计算机制技术复习特辑.docVIP

复 习 资 料 从本质上讲，计算机控制系统的工作过程可归纳为：实时数据采集、实时控制决策、实时输出控制。 计算机控制系统的软件组成包括：系统软件、应用软件 计算机控制系统的硬件组成包括：？？？ 计算机控制系统的典型形式有：数据采集和监视系统、直接数字控制系统 (DDC)、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统。 具有如下特点的控制系统属于集散控制系统：“采用分散控制、集中操作、分级管理和综合协调的设计原则与网络化的控制结构，形成分级分布式控制。” 所谓总线就是在模块和模块之间或设备与设备之间的一组进行互连和传输信息的信号线，信息包括指令、数据和地址。 总线按其传送数据的方式可分为串行总线和并行总线； 数据总线用于CPU与其他部件之间传送信息（数据和指令代码）。具有三态（高阻、“1”和“0”三种状态）控制功能，而且是双向传输的，即CPU通过数据总线可以接收来自其它部件的信息，也可以通过数据总线向其它部件发送信息。 数据线的宽度表示了总线数据传输的能力，反映了总线的性能。 地址总线用来传送CPU要访问的存储单元或I/O接口地址信号。地址信号一般由CPU发往其它芯片，属于单向总线，但也具有三态控制功能。 地址总线的数据位数决定了该总线构成的微机系统的寻址能力。 控制总线用于传输控制命令和状态信息。根据不同的使用条件，控制总线有的为单向，有的为双向；有的为三态，有的为非三态。 接口是计算机与外部设备（部件与部件之间）交换信息的桥梁，它包括输入接口和输出接口。 CPU在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题：速度不匹配、时序不匹配、信息格式不匹配、信息类型不匹配。因此，I/O设备一般不和微机内部直接相连 接口的作用主要就是为了解决计算机与外部设备连接时存在的各种矛盾。 在计算机和生产过程之间传递和变换信息的装置称为输入输出过程通道。 计算机控制系统的过程通道分为四类：模拟量输入通道和模拟量输出通道，数字量输入通道和数字量输出通道。 数字量(开关量)信号共同特征就是这些信号的是以二进制的逻辑 “1”和“0”出现的，代表生产过程的一个状态。 数字量输入接口（DI）作用就是采集生产过程的状态信息。 数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入口地址译码电路等组成。 数字量(开关量)输入通道的基本功能就是接收外部装置或生产过程的状态信号。 为了将外部开关量信号输入到计算机，必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号，这些功能称为信号调理。 如图所示为从开关、继电器等接点输入信号的小功率输入调理电路，试述该电路是如何清除由于接点的机械抖动而产生的振荡信号以及其工作原理？ 图 小功率输入调理电路 答案：一般都应加入有较长时间常数的积分电路来消除这种振荡。原理：闭和K时，电容C放电，反相器反相为1；断开K时，电容C充电，反相器反相为0。 数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成 。 在数字量输出通道中，从锁存器中出来的是TTL电平，驱动能力有限，所以要加上驱动电路。如图所示为小功率功率晶体管输出驱动继电器电路，试述该电路工作过程，及D与R的作用。 图 功率晶体管输出驱动继电器电路 答案：作用过程：当TTL电平为1时，晶体管截止，J不吸合；当TTL电平为0时，晶体管导通，J吸合。D的作用是泄流，通过D放掉J上所带的电荷，防止反向击穿；R的作用是限流。 数控系统组成由输入装置、 输出装置、 控制器和插补器等四大部分组成。其中，控制器和插补器功能以及部分输入输出功能由计算机承担。 所谓直线插补是指在给定的两个基点之间用一条近似直线来逼近，也就是由此定出中间点连接起来的折线近似于一条直线，并不是真正的直线。 所谓二次曲线插补是指在给定的两个基点之间用一条近似曲线来逼近，也就是实际的中间点连线是一条近似于曲线的折线弧。常用的二次曲线有圆弧、抛物线和双曲线等。 在一个点位控制系统中，只要求控制刀具行程终点的坐标值，即工件加工点准确定位。如孔加工机床，如钻床、镗床、冲床等。 这种控制也主要是控制行程的终点坐标值，不过还要求刀具相对于工件平行某一直角坐标轴作直线运动，且在运动过程中进行切削加工。 轮廓的切削控制的特点是能够控制刀具 HYPERLINK /w15/play_album-aid-899260_vid-MjA4Mzk4MDc.html \t _parent 沿工件轮廓曲线不断地运动，并在运动过程中将工件加工成某一形状。 逐点比较法是以阶梯折线来逼近直线或圆弧等曲线的，它与规定的加工直线或圆弧之间的最大误差为一个脉冲当量，因此只要把脉冲当量(每走一步的距离即步长)取得足够小，就可达到加工精度的要求。 逐点比较法直线插补计算的四个步骤：偏差判别、坐标