第13章 模拟输入输出技术习题参考答案
微机技术第13章模拟接口PPT课件
07
总结与展望
模拟接口技术的优势与不足
实时性
模拟接口技术能够实现数据的实时传 输和处理，满足许多实时应用的需求 。
可靠性
模拟接口技术经过多年的发展和优化 ，已经具备了较高的稳定性和可靠性 。
模拟接口技术的优势与不足
• 兼容性：模拟接口技术能够与各种不同的设备进行连接和 通信，具有广泛的兼容性。
集成化、智能化的模拟接口技术
总结词
集成化、智能化的模拟接口技术是未来的重要发展方向。
详细描述
为了满足系统集成和智能化的发展趋势，集成化、智能化的模拟接口技术成为了研究的重点。通过将 多个模拟接口集成在同一芯片上，实现功能的集成化和模块化，同时借助人工智能和机器学习技术， 实现对模拟信号的智能处理和分析，进一步提升系统的智能化水平。
06
实验与操作演示
模拟接口硬件设备的选择与连接
总结词
选择合适的模拟接口硬件设备是实验的第一步，需要了解各种设备的性能和特 点，根据实验需求进行选择。
详细描述
在选择模拟接口硬件设备时，需要考虑设备的接口类型、精度、稳定性、易用 性等因素。根据实验需求，选择适合的设备，并按照设备说明书进行连接，确 保线路连接正确、稳定。
个人职业发展
具备模拟接口技术能力的学生在求 职过程中更具竞争力，能够胜任更 多与模拟接口技术相关的岗位。
02
模拟接口的基本概念
模拟信号与数字信号的区别
模拟信号
连续变化的物理量，如声音、光 线、温度等，其值在时间上和幅 度上都是连续变化的。
数字信号
离散的二进制信号，只有高电平 和低电平两种状态，如计算机中 的二进制数。
采集过程中，通常使用传感器将温度、压力、 声音等物理量转换为电信号，再通过模拟-数字 转换器（ADC）将电信号转换为数字信号。
《计算机控制技术》课后习题答案(于海生)
课 (3)采样保持器：A/D 转换器完成一次 A/D 转换总需要一定的时间。在进行 A/D 转换时间内，希望输入信号不再变化，以免
造成转换误差。这样，就需要在 A/D 转换器之前加入采样保持器。 (4)A/D 转换器：模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量，能够完成这一任务的器件，称为之模 /数转换器 (Analog/Digital Converter，简称 A/D 转换器或 ADC)。
图 1.2 操作指导控制系统原理框图 (2)直接数字控制系统(DDC 系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测， 经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被 控参数达到预定的要求。DDC 系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。其原理框图如图 1.3 所 示。
1
可以接收的数字代码。过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。过程输入输出
通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
(3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动 器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。其中操作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要 求的内容；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能。
网图 2.1 光电耦合器电路图 案 5.模拟量输入通道由哪些部分组成？各部分的作用是什么？ 答 模拟量输入通道一般由 I/V 变换、多路转换器、采样保持器、A/D 转换器、接口及控制逻辑电路组成。 后 (1)I/V 变换：提高了信号远距离传递过程中的抗干扰能力，减少了信号的衰减，为与标准化仪表和执行机构匹配提供了方便。
计算机组成原理(第四版)课后答案_白中英
计算机组成原理（第四版）课后习题参考答案
白中英 戴志涛 李贞 等
第一章 ..............................................................................................................................................2 第二章 ..............................................................................................................................................4 第三章 ............................................................................................................................................15 第四章 ............................................................................................................................................20 第五章 ............................................................................................................................................22 第六章 ............................................................................................................................................28 第七章 ............................................................................................................................................32 第八章 ............................................................................................................................................35 第九章 ............................................................................................................................................37 第十章 ............................................................................................................................................ M = 100…0， Ms = 0 8个 21 个 即： 2 2 2
电气控制及plc应用技术课后答案解析(全]
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第一章课后习题参考答案2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。
5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y 形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。
模拟电子技术习题答案
模拟电⼦技术习题答案模拟电⼦技术习题答案电⼯电⼦教学部第⼀章绪论⼀、填空题：1. ⾃然界的各种物理量必须⾸先经过传感器将⾮电量转换为电量，即电信号。
2. 信号在频域中表⽰的图形或曲线称为信号的频谱。
3. 通过傅⽴叶变换可以实现信号从时域到频域的变换。
4. 各种信号各频率分量的振幅随⾓频率变化的分布，称为该信号的幅度频谱。
5. 各种信号各频率分量的相位随⾓频率变化的分布，称为该信号的相位频谱。
6. 周期信号的频谱都由直流分量、基波分量以及⽆穷多项⾼次谐波分量组成。
7. 在时间上和幅值上均是连续的信号称为模拟信号。
8. 在时间上和幅值上均是离散的信号称为数字信号。
9. 放⼤电路分为电压放⼤电路、电流放⼤电路、互阻放⼤电路以及互导放⼤电路四类。
10. 输⼊电阻、输出电阻、增益、频率响应和⾮线性失真等主要性能指标是衡量放⼤电路的标准。
11. 放⼤电路的增益实际上反映了电路在输⼊信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量的能⼒。
12. 放⼤电路的电压增益和电流增益在⼯程上常⽤“分贝”表⽰，其表达式分别是 dB lg 20v A =电压增益、dB lg 20i A =电流增益。
13. 放⼤电路的频率响应指的是，在输⼊正弦信号情况下，输出随输⼊信号频率连续变化的稳态响应。
14. 幅频响应是指电压增益的模与⾓频率之间的关系。
15. 相频响应是指放⼤电路输出与输⼊正弦电压信号的相位差与⾓频率之间的关系。
⼆、某放⼤电路输⼊信号为10pA 时，输出为500mV ，它的增益是多少属于哪⼀类放⼤电路解：Ω105A10V50pA 10mV 5001011i o r ?====-.i v A 属于互阻放⼤电路三、某电唱机拾⾳头内阻为1MΩ，输出电压为1V （有效值），如果直接将它与10Ω扬声器连接，扬声器上的电压为多少如果在拾⾳头与扬声器之间接⼊⼀个放⼤电路，它的输⼊电阻R i =1MΩ，输出电阻R o =10Ω，电压增益为1，试求这时扬声器上的电压。
电子技术基础第9-13章的学习参考习题解答
解：去耦电容的作用是消除芯片动作对电源电流的影响，或是消除电源电压波动对芯片的影响，因此越接近芯片的电源引脚越好。
【题
解：一个是输出瞬变时间，门电路的输出从一个状态向另外一个状态转换需要的过渡时间。
另外一个是传输延迟时间，是输入信号变化到输出信号变化之间需要的时间。
【题
图题3-16
解：（a）导通；（b）截止；（c）导通；（d）截止
【题
解：1%=1/100>1/2n，有2n>100
可知n应该大于等于7，因此D/A转换器的位数至少7位。
【题
解：偏移误差是D/A转换器输入数字为0时，输出电压不为0，输出电压的大小就是偏移误差，偏移误差可以用在输出电压上叠加电压的方法消除。
【题
解：引起增益误差。
【题
解：
【题
解：并联A/D转换速度最快，Δ－Σ位数最多。
解：
D
C
B
A
A1
A0
GS
EO
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
X
0
1
1
0
0
1
X
X
1
0
1
0
1
X
X
X
1
1
1
0
得到：
逻辑电路如下图所示。
【题4-10】用3线-8线译码器74LS138和与非门实现如下多输出函数。
解： =
=
【题4-11】试用3线-8线译码器74LS138和门电路实现一位二进制全减器（输入为被减数、减数与来自低位的借位；输出为差和向高位的借位）。要求用按键输入减数、被减数和进位，发光二极管显示减法结果。
第章模拟电子技术基础(第版)课后习题答案(周良权)
第4章集成运算放大器及其应用基础解答：4.1 差平均10 154.2 A u d与A u c抑制零漂和抗共模干扰4.3 ∞∞04.4 0 虚短0 虚断4.5 c g4.6 c4.7 b4.8 b a4.9 b4.10 （√）4.11 （×）4.12 （×） 4.13 （×）4.14解答：两个输入端加上两个幅度相同而极性相反的信号，称为差模信号。
两个输入端加上两个幅度相同而极性也相同的信号，称为共模信号。
差模输入电压u id =(1.1–1) V=0.1 V ，两输入端的差模输入信号各为：id1id 1=0.05V 2u u =+，id2id 1=0.05V 2u u =--，共模信号为：ic 1(1.11)V =1.05V 2u =+。
4.15解答：共模抑制比定义为d CMR c u u A K A =，用分贝表示，即d CMR c20lg dB u u AK A =。
双端输出时抑制零点漂移能力强，因在双端输出时，利用电路对称，漂移量相互抵消，在理想情况下，共模电压放大倍数A u c =0，则CMR K ≈∞。
单端输出时，是利用射极电阻的负反馈作用来抑制零漂的，显然，单端输出抑制零漂能力比双端输出差。
对基本差分放大电路，eCMR beR K r β≈。
4.16解答：（1）如图题解4.16(a)所示EE BE E1P1e (2)V V I R R =++ E160.7(0.12 5.25)I =++⨯，得E10.5mA I = C1C2E10.5mA I I I =≈=C1C2CC C1c1(60.56)V 3VU U V I R ==-=-⨯=C1B1B25A II I β===μ（2）be bb E 26mV 26mV (1)300(1100) 5.5k 0.5mA 'r r I β⎡⎤=++=++Ω=Ω⎢⎥⎣⎦根据单边差模交流通路如图题解（b ）所示（R e 对于差模信号，相当于短路）可得c1d be P1(1)100105.51010.138.5u R A r R ββ=-++⨯=-+⨯=-id be P1o c 2[(1)]31.2k 212k R r R R R β=++=Ω==Ω（3）根据单边共模交流通路（对一个管子而言，发射极除了有P 12R 电阻外，还有2R e3），如图(c)所示可得cc1be P1e (1)(2)u R A r R R ββ-=+++ []ic be P1e 1000.565.510111=+(1+)(+2)(5.5101)k 538k 22R r R R β-⨯6==-+⨯(0.1+10.5)=+⨯10.6Ω≈Ω单端输出时： d1d d1CMR c111=(38.5)19.252219.2534.40.56u u u u A A A K A =-=--===-图题解4.164.17解答：（1）E3E12300I I==μA，因I R2=I C3，所以BE2210100.7k31 k0.3RURI--==Ω=Ω（2）因单端输出，差模电压放大倍数为1dbe160=6022uRArβ⨯20==⨯10差模输入电阻：id be=220 kR r=Ω（3）静态时，U o=10–I C2·R1=(10–0.15×20) V=7 V，输入信号U后，U o=4 V，则输出变化量ΔU o =(4–7)V= –3 V故 o d 3V 50 m V60u U U A ∆-===-4.18解答： CC BE REF 1260.7mA 1.1 mA 4.70.051V U I R R --===++2C2REF 32C3REF 451 m m 50051 m m 200R I I R R I I R ≈=⨯1.1A =0.11A≈=⨯1.1A =0.28 A4.19解答： 如表题解4.19所示。
第12章 模拟接口习题答案 (1)
第12章模拟接口〔习题12.1〕说明在模拟输入输出系统中，传感器、放大器、滤波器、多路开关、采样保持器的作用。
DAC和ADC芯片是什么功能的器件？〔解答〕〔习题12.2〕如果将DAC0832接成直通工作方式，画图说明其数字接口引脚如何连接。
〔解答〕〔习题12.3〕对应第13.2.4节的图13-9a电路，编写输出一个12位数字量的程序段。
假定这12位数据在BX的低12位中。
〔解答〕mov dx,port1lmov al,blout dx,almov dx,port1hmov al,bhout dx,almov dx,port2out dx,al〔习题12.4〕假定某8位ADC输入电压范围是－5V～＋5V，求出如下输入电压V in的数字量编码（偏移码）：①1.5V ②2V ③ 3.75V ④－2.5V ⑤－4.75V。
〔解答〕〔习题12.5〕ADC的转换结束信号起什么作用，可以如何使用该信号，以便读取转换结果？〔解答〕〔习题12.6〕某控制接口电路如图12-16。
需要控制时，8255A的PC7输出一个正脉冲信号START 启动A/D转换；ADC转换结束在提供一个低脉冲结束信号EOC的同时送出数字量。
CPU 采集该数据，进行处理，产生控制信号。
现已存在一个处理子程序ADPRCS，其入口参数是在AL寄存器存入待处理的数字量，出口参数为AL寄存器给出处理后的数字量。
假定8255A端口A、B、C及控制端口的地址依次为FFF8H～FFFBH，要求8255A的端口A为方式1输入、端口B为方式0输出。
编写采用查询方式读取数据，实现上述功能的程序段。
〔解答〕；8255A初始化mov al,1011000×bmov dx,0fffbhout dx,al；使PC7＝0（START为低）mov al,00001110bmov dx,0fffbhout dx,al；启动A/D转换mov al,00001111bmov dx,0fffbhout dx,al ；使PC7＝1（START为高）nopmov al,00001110bout dx,al ；使PC7＝0（START为低）；查询是否转换结束mov dx,0fffahagain: in dx,altest al,20h；PC5＝0（转换未结束，继续检测）jz again；PC5＝1（转换结束）mov dx,0fff8h ；输入数据in al,dxcall adprcs ；处理数据mov dx,0fff9hout dx,al ；输出数据〔习题12.7〕假设系统扩展有一片8255A供用户使用，请设计一个用8255A与ADC0809接口的电路连接图，并给出启动转换、读取结果的程序段。
微机原理、汇编语言与接口技术 第七章 习题答案 人民邮电出版社(周杰英 张萍 郭雪梅 著)
第7章输入/输出接口习题与参考答案这一章的习题与参考答案分为两大部分，一部分是输入输出概述及DMA控制器的习题与参考答案；另一部分是中断及中断控制器部分的习题与参考答案。
一、输入输出概述及DMA控制器的习题与参考答案1、请说明为什么输入接口的数据缓冲寄存器必须有三态输出功能而输出接口却不需要的原因。
解：输入接口的数据缓冲寄存器的输出端是直接接在数据总线上的，如果数据寄存器没有三态输出功能，则无论数据寄存器被寻址选中或未被选中，其数据都会被送上数据总线，若此时总线上真正要传送的数据与该输入缓存器的内容不一致时，就会发生总线冲突。
所以，输入接口的数据缓冲器必须有三态输出功能，以便当接口未被寻址选中时，其输出端处于高阻态，从而与总线隔离。
对于输出接口来说，是输入端与数据总线相连，而输出端是与外设相连，因此其输出不影响总线状态；另外，一个外设一般只与一个输出数据缓存器相连，因此输出接口的数据缓存器无须有三态输出功能。
2、8086/8088CPU中哪些寄存器可以用于I/O寻址？若I/O端口地址分别是10H和100H，分别写出向这两个端口写入73H的程序段。
解：8086/8088CPU内可以用于I/O寻址的寄存器为AL、AX和DX。
向端口10H写入73H的程序段为：MOV AL，73HOUT 10H，AL向端口10H写入73H的程序段为：MOV AL，73HMOV DX，100HOUT DX，AL3、图为7段显示器接口，显示器采用共阳极接法，试编写程序段，使AL中的一位十六进制数显示于显示器上。
输出锁存器地址为40H。
解：TABLE DB 3FH，06H，5BH，4FHDB 66H，6DH，7DH，07HDB 7FH，67H，77H，7CH，DB 39H，5EH，79H，71HLEA BX，TABLEXLA TOUT 40H，AL4、PC/XT机有哪些输入输出方式？各自的特点如何？DMA控制器应具备哪些功能？解：无条件方式：需要外设处于就绪状态，硬件简单；查询方式：CPU需要不断地查询外设是否就绪，浪费CPU时间，硬件较简单；中断方式：外设准备好后，向CPU发中断请求，请求CPU完成数据传输，外设与CPU 并行；硬件又比前两者复杂。
《计算机控制技术》习题参考答案(完整版)
《计算机控制技术》（机械工业出版社范立南、李雪飞）习题参考答案第1章1．填空题(1) 闭环控制系统，开环控制系统(2) 实时数据采集，实时决策控制，实时控制输出(3) 计算机，生产过程(4) 模拟量输入通道，数字量输入通道，模拟量输出通道，数字量输出通道(5) 系统软件，应用软件2．选择题(1) A (2) B (3) C (4) A (5) B3．简答题(1) 将闭环自动控制系统中的模拟控制器和和比较环节用计算机来代替，再加上A/D转换器、D/A转换器等器件，就构成了计算机控制系统，其基本框图如图所示。
计算机控制系统由计算机（通常称为工业控制机）和生产过程两大部分组成。
工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。
生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。
(2)操作指导控制系统：其优点是控制过程简单，且安全可靠。
适用于控制规律不是很清楚的系统，或用于试验新的数学模型和调试新的控制程序等。
其缺点是它是开环控制结构，需要人工操作，速度不能太快，控制的回路也不能太多，不能充分发挥计算机的作用。
直接数字控制系统：设计灵活方便，经济可靠。
能有效地实现较复杂的控制，如串级控制、自适应控制等。
监督计算机控制系统：它不仅可以进行给定值的控制，还可以进行顺序控制、最优控制、自适应控制等。
其中SCC+模拟调节器的控制系统，特别适合老企业的技术改造，既用上了原有的模拟调节器，又可以实现最佳给定值控制。
SCC+DDC的控制系统，更接近于生产实际，系统简单，使用灵活，但是其缺点是数学模型的建立比较困难。
集散控制系统：又称分布式控制系统，具有通用性强、系统组态灵活，控制功能完善、数据处理方便，显示操作集中，调试方便，运行安全可靠，提高生产自动化水平和管理水平，提高劳动生产率等优点。
缺点是系统比较复杂。
计算机集成制造系统：既能完成直接面向过程的控制和优化任务，还能完成整个生产过程的综合管理、指挥调度和经营管理的任务。
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13.1 数字量：在时间上和数值上都是离散的物理量。
模拟量：在时间上或数值上是连续的物理量。
DAC主要用来进行数字量到模拟量的转换；ADC主要用来进行模拟量到数字量的转换。
13.2 DAC主要性能指标：分辨率、转换精度、建立时间
ADC主要性能指标：分辨率、转换精度、转换时间
13.3 ∵1-0REFo2D2VVniiin，5VREF， 3RRF，D=21H=00100001B，n=8
∴64V.0)2121(25V058o
若Vo=3V，则REF8o1-0V-2V2Dniii154，∴D=10011010B=9AH
备注：题目有误，“RF=R，则将输出的数字量为21H时”，改为“RF=3R，则将输入的
数字量为21H时”。
13.4 （1）上限：Dup=4×28/5=204.8=CDH
下限：Ddowm=1×28/5=51.2=33H
；矩形波
SQUARE PROC FAR
MOV DX，3A9H
Z0： MOV CX，09AH
MOV AL，33H
Z1： OUT DX，AL ；51送D/A输出
LOOP Z1 ；循环154次
MOV CX，09AH
MOV AL，CDH
Z2： OUT DX，AL ；205送D/A输出
LOOP Z2 ；循环154次
JMP Z0 ；转Z0，重复上述过程
RET
SQUARE ENDP
（2）代入公式：REF1-n1-nOUT2V22-DV求出上限和下限
上限：Dup=（2×27/5）+27=179.2=B3H
下限：Ddowm=（-3×27/5）+27=51.2=33H
；梯形波
TRAPE PROC FAR
MOV DX，3A9H
MOV CX，080H
MOV AL，33HH
Z1： OUT DX，AL ；送D/A输出，以形成平底
LOOP Z1 ；循环128次
MOV CX，080H
Z2： INC AL ；AL加1
OUT DX，AL ；送D/A输出，以形成上升斜坡
LOOP Z2 ；AL加1，逐次循环
MOV CX，080H
Z3： OUT DX，AL ；输出平顶
LOOP Z3
MOV CX，080H
Z4： DEC AL
OUT DX，AL ；输出下降斜坡
LOOP Z4
JMP Z1
RET
TRAPE ENDP
13.5 8255口地址330H~333H，8254口地址130H~133H，0832口地址
MOV DX，133H
MOV AL，01010110B
OUT DX，AL ；8254控制字
MOV DX，131H
MOV AL，4
OUT DX，AL ；写初值
MOV DX，333H
MOV AL，00001111B
OUT DX，AL ；PC7=1，启动8254
MOV AL，10010010
OUT DX，AL； ；8255控制字写入控制寄存器
MOV AL，00001001B
OUT DX，AL ；PC4=1，使为高电平
MOV AL，00001011B
OUT DX，AL ；PC5=1，使为高电平
MOV AL，00000011B
OUT DX，AL ；PC1=1，使为高电平
DEC DX
DEC DX ；指向端口B
TWAIT：IN AL，DX
TEST AL，01H
JZ TWAIT
INC DX
INC DX
MOV A1，00000111B
OUT DX，AL ；使PC3=1
MOV DX，330H ；指向A口
IN AL，DX ；取出8位数据
MOV DATABUF，AL
MOV DX，333H
MOV AL，00000110B ；使OE=0无效
OUT DX，AL
MOV AL，00001110B ；使PC7=0无效
OUT DX，AL ；结束读取操作
以下输出波形，把AL的值换算成模拟量，看满足大于4V还是小于1V，然后决定让
0832输出何种波形。