微型计算机控制技术与系统

天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：微型计算机控制技术与系统 课程代码：0818、4179、4660

第一部分课程性质与设置目的

课程性质与特点

本课程是我国高等学校各类自动化、电子与电气工程、计算机应用、机电一体化等专业的主干专业课程。本课程以计算机在过程控制中的应用技术为中心，主要研究如何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。它以计算机控制系统的结构及特点为基础，讨论一些常用的、新型的控制算法和技术实现，是一门理论联系实际，系统性、实践性很强的课程。

课程设置的目的和要求

设置本课程，为了使考生能够掌握一些常用控制技术的原理、算法和设计思想；学习计算机这种新型的工具，在工业控制应用中的特点和基本规律。具备对“工业计算机控制系统”进行分析的能力，扩展“微机应用”和“自控”方面的知识面，为今后从事相关的设计和生产活动打下基础。

通过本课程的学习，要求考生理解“微型计算机控制技术”的基本工程概念和原理，理解常用的系统结构和控制算法的应用，理论联系实际，提高对计算机过程控制的认识，在自控学科领域内，掌握基本的学习方法及分析问题，解决问题的能力。

与本专业其他课程的关系

“微型计算机控制技术与系统”是电子、自控类专业的主干专业课程，它是

“计算机应用”为了适应“工业控制领域”需要而发展起来的一项专门技术。这门课与“电子信息工程”专业许多其他课程有着密切的关系。《自动控制原理》、《单片微型计算机及其应用》、《微型计算机接口技术》、《可编程控制器》、《信号与系统》是本课程的基础，《数字电路》、《数字信号处理》也与本课程有密切联系。

第二部分课程内容与考核目标

绪论

学习目的与要求

通过本章学习，掌握计算机控制系统与工业控制机的组成和相关概念，了解计算机控

制系统的发展概况和趋势。

考核知识点与考核目标

(一)计算机控制系统概述(一般)

识记：计算机控制系统的概念、组成、典型形式

理解：计算机控制系统的工作原理

(二)工业控制机的组成结构及特点(一般)

识记：工业控制机的组成、特点

理解：内部总线，外部总线的概念

(三)计算机控制系统的发展概况和趋势(一般)

识记：计算机技术的发展阶段，计算机控制理论的发展过程了解：计算机控制理论的发展趋势

输入输出接口与过程通道

学习目的与要求

通过学习本章内容，掌握输入输出口与过程通道的相关概念，理解数字/模拟

量输入输出通道的结构原理。能够对A/D转换器的转换误差和转换信号频率作相应计算，能够使用汇编指令编写简单的接口程序和A/D、D/A转换程序，了解硬件抗干扰技术。

考核知识点与考核目标

(一)数字量输入输出通道(次重点)

理解：数字量输入/输出通道的结构图，输入调理电路和输出驱动电路的功能

(二)A/D转换器及其接口技术(重点)

识记：A/D转换器的技术指标，A/D转换器常用芯片

理解：A/D转换器原理，A/D转换数在其与CPU接口的读入方法

应用：能够编写8255对A/D转换器的采集程序

(三)模拟量输入通道(重点)

理解：模拟量输入通道的任务、组成，采样、量化、孔径时间的概念，I/V变换、多

路模拟开关和采样保持的功能和原理。理解模拟量输入通道设计思路。

(四)D/A转换器及其接口技术(重点)

识记：D/A转换器的技术指标与常用芯片

理解：D/A转换器的工作原理及其与PC总线的接口技术

应用：能够编写应用于PC总线工业控制机接口的D/A转换程序。

(五)模拟量输出通道(重点)

理解：模拟量输出通道的任务和结构形式。单/双极性电压输出电路的输入—

输出关系式，模拟量输出通道的设计

应用：设计简单的模拟量输出通道电路，并编制输出程序。

(六)硬件抗干扰技术(次重点)

识记：供电、接地技术

理解：干扰的来源和传播途径，串/共模干扰、长线传输干扰的定义及其抑制

方法

数字程序控制技术

学习目的与要求

通过本章的学习，使考生掌握数字程序控制的基本概念、原理及应用技术。

这里重点要求同学们掌握一种常用算法——逐点比较法插补计算，理解逐点比较法插补的原理，并能够编写相应的汇编程序。同时对作为数字程序控制系统输出装置的“步进电机控制技术”做一了解。

考核知识点与考核目标

(一)数字程序控制基础(重点)

理解：数字程序控制的概念、原理，以及控制方式。

(二)逐点比较法插补原理(重点)

理解：逐点比较法插补的定义，直线插补计算和圆弧插补计算的特点，区别，

以及它们的程序实现

应用：按照逐点直线插补和圆弧插补法对给定条件进行列表计算、制图，并编制相应的汇编程序。

(三)步进电机控制技术(次重点)

理解：步进电机的功能、原理，工作方式。

应用：绘制步进电机的时序波形图、电路原理图、和输出字表

常