯作台采⽤步进电机丝杠螺母机构驱动，已知⼯作台的⾏程L=250mm,丝杠导程t=4mm,齿轮减速⽐为i=5，2/4相步进电机的步进⾓为1.8°，半步细分驱动时的⼯作台位移的脉冲当量为多少？ (17)3、感应电动机可采⽤什么调速⽅法？ (17)4、对电机进⾏闭环控制中，适合采⽤跟踪型PWM控制的物理量是什么？跟踪型PWM有何特点？ (17)5、半闭环伺服结构的有什么特点？ (17)6、电液⽐例阀是怎样实现调节的？ (17)7、液压调节系统有哪些？ (17)8、开环控制系统中，多采⽤什么类型驱动电机？有什么特点？ (17)9、液压伺服有何特点？ (18)10、计算题(15分)如图所⽰电机驱动系统，已知⼯作台的质量为m=50kg负载⼒为F1＝800N，最⼤加速度为8m／s2，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝5mm，齿轮减速⽐为i=6，总效率为?=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动⼒矩。
微机控制第1-2章
通信
数字信号处理技术在通信领域 应用广泛，如调制解调、信道
均衡、语音编码等。
控制
数字信号处理技术可以用于控 制系统，如PID控制器、自适
应控制等。
05 微机控制系统的软件设计
微机控制系统的软件组成
实时操作系统
用于管理微机控制系统 的资源，提供多任务处
理和实时性支持。
监控软件
控制算法软件
微处理器的基本概念
微处理器是一种集成电路芯片，它包含中央处理器（CPU）和一定数量的内存，是 计算机系统的核心部件。
微处理器的主要功能是执行算术、逻辑和指令控制操作，以实现计算机程序的运行。
微处理器的发展经历了多个阶段，从早期的4位处理器到现代的64位多核处理器， 性能得到了极大的提升。
微控制器的特点与分类
输入输出接口的功能
输入输出接口的主要功能包括数据传输、信号转换、缓冲存储、设 备选择等，以确保微机与外部设备之间的可靠通信。
输入输出接口的类型
常见的输入输出接口类型包括并行接口、串行接口、定时器接口、 中断接口等，根据不同的应用需求选择合适的接口类型。
输入接口技术
模拟量输入接口
模拟量输入接口用于将模拟信号 转换为数字信号，以便微机进行 处理。常见的模拟量输入接口包 括模数转换器（ADC）和多路模
汽车电子等。
微控制器通过接收输入信号，执 行程序，输出控制信号，实现对
被控对象的精确控制。
微控制器具有可靠性高、实时性 强、成本低等优点，因此在自动 化和智能化控制领域得到了广泛
应用。
03 输入输出接口技术
输入输出接口的基本概念
输入输出接口定义
输入输出接口是微机系统中的重要组成部分，负责连接微机与外 部设备，实现数据传输和控制。
机械毕业设计题目(原创)
这份机械毕业设计是我自己在我们学校收集来的，想让大家做机械设计好有个参考和借鉴。
本人去年也是从机械院校本科毕业的，深知做机械毕设的痛苦，所以特收集这么多文档想奉献给广大正在机械毕设战线上挣扎的莘莘学子！这份毕设绝对原创，都是自己做的。
联系扣扣：001、基于Web的《机械系统的微机控制》CAI课件开发002、拖拉机变速箱体三面攻螺纹组合机床总体及夹具设计003、水泥生产模拟系统设计及控制（熟料磨系统）004、机构创新实验台的设计005、实验室立磨及数据采集控制系统设计006、BL台车齿轮参数化设计的研究与开发007、静电喷粉室设计008、塑料模具设计与实例加工分析009、机械工程实践教学体系管理系统软件010、内循环式烘干机总体及卸料装置设计011、基于UG的涡流选粉机机体部件的设计012、数控车床纵向进给及导轨润滑机构设计013、Ф2．4*13m水泥磨机支承装置设计（出料端）014、柴油机数字化快速设计系统中实例库的建立015、手机后盖注塑模设计016、数控铣床编程实例分析017、设计（论文）题目笔记本电脑主板装配线（输送带）及主要夹具设计018、数控车床横向进给机构的设计019、ZH1105柴油机气缸体三面攻螺纹组合机床（左主轴箱）设计020、台式车床车头箱孔系加工镗模设计021、台式车床车头箱孔系加工分配箱机构设计022、回转式垃圾反应釜及控制系统设计023、PF455S插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计024、电机驱动端盖多孔钻025、盖套类零件知识库及工艺模板的研究026、丝杠车床改光杠键槽铣专机进给系统设计027、Φ2.4×13M水泥磨支承装置（进料端）028、Φ2.4×13M水泥磨回转部分设计(筒体、端盖等)029、内循环式烘干机回转部分设计（筒体及筒体间支承型式设计）030、彩瓦成型机的PLC设计031、S195柴油机三面精镗组合机床总体设计及后主轴箱设计032、HL6000C型联合收割机割台驱动系统的改进033、Ф2.4*13m水泥磨选粉系统改造034、丝杠车床改铣床035、S195柴油机三面精镗组合机床总体设计及后主轴箱设计036、箱体类零件知识库及工艺模板的研究037、柴油机数字化快速设计系统中实例库的建立038、自行车变速系统的设计039、（电机炭刷架）冷冲压模具设计040、UG应用模块课件的设计与制作041、S195柴油机机体三面精镗组合机床总体设计及夹具设计042、童心吸水杯注塑模具设计043、BL系列台车床身和尾架的设计044、机械类课程多媒体课件通用框架的研制045、ZH1105柴油机气缸体工艺及工装设计046、钻Ф17发动机支架孔专机总体及夹具设计047、JM304B变速箱箱体钻孔组合机床总体及夹具设计048、马铃薯播种机中播种与机架设计049、基于PRO/E的五通接头模具设计及型腔仿真加工050、基于PRO/E的装饰灯灯罩模具设计及型腔仿真加工051、肥皂切块机切断机构设计052、ZH1100柴油机气缸体钻削组合机床总体及后主轴箱设计053、拖拉机变速箱体三面攻螺纹组合机床总体及夹具设计054、连杆体螺栓孔钻削专机总体及夹具设计055、柴油机机体三面精镗组合机床总体及左主轴箱设计056、R180柴油机机体三面精镗组合机床总体及左主轴箱设计057、柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计058、拖拉机变速箱体三面攻螺纹组合机床总体及左主轴箱设计059、连杆螺栓孔铰削专机总体及主轴箱设计060、双缸柴油机气缸体钻削组合机床总体及夹具设计061、TY295柴油机机体三面钻孔组合机床总体及夹具设计062、TY295柴油机机体三面钻孔组合机床总体及后主轴箱设计063、矩形罩注塑模具设计064、7000t全回转浮吊总体及臂架搁架设计065、带完整内螺纹瓶盖注塑模具设计066、订书机上盖注塑模具设计及其型腔的仿真加工067、基于PRO/E的赛拉图汽车后视镜盖模具设计及型腔仿真加工068、XE230C挖掘机的总体及液压系统设计069、XE230C挖掘机的总体及行走机构设计070、XE230C挖掘机的总体及工作机构设计071、ZH1100柴油机气缸体钻削组合机床总体及夹具设计072、基于PRO/E的小天鹅洗衣机翻盖模具设计及型腔仿真加工073、酒瓶顶盖模具设计及型腔仿真加工074、电动液压千斤顶的设计075、“Y”形支架双面钻机床总体设计及前主轴箱设计076、风扇后盖注塑模具设计077、ZH1105W柴油机气缸体钻削组合机床总体及左主轴箱设计078、柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及镗模设计079、连杆盖螺栓孔钻削专机总体及夹具设计080、柴油机机体三面精镗组合机床总体及后主轴箱设计081、S195柴油机气缸体精镗组合机床总体及右主轴箱设计082、TY495柴油机机体缸孔精镗组合机床总体及夹具设计083、TY295柴油机机体三面钻孔组合机床总体及右主轴箱设计084、TY295柴油机机体三面钻孔组合机床总体及左主轴箱设计085、拖拉机变速箱体三面攻螺纹组合机床总体及右主轴箱设计086、柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及夹具设计087、隐形眼镜盒盖注塑模具设计及型腔加工仿真088、电话听筒下壳注塑模具设计及型腔加工仿真089、桥式抓斗起重机的设计及机构运动仿真090、经济型数控车床纵向进给运动设计及润滑机构设计091、链条连接板冲压工艺及模具设计092、空调外侧板冲压模具设计及仿真加工093、盖板复合模具设计094、基于三维的拷边机机体钻组合机床右主轴箱设计095、托架弯曲模具设计096、普通水杯注塑模设计097、钻支架孔专机总体及主轴箱设计098、R180柴油机气缸体三面钻镗孔组合机床总体及左主轴箱设计099、opple镇流器外壳冲压模具设计及仿真加工100、拖拉机油箱支板冲压模具设计及仿真加工101、ZH1105柴油机气缸体工艺及工装设计102、钻Ф17发动机支架孔专机总体及夹具设计103、JM304B变速箱箱体钻孔组合机床总体及夹具设计104、拖拉机档位板冲压模具设计及仿真加工105、JM304B变速箱箱体钻孔组合机床总体及右主轴箱设计106、拖拉机架框冲压模具设计及仿真加工107、JM304B变速箱体钻孔组合机床总体及左主轴箱设计108、TY495柴油机气缸体工艺及工装设计109、摩托车气缸体压铸模具设计110、基于Pro/E的拖把洗涤甩干机设计及加工工艺设计111、链轨节孔加工组合机床设计及主轴箱设计112、TY295柴油机机体三面钻孔组合机床总体及夹具设计113、TGD钢丝胶带斗式提升机驱动部分及牵引构件设计114、减振器接头压铸模设计115、基于Pro/E的拖把洗涤甩干机设计及加工工艺设计116、ZH1105柴油机连杆攻丝专机总体及夹具设计117、方罩壳注塑模设计及成型零件仿真加工118、柴油机机体三面精镗组合机床总体及后主轴箱设计119、ZH1105W柴油机气缸体钻削组合机床总体及左主轴箱设计120、连杆盖螺栓孔钻削专机总体及夹具设计121、S195柴油机气缸体精镗组合机床总体及右主轴箱设计122、连杆体螺栓孔钻削专机总体及夹具设计123、柴油机机体三面精镗组合机床总体及左主轴箱设计124、连杆螺栓孔铰削专机总体及主轴箱设计125、双缸柴油机气缸体钻削组合机床总体及夹具设计。
机新技术(第六章机车微机控制)
§6-3 机车微机控制系统的输入、输出信号
一、输入信号 （1）司控器指令信号。O-15V电压信号—微机柜—与速度成正比的控制电 压—牵引/制动控制特性环节—控制目标计算值。 （2）电枢电流信号。用于特性控制、保护、显示等功能的操作。 （3）端电压信号。作为限压控制信号。 （4）励磁电流信号。牵引时：磁场消弱时的磁场电流反馈信号；电制动时： 电制动的特性控制信号。 （5）网侧电压信号。电压互感器-25KV/100V-降压变压器-100/5V-微机。 （6）移相同步电压信号。同步变压器—整流装置。 （7）主变压器次边绕组电流信号。过电流保护信号。
三、LCU在国产机车控制电路中的应用
§6-4 逻辑控制单元（LCU）在机车上的应用
1. SS8型电力机车的LCU系统 （1）运用情况概述
取代的对象：两个电器柜内的中间继电器与时间继电器； 效用：取代继电器总数为30个，继电器触头80对。 （2）结构
§6-4 逻辑控制单元（LCU）在机车上的应用
④ 输出信号 输出单元电路：高频调制信号—脉冲变压器耦合—MOSFET
5. 无加馈电流
无加馈电流
励磁未达到限制值 加馈桥未工作
§6-6 动车组牵引传动控制系统
一、CRH1动车组牵引传动系统 CRH1 动车组
该动车组由青岛四方一庞巴迪一鲍尔铁路运输设备有限公司 （BSP）提供，国外合作伙伴是庞巴迪运输瑞典AB（BT）。BSP动车组 是以庞巴迪公司为瑞典国家铁路和地方铁路开发的“Regina”动车组 为原型车经改变设计而成的。
§6-3 机车微机控制系统的输入、输出信号
二、输出信号
（1）主整流器触发脉冲。硅整流装置—机车工作状态控制（牵引/制动）。 （2）司机室电压表信号。 （3）牵引电机电压、电流信号。电制动记录仪—功率。 （4）保护功能信号。
机电一体化试题及答案汇总
目录机电一体化复习题 (2)机电一体化复习题参考答案 (6)机电一体化技术试题 (11)答案及评分标准 (14)机电一体化复习题 (18)一、名词解释 (18)二、填空题 (19)三、简答题 (20)四、选择题;无答案 (23)五、应用题 (24)机电一体化技术试卷一 (27)机电一体化技术试卷一答案 (29)机电一体化技术试卷二 (31)机电一体化技术试卷二答案 (34)机电一体化技术试卷三 (37)机电一体化技术试卷三答案 (39)机电一体化技术试卷四 (42)机电一体化技术试卷四答案 (44)机电一体化技术试卷五 (47)机电一体化技术试卷五答案 (48)机电一体化系统设计试题 (52)一、填空题每空1分,共20分 (52)二、简答题每题5分,共30分 (53)三、计算题共20分将本题答案写在答题纸上 (53)四、综合分析题共30分 (54)机电一体化系统设计试题答案 (54)一、填空题每空1分,共20分 (54)二、简答每题5分,共30分 (55)三、计算题共20分 (55)四、综合分析题30分 (55)机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O 接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取DMA二、判断题：1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口; ×2 滚珠丝杆不能自锁; √3 无论采用何种控制方案,系统的控制精度总是高于检测装置的精度; ×4 异步通信是以字符为传输信息单位; √5 同步通信常用于并行通信; ×6 无条件I/O方式常用于中断控制中; ×7从影响螺旋传动的因素看,判断下述观点的正确或错误1影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差√2螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素√3螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素√4温度误差是影响传动精度的因素√三、单项选择题1. 步进电动机,又称电脉冲马达,是通过 B 决定转角位移的一种伺服电动机;A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机,其转差率s的范围为B;A.1<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是C;A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为 B 控制算法;A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中,复杂连续轨迹通常采用 A 方法实现;A.插补B.切割C.画线D.自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中,按数据传输方式可分为：串行通信和并行通信;2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道数字量输出通道四种通道;3. 在伺服系统中,在满足系统工作要求的情况下,首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度;4. 一般来说,伺服系统的执行元件主要分为电磁式液压式气压式和其它等四大类型;5. 在SPWM变频调速系统中,通常载波是等腰三角波 , 而调制波是正弦波6.异步交流电动机变频调速：a)基频额定频率以下的恒磁通变频调速,属于恒转矩调速方式;b)基频额定频率以上的弱磁通变频调速,属于恒功率调速方式;7. 开环步进电动机控制系统,主要由. 环形分配器功率驱动器步进电机等组成;8. 实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1计算机软件2 硬件分配,3专用环形分配器9. 根据计算机在控制中的应用方式,把计算机控制系统分为四类：1操作指导控制系统2直接控制系统3监督计算机控制系统4分级计算机控制系统10．应用于工业控制的计算机主要有：1单片机 2PLC,3总线工控机等类型;11.干扰传播途径有二种方式,其中传导耦合方式：干扰信号能量以电压或电流的形式,通过金属导体传递;12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离滤波接地合理布局和软件抗干扰技术;13. 电场屏蔽----通常用铜、铝等导电性能良好的金属材料作屏蔽体,并应保持良好接地;14．根据频率特性解释下列滤波器的作用：1低通滤波器：只让低频成分通过,而高于截止频率成分受到抑制、衰减,不让通过;2带通滤波器：只让某一频带内的成分通过,而低于上截止频率成分和高于_下截止频率成分的成分抑制,不让通过;五、简答题1. 试简述光电式转速传感器的测量原理;2. 试述可编程控制器的工作原理;3. 在模拟输入通道中,采样/保持器有什么作用是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器为什么4. 柔性制造系统的主要特点有哪些5 步进电动机是什么电机它的驱动电路的功能是什么6. 伺服控制系统一般包括哪几个部分每部分能实现何种功能六、解答题每小题5分,共40分1．简述一个典型的机电一体化系统的基本组成要素;2．直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法3．简述机电一体化对机械系统的基本要求及机械系统的组成;4. 简述在微机控制系统中I/O控制方式及I/O接口的编址方式;5．简述伺服系统的结构组成;6．DAC0832有哪三种输入工作方式有哪二种输出工作方式7. 有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,测得步进电机的转速为100r/min,已知转子有24个齿,求：1步进电机的步距角； 2脉冲电源的频率;8. 测量某加热炉温度范围为100~1124℃,线性温度变送器输出0~5V,用ADC0809转换器输入到微机控制系统中,试求测量该温度环境的分辨率和精度;七、计算题1. 某光栅传感器,刻线数为100线/mm,设细分时测得莫尔条纹数为400,试计算光栅位移是多少毫米若经四倍细分后,记数脉冲仍为400,则光栅此时的位移是多少测量分辨率是多少2. 若12位A/D转换器的参考电压是± 2 .5V,试求出其采样量化单位q ;若输入信号为1V,问转换后的输出数据值是多少;八、综合应用题每小题15分,共30分1.分析下图调整齿侧间隙的原理1、4－锥齿轮2、3－键5－压簧 6－螺母 7－轴2、周向弹簧调整法2. 分析下图差动螺旋传动原理设螺杆3左、右两段螺纹的旋向相同,且导程分别为Ph1和Ph2;2为可动螺母机电一体化复习题参考答案一名词解释1 机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术,以系统为出发点的最佳功能价值的系统工程技术;2 伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作,从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统;3 闭环控制系统是指具有反馈的控制系统;4 逆变器是将直流电变成交流电的电路;5 SPWM是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形;6 它是把组成微机的CPU、存储器I/O接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机;7 I/O接口电路也简称接口电路;它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件电路;它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用;8 I/O通道也称为过程通道;它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道;9 串行通信是数据按位进行传送的;在传输过程中,每一位数据都占据一个固定的时间长度,一位一位的串行传送和接收;串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式;10 硬件在外设与内存间直接进行数据交换DMA而不通过CPU五、简答题1. 光电式转速传感器是一种角位移传感器,由装在被测轴或与被测轴相连接的输入轴上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成;光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上;当缝隙圆盘随被测轴转动时,由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同,因此圆盘每转一周,光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲,根据测量单位时间内的脉冲数N,则可测出转速为Zt Nn 60 式中 Z ——圆盘上的缝隙数；n ——转速r ／min ；t ——测量时间s;2. 可编程控制器有两种基本的工作状态,即运行RUN 和停止STOP 状态;不管是在哪种状态,PLC 都是反复不断地重复进行,直至PLC 停机;在每次循环中,若处于运行RUN 状态,可编程控制器完成5个阶断,如图所示;若处于停止STOP 状态,PLC 也要循环进行内部处理和通信服务;3. 由于任何一种A/D 转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作,因此,在转换过程中,模拟量不能发生变化,否则,将直接影响转换精度;采样/保持器SamPLE/Hold 就是使在A/D 转换时,保证输入A/D 转换器的模拟量不发生变化; 模拟输入通道中不一定非得采用采样保持器;当输入的模拟量信号变化缓慢时,也可省去采样/保持器;4. 1柔性高,适应多品种中小批量生产；2系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的；3可混流加工不同的零件；4系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；5多层计算机控制,可以和上层计算机联网；6可进行三班无人干预生产;5. 步进电动机又称电脉冲马达,是通过脉冲数量决定转角位移的一种伺服电动机,成本较低,易于采用计算机控制,且比直流\交流电动机组成的开环控制系统精度高,因而被广泛应用于开环控制的伺服系统中;步进电动机驱动电路实际上是一个功率开关电路,为使步进电动机能输出足够的转矩以驱动负载工作,提供的足够功率的控制信号;6. 伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等个五部分;比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号,通常由专门的电路或计算机来实现；控制器通常是计算机或PID控制电路；其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作；执行元件按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作,机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等;被控对象是指被控制的机构或装置,是直接完成系统目的的主体,一般包括传动系统、执行装置和负载；检测环节指能够对输出进行测量,并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路;六、解答题每小题5分,共40分1． 1机械本体2动力与驱动；3传感测试部分；4执行机构5控制及信息处理单元2．1、偏心轴套调整法 2、双片薄齿轮错齿调整法3．对机械系统的基本要求：高精度；快速响应；良好的稳定性;机械系统的组成：传动机构；导向机构；执行机构;4. 程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式;独立编址；与储存器统一编址;5． 1 比较环节；2 控制器；3 执行环节；4 被控对象；5 检测环节;6．输入工作方式：1直通方式 2单缓冲方式3双缓冲方式输出工作方式：1单极性输出 2双极性输出7. 1 K=2; M=5, Z=24; α=360/2524=1.5º2 f=400Hz8. 4 ℃ ; +2℃;七、计算题1 100：1=400：хx=4 mm四细分：400：1=400：хx=1mm分辨率：1÷400=2.5μm2 q=f max －f min /2i =5/212=0.00122n=3.5/0.00122=28692869化为二进制为101100110101八、综合应用题 每小题15分,共30分1. 在锥齿轮4的传动轴7上装有压簧5,其轴向力大小由螺母6调节;锥齿轮4在压簧5的作用下可轴向移动,从而消除了其与啮合的锥齿轮1之间的齿侧间隙;1、4－锥齿轮2、3－键5－压簧 6－螺母 7－轴2. 当螺杆转动ϕ角时,可动螺母2的移动距离为)(212h h P P l -=πϕ 1如果P h1与P h2相差很小,则 L 很小;因此差动螺旋常用于各种微动装置中;若螺杆3左、右两段螺纹的旋向相反,则当螺杆转动ϕ角时,可动螺母2的 移动距离为 )(212h h P P l +=πϕ2可见,此时差动螺旋变成快速移动螺旋,即螺母2相对螺母1快速趋近或离开;这种螺旋装置用于要求快速夹紧的夹具或锁紧装置中;机电一体化技术试题一、填空每空2分,共20分1.机电一体化产品按用途可以划分为和2．控制及信息处理单元一般由控制计算机、和组成;3．在小功率传动链中,为使总的折算惯量最小,各级传动比分配应遵守原则;4．典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、和等部分构成;5．传感器的静态特性能数主要有、、迟滞和重复精度;二、简答题每题4分,共20分1．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度2．机电一体化相关技术有哪些 3．转动惯量对传动系统有哪些影响4．简述机电一体化产品设计中,详细设计的主要内容; 5．简述A／D、D／A接口的功能;三、分析题20分1．已知数控机床控制系统如图所示,试说明图中的各个部分属于机电一体化系统巾的哪一个基本要素2．试分析图示传动系统中,齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响四、计算题24分1．如图所示电机驱动系统,已知工作台的质量为m=50kg负载力为F1＝1000N,最大加速度为10m／s2’,丝杠直径为d＝20mm,导程t＝4mm,齿轮减速比为i=5,总效率为ŋ=30％,忽略丝杠惯量的影响,试计算电机的驱动力矩;2．已知某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动,已知工作台的行程L=250mm,丝杠导程t＝4mm,齿轮减速比为i=5,要求工作台位移的测量精度为o．005mm忽略齿轮和丝杠的传动误差;1试采用高速端测量方法,确定旋转编码器的每转脉冲数‘2若将传感器与丝杠的端部直接相连,n;=500脉冲／转的旋转编码器是否合用;五、综合题16分已知电机驱动的三自由度位置控制系统,单个自由度的驱动系统如图所示,确定整系统的控制方案、画出控制系统原理图;至少提出两个方案答案及评分标准供参考一、填空每空2分,共20分1.办公机电一体化产品产业机电一体化产品民用机电一体化产品2．控制软件硬件接口3．前小后大4．电源输入／输出接口5．灵敏度线性度二、简答题每题4分,共20分1．答：机电一体化技术使机械传动部分减少,因而使机械磨损,配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少,同时由于采用电子技术实现自动检测,控制,补偿和校正因各种干扰因素造成的误差,从而提高精度;2．答：机电一体化相关技术有：机械技术,计算机与信息处理技术,系统技术,白动控制技术,传感器测试技术和伺服驱动技术;3．答：转动惯量增大使机械负载增加,功率消耗大；使系统相应速度变慢,降低灵敏度；使系统固有频率下降,容易产生谐振;4．答：详细设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；控制系统设计：程序设计；后备系统设计；完成详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计;5．答：A／D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量;D／A接口是将二进制数字量转换成电压信号;三、分析题20分1.10分解答：图中各部可分为：(1)控制及信息处理单元：键盘、计算机、显示；2测试传感部分：光电编码器、信号处理；3能源：电源；4驱动部分：功放、电机；5执行机构：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台2．10分解答：齿轮传动链位于电机之后,前向通道的闭环之外,其传动误差的低频分量和高频分量都不能通过闭环控制来消除,都会影响输出精度;四、计算题24分1．12分解： 1计算负载力 4分负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成1高速端测量设传感器的每转脉冲数为,n,每个脉冲对应工作台的位移为满足题目要求;2低速端测量传感器直接与丝杠连接,与减速比无关可知”;＝500脉冲／转的编码器不合用;五、综合题16分解：可以使用工业PC机或者单片机完成系统的控制;具体可以有下三种方案：1工业PC机集中控制方案：用一台工业PC机对三个自由度实现集中控制,包括任务管理和三个自由度的伺服控制,系统原理图如下;2工业PC机、单片机分级控制方案：用一台工业PC机与三个单片机通信,对三个单片机实现管理,每个单片机负责一个自由度的伺服控制,控制系统原理图如下;3单片机、单片机分级控制方案：用一个单片机作为主单片机与三个从单片机通信,对三个从单片机实现管理,每个从单片机负责一个自由度的伺服控制,控制系统原理图如下;评分标准：正确回答出三种方案之中的任意两个即可得满分;机电一体化复习题一、名词解释1、机电一体化：机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术;2、柔性制造系统：柔性制造系统Flexible Manufacturing System是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成,并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化;3、传感器：传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分,能把各种不同的非电量转换成电量,对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测,将其变成系统可识别的电信号,传递给控制单元;4、伺服电动机：伺服电动机又称控制电机,其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变;输入的电压信号又称控制信号或控制电压,改变控制信号可以改变电动机的转速及转向,驱动工作机构完成所要求的各种动作;5、感应同步器: 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分别用作检测直线位移和转角;6、人机接口：人机接口HMI是操作者与机电系统主要是控制微机之间进行信息交换的接口,主要完成输入和输出两方面的工作;7、PLC：可编程控制器Programmable Logical Controller简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置,广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中;8、变频器：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能;9、通信协议：通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程,包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等;10、MPS系统：模块化生产加工系统Modular Production System简称MPS 系统,它是德国FESTO公司结合现代工业的特点研制开发的模拟自动化生产过程,集机械、电子、传感器、气动、通信为一体的高度集成的机电一体化装置;二、填空题1、电感式传感器是一种把微小位移变化量转变成电感变化量的位移传感器;2、光电编码器根据结构可分为增量式和绝对式;3、热电阻温度传感器的工作原理是基于金属的热电阻效应;4、热电偶温度传感器的工作原理是基于物体的热电效应;5、对伺服系统的技术要求是系统精度、稳定性、响应特性、工作频率;6、液压系统一般包括动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件四个部分;7、典型的气动驱动系统由气源装置、执行元件、控制元件和辅助元件组成;8、机电控制系统的机械装置主要包括传动机构、导向机构和执行器三个部分;9、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：静态设计、动态设计;10、欠电流继电器利用其常开触点串接在被控线路中起欠流保护;11、过电流继电器利用其常闭触点串接在被控线路中起过流保护;12、接口的基本功能主要有数据格式转换、放大、通信联络;13、伺服系统的基本组成包括控制器、执行环节、检测装置、比较环节;14、工作接地分为一点接地、多点接地;15、机电一体化产品按用途可以划分为办公机电一体化产品、产业机电一体化产品和民用机电一体化产品;16、典型的可编程控制器由编程器、微处理器、存储器、电源和输入／输出接口等部分构成;17、S7-200 PLC的控制程序通常由用户程序、数据块和参数组成;18、PLC根据数据传输方式分为并行和串行通信通信方式;19、PLC的串行通信接口有RS232C、RS485、RS422;20、S7-200的通信协议为PPI协议;21、交-直-交变频器的内部电路主要由整流电路、直流中间电路、逆变电路和控制电路组成;22、机电一体化系统常用的能源有电力源、液压源和气压源;三、简答题1. 机电一体化系统的基本构成要素有哪些答：一个较完整的机电一体化控制系统,包括以下几个基本要素：机械本体、动力源、传感装置、驱动执行机构、控制器等,各要素和环节之间通过接口相联系;2. 测试传感部分的作用答：测试传感部分的作用：对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测,传输到信息处理单元,经分析处理后产生控制信息;3. 传感器是如何分类的答：传感器的分类方法有如下几种：按用途、工作原理、变换原理、输出信号性质分类;4. 简述步进电动机驱动电路的组成;答：步进电动机的驱动电路由脉冲信号发生器、分频器、脉冲分配器和脉冲放大器组成;5. 简述直流伺服电机两种控制方式的特点;答：直流伺服电动机的控制方式主要有两种：一种是电枢电压控制,即在定子磁场不变的情况下,通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控制,即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度,从而控制电动机的转速和输出转矩;采用电枢电压控制方式时,由于定子磁场保持不变,其电枢电流可以达到额定值,相应的输出转矩也可以达到额定值,因而这种方式又被称为恒转矩调速方式;而采用励磁磁场控制方式时,由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和,因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速;由于电枢电流不允许超过额定值,因而随着磁场的减弱,电动机转速增加,但输出转矩下降,输出功率保持不变,所以这种方式又被称为恒功率调速方式;6. 为什么说接触器自锁线路具有欠压和失压的保护作用当失压和欠压时,接触器线圈的电磁吸引力消失或不足,接触器触点释放,断开控制线路,从而使电动机主电路断开;7. 简述PLC系统与继电器接触器控制系统的区别;。
机械系统计算机控制考试试题(doc 8页)
机械系统计算机控制考试试题(doc 8页)武汉理工大学考试试题纸（A卷）课程名称：机械系统计算机控制专业班级机械制造及自动化2002级题号一二三四五六七八九十总分题分备注：学生不得在试题纸上答题（含填空题、选择题等客观题）一．填空题（每空0.5分，共20分）1．8086CPU被复位后，以下各寄存器的内容是Flag：（1）；IP：（2）；CS （3）；系统将从存储器的（4）地址处取指令执行。
2．在数字逻辑电路中，逻辑是指（5），组合逻辑电路的特点是（6），时序逻辑电路的特点是（7）。
3．微型计算机硬件通常由五个基本部分组成，它们分别是（8），（9），（10），（11）和（12）。
4．88086/8088在最小方式下有关总线请求的信号引线是（13）和（14）。
5．8086宏汇编语言中的伪指令可以组成多种伪指令语句，符号定义伪指令的形式为（15），分段定义伪指令的形式为（16），指定起始地址伪指令的形式为（17）。
6．汇编语言编写的源程序是结构化形式的程序，它有四种基本结构形式，它们是（18），（19），（20）和（21）。
7．8086/8088在满足（22）和（23）的条件下可以响应一个外部INTR中断请求；8086/8088的中断向量表在存储器的（24）地址至（25）地址的区域中；向量表的内容是（26）。
8．当一片存储器芯片的容量不能满足系统要求时，需要用多片组合来扩充存储器，扩充的方法有（27）和（28）两种。
9．在计算机系统中，如果存储器芯片的地址线少于系统中所具有的地址线，一般将低位地址线与存储器地址线直接相连，高位地址线有三种译码方式，它们是（29），（30）和（31）。
10．中断处理的过程一般可分为保存断点，（32），（33），（34）和（35）。
11．8086微机系统中，堆栈区内数据存储的规则是（36），堆栈区数据存储单元的地址由（37）和（38）两个寄存器提供起逻辑地址，堆栈操作的指令有（39）和（40）。
点火系统的种类与特点
点火系统的种类与特点由于发动机点火时刻和初级线圈电流的不同控制方法，产生了不同的点火系统。
按点火系统的不同发展阶段可分为：传统机械触点点火系统、无触点点火系统、微机控制式电子点火系统和微机控制式无分电器电子点火系统。
1．传统机械式触点点火系统：传统的点火系统其点火时刻和初级线圈电流的控制是由机械传动的断电器触点来完成的。
由发动机凸轮轴驱动的分电器轴控制着断电器触点的张开、闭合的角度和时刻与发动机工作行程的关系。
为了使点火提前角能随发动机转速和负荷的变化自动调节，在分电器上装有离心式机械提前装置和真空式提前装置来感知发动机的转速和负荷的变化。
机械式点火系统最大的缺点是因为断电器与驱动凸轮之间机械联动因此闭合角不能变化，而闭合时间和发动机转速的变化有很大的关系，当发动机转速升高时触点闭合时间缩短，初级线圈电流减小点火能量降低；当发动机转速降低时闭合时间又过长，造成线圈中电流过大容易损坏。
这是机械触点点火系统无法克服的缺点。
2．无触点电子点火系统：为了避免机械触点点火系统触点容易烧蚀损坏的缺点，在晶体管技术广泛应用后产生了非接触式传感器作为控制信号，以大功率三极管为开关代替机械触点的无触点电子点火系统。
这种系统显著优点在于初级电路电流由晶体三极管进行接通和切断，因此电流值可以通过电路加以控制。
不足之处在于这种系统中的点火时刻仍采用机械离心提前装置和真空提前装置，对发动机工况适应性差。
3．微机控制式电子点火系统：为了提高点火系统的调整精度和各种工况的适应性，在电子点火系统的基础上，采用了微机控制。
系统的特点是：不但没有分电器，而且在提前角的控制方面也没有离心提前装置和真空提前装置。
从初级线圈电流的接通时间到点火时刻全部采用微机进行控制。
其工作原理如下：微机系统通过传感器检测发动机的转速和负荷的大小，由此查阅存在内部存储器中的最佳控制参数，从而获得这一工况下的最佳点火提前角和点火线圈初级电路的最佳闭合角，通过控制三极管的通断时间实现控制目的。
国家开放大学《机电一体化系统综合实训》作业1-4参考答案
国家开放大学《机电一体化系统综合实训》作业1-4参考答案作业1一、名词解释(每小题2分，共10分)1. 测量——是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。
2.灵敏度——指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。
即为传感器灵敏度。
S=dy/dx=ΔY/ΔX3. 压电效应——某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。
当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。
4. 动态误差——在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。
5. 传感器——是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。
二、填空题（每小题2分，共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：（内循环）和（外循环）。
2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括（性能指标），（系统功能），（使用条件）。
3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用（PLC）。
4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是（20mm）。
5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的（位置和速度），使它们同步协调到达目标点。
6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为（0.02）。
7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数（增加而减小）。
8. 累计式定时器工作时有（2）。
9. 复合控制器必定具有（前馈控制器）。
10. 钻孔、点焊通常选用（简单的直线运动控制）类型。
三、选择题（每小题2分，共10分）1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts（）A. 产大B. 减小C. 不变D. 不定2. 加速度传感器的基本力学模型是（）A. 阻尼—质量系统B. 弹簧—质量系统C. 弹簧—阻尼系统D. 弹簧系统3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数（）A. 有关B. 无关C. 在一定级数内有关D. 在一定级数内无关4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用（）A. 单片机B. 2051C. PLCD. DSP5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和检测环节等个五部分。
毕业设计：基于PLC的四层电梯控制系统
（四层电梯的PLC控制系统设计）设计人：指导老师：项目负责人：毕业论文摘要四层电梯的PLC控制系统设计摘要随着科学技术的发展、近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发展．一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。
更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。
目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(“早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC 控制系统、微机控制系统。
继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。
微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。
而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。
关键词:plc 电梯控制系统电梯系统运行检修和调试目录第一章PLC的产生和分类1.1 PLC的发展历程 (04)1.2 PLC的应用领域 (06)第二章PLC的基本结构2.1 中央处理单元 (07)2.2 存储器 (08)2.3 I/O模块 (08)2.4 电源 (08)2.5 底板或机架 (09)2.6 PLC系统的其他设备 (09)第三章PLC设计原则及选型3.1 PLC的设计原则 (10)3.2 PLC的选型 (11)第四章基于PLC的四层电梯设计4.1 四层电梯的控制要求 (15)4.2 四层电梯的控制电路图 (16)4.3 PLC的输入输出图 (17)4.4 PLC的输入输出表 (18)4.5 梯形图 (19)参考文献…………………………………………………………………………........致谢……………………………………………………………………………………1 PLC的发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
机电一体化系统设计;课后答案-
目录机电一体化技术第1章习题-参考答案 (1)1-1 试说明较为人们接受的机电一体化的含义。
(1)1-4 何谓机电一体化技术革命？ (1)1-7.机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？ (1)1-8.工业三大要素指的是什么？ (1)1-12.机电一体化系统的接口功能有哪两种？ (1)1-16.什么是机电互补法、融合法、组合法？ (1)机电一体化技术第2章习题-参考答案 (2)2-1 设计机械传动部件时，为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常常提出哪些要求？ (2)2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么？ (2)2-3 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求是什么？ (2)2-10 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程λ0=6mm、一端的齿轮齿数为100、另一端的齿轮齿数为98，当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转过2 个齿时，试问：两个螺母之间相对移动了多大距离？ (2)2－16 各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则是什么？ (2)2－17 已知：4 级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为∆φ1=∆φ2=∆φ3=...=0.005 ra d,各级减速比相同，即ί1=ί2=...=ί4=1.5。
求：该传动系统的最大转角误差∆φmax;为缩小∆φmax，应采取何种措施？ .. (2)2－18 谐波齿轮传动有何特点？传动比的计算方法是什么？ (3)2-19.设有一谐波齿轮减速器,其减速比为 100，柔轮齿数为 100.当刚轮固定时,试求该谐波减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向(与输入轴的转向相比较) (3)2-20.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些? (3)2-25.轴系部件设计的基本要求有哪些？ (4)机电一体化技术第3章参考答案 (5)3-1 简述机电一体化系统执行元件的分类及特点。
(5)I3-2 机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么？ (5)3-3 简述控制用电动机的功率密度及比功率的定义。
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• 3．2．4 寄存器间接寻址
• 所谓寄存器间接寻址就是以寄存器中的内容作为RAM地址， 该地址中的内容才是操作数。
• 寄存器前加“＠”标志，表示间接寻址。
• 例如：MOV A，@R0 • 其操作示意图如图3-2所示。 • 此时R0寄存器的内容3AH • 是操作数地址，内部RAM的
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• 3．1．3 指令中常用符号说明
Rn —当前选中的工作寄存器组中的寄存器R0～R7之 一， 所以n=0～7。 Ri —当前选中的工作寄存器组中可作地址指针的寄 存器R0、R1，所以i=0、1。 #data —8位立即数。 #data16 —16位立即数。 direct —内部RAM的8位地址。即可以是内部RAM的 低128个单元地址，也可以是特殊功能寄存器的单元 地址或符号。在指令中direct表示直接寻址方式。 addr11 ——11位目的地址，只限于在ACALL和AJMP 指令中使用。 addr16 —16位目的地址，只限于在LCALL和LJMP 指 令中使用。
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对于52子系列的单片机，其内部RAM是256个字节，其高
128字节地址与特殊功能寄存器的地址是重叠的，在使用上， 对52子系列的高128B RAM，必须采用寄存器间接寻址方式 访问，对特殊功能寄存器则必须采用直接寻址方式访问。
3．2．5
变址寻址
变址寻址是以DPTR或PC作基址寄存器，以累加器A作变
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• 2．以寄存器Rn为目的操作数的数据传送指令 MOV Rn，A ；Rn ←(A) MOV Rn，#data ；Rn ←data MOV Rn，direct ；Rn ←(direct) 这组指令的功能是将源操作数所指定的内容送到当前工 作寄存器组R0～R7中的某个寄存器中。 注意：没有“MOV Rn，Rn”指令， 也没有“MOV Rn，@ Ri”指令。 例3-1 （A）=50H，（R1）=10H，（R2）=20H， （R3）=30H，（30H）=4FH，执行下述指令： MOV R1，A ；R1 ← （A） MOV R2，30H ；R2 ←（30H） MOV R3，#85H ；R3 ←85H 执行后：（R1）=50H,（R2）=4FH,（R3）=85H。
3．以直接地址为目的操作数的数据传送指令 MOV direct，A ；direct ← (A) MOV direct，#data ；direct ←data MOV direct1，direct2 ；direct1 ←(direct2) MOV direct，Rn ；direct ←(Rn) MOV direct，@Ri ；direct ←(（Ri）) • 这组指令的功能是将源操作数所指定的内容 送入由直接地址direct所指定的片内存储单元。 • 例3-2 已知：（R0）=60H，（60H）=72H， MOV 40H，@R0 ；（40H）←（60H） 指令执行过程如图3-5所示。 执行结果为： （40H）=72H
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5．以DPTR为目的操作数的数据传送指令
MOV DPTR ，#data16 ；DPTR ←data16 • 这是MCS-51系列单片机指令系统中唯一的一条 16位立即数传送指令，其功能是将外部存储器 （RAM或ROM）某单元地址作为立即数送到 DPTR中，立即数的高8位送DPH，低8位送DPL。 在学习、使用上述各条指令时，需注意以下几点： （1）要区分各种寻址方式的含义，正确传送数据。
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• 3．2．3 寄存器寻址
• 寄存器寻址即寄存器的内容就是操作数。因此在 指令的操作数位置上指定了寄存器就能得到操作 数。MOV A，R0 • MOV R2，A
前一条指令是将R0寄存器的内容送到累加器A中。
后一条是把累加器A中的内容传送到R2寄存器中。 • 采用寄存器寻址方式的指令都是一字节的指令， 可以作寄存器寻址的寄存器有：R0～R7、A、B 寄存器和数据指针DPTR
• 3．2．6 相对寻址
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• 相对寻址即将程序计数器PC的当前值与指令中给出的偏 移量rel相加，其结果作为转移地址送入PC中。相对寻址 能修改PC的值，故可用来实现程序的分支转移。 PC当前值是指正在执行指令 的下一条指令的地址。 rel是一个带符号的8位二进 制数，取值范围-128～+127。 2000H：SJMP 54H 这是无条件相对转移指令， 双字节指令，指令代码80H、 54H；其中54H是偏移量。
• • • 一条完整的指令格式如下： [标号：] 〈操作码〉 [操作数] [；注释] 标号—标号是该指令的起始地址，是一种符号地址。 标号可以由1～8个字符组成，第一个字符必须是字 母，其余字符可以是字母、数字或其他特定符号。 标号后跟分界符“：”。 • 操作码—指令的助记符。它规定了指令所能完成的 操作功能。 • 操作数—指出了指令的操作对象。操作数可以是一 个具体的数据，也可以是存放数据的单元地址，还 可以是符号常量或符号地址等。 • 多个操作数之间用逗号“，”分隔。 注释—为了方便阅读而添加的解释说明性的文字， 用“；”开头。
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re l—补码形式表示的8位地址偏移量，在相对转移指令中使 用。 bit —表示片内RAM位寻址区或可位寻址的特殊功能寄存器 的位地址； @ —间接寻址方式中间址寄存器的前缀标志； C —进位标志位，它是布尔处理机的累加器，也称之为位 累加器； / —加在位地址的前面，表示对该位先求反再参与操作，但 不影响该位的值； （x）—由x指定的寄存器或地址单元中的内容； （（x））—由x所指寄存器的内容作为地址的存储单元的 内容； $ —表示本条指令的起始地址； ← —表示指令操作流程，将箭头右边的内容送到箭头左边 的单元中。
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3．2 寻址方式
• 寻址就是寻找操作数的地址，寻址方式则指出 寻找操作数地址的方式方法。 MCS-51系列单片机提供了七种寻址方式。 • 3．2．1 立即寻址 • 所谓立即寻址就是在指令中直接给出操作数。 通常把出现在指令中的操作数称为立即数。为 了与直接寻址指令中的直接地址相区别，在立 即数前面加“#”标志。例如： • MOV A，#3AH • 其中3AH就是立即数，该指令功能是将3AH这 个数本身送入累加器A中。
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4．以间接地址@Ri为目的操作数的数据传送指令 MOV @Ri ，A ；（Ri） ←（A）
MOV @Ri ，#data ；（Ri） ←data MOV @Ri , direct ；（Ri） ←（direct） 这组指令的功能是把源操作数所指定的内容送入以R0或 R1为地址指针的片内RAM单元中。源操作数可采用寄存 器寻址、立即寻址和直接寻址3种方式。 • 注意：没有“MOV @Ri ，Rn”指令。 例3-3 已知：（R1）=30H,（A）=20H，执行指令： MOV @R1 ，A ；（30H）←（A） 执行结果为：（30H）=20H。
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• 3．2．7 位寻址
• 在指令的操作数位置上直接给出位地址，这种 寻址方式称为位寻址。 MCS-51系列单片机的特 色之一是具有位处理功能，可对寻址的位单独 进行各种操作。
• 例如：MOV C，30H
• 该指令的功能是把位地址30H中的值（0或1）传 送到位累加器CY中。
• 51系列单片机的内部RAM有两个区域可以位寻 址：一个是位寻址区20H～2FH单元的128位， 另一个是字节地址能被8整除的特殊功能寄存器 的相应位。
址寄存器，并以二者内容相加形成的16位地址作为操作数 地址（ROM中地址）。
例如：
MOVC
A，@A+DPTR ；A ←（（A）+DPTR）） MOVC A，@A+PC ；A ←（（A）+（PC））
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• 第一条指令的功能 将A的内容与DPTR的 内容之和作为操作数 地址，把该地址中的 内容送入累加器A中， 如图3-3所示。 第二条指令的功能 将A的内容与PC的内 容之和作为操作数地 址，把该地址中的内 容送入累加器A中。 • 这两条指令常用于访问程序存储器中的数据表格。且都为 一字节指令。
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3．1 指令系统概述
指令是规定计算机进行某种操作的命令。一台计算 机所能执行的指令集合称为该计算机的指令系统。
• 3．1．1 指令概述
计算机内部只识别二进制数。因此，能被计算机 直接识别、执行的指令是使用二进制编码表示的指 令，这种指令被称为机器语言指令。 MCS-51系列单片机指令系统共有111条指令，按功能 划分，可分为五大类： 1）数据传送类指令（29条）； 2）算术运算类指令（24条）； 3）逻辑运算及移位类指令（24条）； 4）控制转移类指令（17条）； 5）位操作类指令（17）。
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3．3 数据传送类指令
• 数据传送类指令的功能是把源操作数传送到目的操作数， 源操作数不变，目的操作数被源操作数所代替。
• 3．3．1 内部RAM数据传送指令
内部RAM的数据传送类指令是指累加器、寄存器、特殊 功能寄存器、RAM单元之间的数据相互传送。 • 1．以累加器A为目的操作数的数据传送指令 MOV A，#data ；A ←data MOV A，direct ；A ←(direct) MOV A，Rn ；A ←(Rn) MOV A，@Ri ；A ← (（Ri）) 这组指令的功能是将源操作数所指定的内容送入累加器 A中。
• 3AH单元的内容65H才是操
• 作数，把该操作数传送到 • 累加器A中，结果A=65H。
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能用于间接寻址的寄存器有R0，R1，DPTR，SP。 其中R0、R1必须是工作寄存器组中的寄存器。SP 仅用于堆栈操作。 间接寻址可以访问的存储器空间包括内部RAM 和外部RAM。 ①内部RAM的低128个单元采用R0、R1作为间址 寄存器 ②外部RAM：一是采用R0、R1作为间址寄存器， 可寻址256个单元。二是采用16位的DPTR作为间 址寄存器，可寻址外部RAM的整个64KB地址空 间。