試卷B一、填空題1.【答案】分布式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、過程監(jiān)控與管理系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡。2.【答案】網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，是一種空間分布式系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡將分布于不同地理位置的傳感器、執(zhí)行機構(gòu)和控制器連接起來，形成閉環(huán)的一種全分布式實時反饋控制系統(tǒng)?？刂破魍ㄟ^網(wǎng)絡與傳感器和執(zhí)行機構(gòu)交換信息，并實現(xiàn)對遠程被控對象的控制。3.【答案】Von.Noreaman存儲空間的配置結(jié)構(gòu)、Harward存儲空間的配置結(jié)構(gòu)、Preston存儲空間的配置結(jié)構(gòu)。4.【答案】RS-232采用電平傳輸，RS-485接口采用二線差分平衡傳輸；RS-232接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器，利用RS-485接口可以使一個或者多個信號發(fā)送器與接收器互聯(lián)，在多臺計算機或帶微控制器的設備之間實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)通信，形成分布式測控網(wǎng)絡系統(tǒng)。5.【答案】P是比例調(diào)節(jié)，根據(jù)輸入偏差進行調(diào)節(jié)，存在靜差，是有差調(diào)節(jié)；I是積分調(diào)節(jié)，可消除靜差；D是微分調(diào)節(jié)，其輸出可反映輸入變化的速度。6.【答案】光電隔離、繼電器隔離、變壓器隔離、布線隔離、硬件濾波電路、過壓保護電路。二、簡答題1.【答案】Web中文名為萬維網(wǎng)，它是無數(shù)個網(wǎng)絡站點和網(wǎng)頁的集合，是Internet的主要組成部分。Web提供面向Internet的信息瀏覽服務，實現(xiàn)信息的廣泛共享，被應用于計算機控制系統(tǒng)中，負責計算機控制系統(tǒng)的信息發(fā)布任務，并為分布式計算機控制系統(tǒng)提供支持。2.【答案】所有的電磁干擾都是由3個基本要素組合而成的，它們是：電磁干擾源；對該干擾能量敏感的設備；將電磁干擾源傳輸?shù)矫舾性O備的媒介，即傳輸通道或耦合途徑。3.【答案】現(xiàn)場總線是一種應用于生產(chǎn)現(xiàn)場，在現(xiàn)場設備之間、現(xiàn)場設備與控制裝置之間實行雙向、串行、多節(jié)點數(shù)字通信的技術(shù)。4.【答案】（1）COM和ActiveX技術(shù)；（2）多線程技術(shù)；（3）網(wǎng)絡通信技術(shù)；（4）腳本引擎技術(shù)。5.【答案】工業(yè)人工智能是指利用快速發(fā)展的人工智能技術(shù)改造工業(yè)的生產(chǎn)方式和決策模式，

達到降本、增效、提質(zhì)的目的，是當前工業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢。6.【答案】工業(yè)機器人是“一種裝備有記憶裝置和末端執(zhí)行裝置的、能夠完成各種移動來代替人類勞動的通用機器”。三、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計【答案】1．ADS1213與STM32F103接口的12位A-D轉(zhuǎn)換電路圖如下：2．程序設計步驟如下：①寫指令寄存器，設置操作模式、操作地址和操作字字節(jié)。②寫命令寄存器，設置偏置電壓、基準電壓、數(shù)據(jù)輸出格式、串行引腳、通道選擇、增益大小等。③輪詢DRDY輸出。④從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)。循環(huán)執(zhí)行最后兩步，直至取得所需的數(shù)據(jù)。A-D轉(zhuǎn)換程序首先進行GPIO的初始化，ADS1213初始化，然后調(diào)用發(fā)送一個字節(jié)命令函數(shù)，寫指令寄存器，最后再調(diào)用讀取轉(zhuǎn)化結(jié)果函數(shù)，將轉(zhuǎn)化后的結(jié)果賦值給ADValueH、ADValueM和ADValueL三個全局變量。使用到的子函數(shù)如下：（1）STM32的GPIO初始化函數(shù)//*****************************************************************************//STM32的GPIO初始化，入口參數(shù)無，出口參數(shù)無。//*****************************************************************************voidGPIO_Configuration(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; /*PA1和PA4浮空輸入*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_4; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /*PA2PA3PA5推挽輸出*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);}（2）發(fā)送一個字節(jié)命令函數(shù)//*****************************************************************************//向ADS1213發(fā)送一個字節(jié)命令，入口參數(shù)：一個字節(jié)，出口參數(shù)無。//*****************************************************************************voidADS1213_WRCmd(u8command){ u8number=0x08; while(number--){ if(command&0x80){ GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3); }else{ GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3); } ADS1213_SCLK();//一個時鐘周期脈沖 command<<=1; } return;}（3）讀轉(zhuǎn)化結(jié)果函數(shù)//*****************************************************************************//從ADS1213讀取一個字節(jié)，入口參數(shù)無，出口參數(shù)一個字節(jié)。//*****************************************************************************u8ADS1213_RDData(void){ u8value=0,number=0x08; u16variable; while(number--){ value<<=1; ADS1213_SCLK();//一個時鐘周期脈沖 variable=GPIOA->IDR; if(variable&0x0008){ value|=0x01; }else{ value&=(~0x01); } } return(value);}（4）ADS1213初始化函數(shù)//*****************************************************************************//對ADS1213進行初始化，入口參數(shù)無，出口參數(shù)無。//*****************************************************************************voidADS1213_Init(void){ GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);//CS端置0 while(!(GPIOA->IDR&GPIO_Pin_1)); while(GPIOA->IDR&GPIO_Pin_1);delay_1us(8); ADS1213_WRCmd(0x64); //寫INSR寄存器，準備操作32位CMR delay_1us(10); ADS1213_WRCmd(0x52);//寫CMR3寄存器，單極性，串行數(shù)據(jù)從SDOUT輸出 ADS1213_WRCmd(0x00);//寫CMR2寄存器，正常操作 ADS1213_WRCmd(0x81);//寫CMR1寄存器，增強模式率16 ADS1213_WRCmd(0x00);//寫CMR0寄存器與CMR1寄存器決定采樣精度和數(shù)據(jù)//輸出速率有效分辨率為21位fDATA=976Hz，//每次轉(zhuǎn)換時間約為1ms return;}（5）讀取轉(zhuǎn)化結(jié)果函數(shù)//*****************************************************************************//從ADS1213讀取轉(zhuǎn)化結(jié)果，入口參數(shù)無，出口參數(shù)無。//*****************************************************************************voidADS1213_RD_Result(void){ while(!(GPIOA->IDR&GPIO_Pin_1)); while(GPIOA->IDR&GPIO_Pin_1); delay_1us(8); ADS1213_WRCmd(0xA0); delay_1us(10); ADValueH=ADS1213_RDData(); ADValueM=ADS1213_RDData(); ADValueL=ADS1213_RDData(); return;}（6）產(chǎn)生ADS1213所需的一個時鐘周期函數(shù)//*****************************************************************************//產(chǎn)生ADS1213所需的一個時鐘周期，入口參數(shù)無，出口參數(shù)無。//*****************************************************************************voidADS1213_SCLK(void){ GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2); delay_1us(5);//時鐘高電平約5us GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2); delay_1us(5);//時鐘低電平約5us return;}3.由題意可知：QUOTEA0=0，QUOTEAm=850，QUOTENm=212-1=4095。由標度變換公式可知：即。當采樣值為2500時，此時的溫度。四、過程輸出通道設計【答案】1．AD5410與STM32F103接口的12位D-A轉(zhuǎn)換電路圖如下：2．程序設計的步驟為：①通過控制寄存器進行軟件復位。②寫控制寄存器。設置是否啟用外部電流設置電阻、是否啟用數(shù)字壓擺率控制、是否啟用菊花鏈模式、電流輸出范圍，并使能輸出。③寫數(shù)據(jù)寄存器。設置要輸出的電流大小。④不再需要電流輸出時，寫控制寄存器，關(guān)閉輸出功能。3.電流I與數(shù)字量D的函數(shù)表達式為：由題意可知：,QUOTEAm=20mA，QUOTENm=28-1=255。當數(shù)字量為