1、 单片机原理及应用 考试 大纲 一、 考试内容及要点 本课程要求考生系统地掌握 MCS-51 单片机 的结构及指令系统、汇编语言程序设计方法、 单片机外部存储器的扩展，单片机与输入 /输出外部设备的 接口电路设计 、应用 编程方法，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 主要内容： 1 单片机概述 单片机 的定义、 发展历史 、 单片机的特点 、 单片机的发展趋势 、 嵌入式微控制器（单片机） 与 嵌入式数字信号处理器 、 嵌入式微处理器 、 嵌入式片上系统 的概念。 2 单片机的硬件结构 单片机的硬件组成 、 引脚功能 、 CPU 组成和功能、 存储器的结构 、 并行 i/o 口
2、、 时钟电路与时序 、 复位操作和复位电路 。 3. 单片机的指令系统 指令系统概述 、 指令格式 、 寻址方式 、 指令 。 4. 汇编语言程序设计 汇编语言程序设计概述 、 汇编语言源程序的汇编 、 汇编语言程序设计举例 。 5. 单片机的中断系统 中断技术概述 、 中断系统结构 、 中断允许与中断优先级的控制 、 响应中断请求的条件 、外部中断的响应时间 、 外部中断的触发方式选择 、 中断请求的撤销 、 中断服务子程序的设计 和 多外部中断源系统设计 。 6. 定时器 /计数器 定时器 /计数器的结构 、 定时器 /计数器的 4 种工作方式 、 对外部输入的计数信号的要求 、定时器 /
3、计数器的编程和应用 。 7. 串行口 串行口的结构 、 串行口的 4 种工作方式 、 多机通信 、 波特率的制定方法 、 串行口的应用 。 8. 外部存储器的扩展 系统扩展结构 、 地址空间分配和外部地址锁存器 、 程序存储器的扩展 、 静态数据存储器的扩展 、 存储器的 综合扩展 。 9. I/O 扩展 单片机的 i/o 扩展 概述 、 I/O 接口芯片 82C55 和 81C55 的工作方式 以及程序设计。 10. 输入 /输出接口 设计 LED 数码管的显示原理 、 键盘的工作原理 、 LCD 工作原理，以及它们的程序设计。 二、 参考书目： 张毅刚 、 彭喜元 、 彭宇 ， 单片机原理
4、及应用 (含盘 )(第 2 版 )， 高等教育出版社 ， 2010 年5 月 . 计算机控制技术考试大纲 （一）掌握自动控制系统的基本组成，掌握典型线性环节的实现和作用，能够利用运算放大器模拟典型环节和构成自动控制系统。 （二）掌握 采样系统的稳定性条件 ， 了解 常规数字控制器的设计方法 ，能说明系统控制原理、被控对象、被控变量、操纵变量以及控制过程。 （三） 掌握系统能控与能观察的基本概念与判断方法 ， 了解 状态观测器的 基本原理。 （ 四 ）了解计算机控制系统的基本结构、基本原理，能够根据一个特定的控制对象和要求，选用基本的器件组建一个系统，并了解各元器件在系统中的作用和功能 。 （
5、五 ）熟悉输入输出通道的组成、功能及其控制方式；掌握多路开关及其采样保持器的原理及使用方法。 （ 六 ）熟练掌握数字量（开关量）输出输入通道的接口形式、变换原理及其与 CPU 的接口。 （ 七 ）熟练掌握 D/A 转换与 A/D 转换的基本原理、 接口形式及其与CPU 的接口。 （ 八 ）重点掌握 8 位并行 D/A 转换器及其接口技术和高于 8 位的并行 D/A 转换器接口工作原理。 （ 九 ）重点掌握 8 位并行 A/D 转换器及其接口技术和高于 8 位的并行 A/D 转换器接口工作原理。 （ 十 ）了解计算机控制系统的基本设计方法。 参考书： 计算机控制技术及应用王平 、谢昊飞、蒋建春
6、等编著 机械工业出版社 ， 2010 年 2 月。 自动控制原理考试大纲 （一）控制系统的数学描述 1 时域微分方程：典型物理系统的微分方程；非线性系统的线性化； 2 频域描述：系统的传递函数定义、性质；典型环节的传递函数； 3 动态结构图：结构图的建立与化简； Mason（梅逊）公式及其综合应用； 4 一般反馈系统：一般系统的典型结构和基本关系；自动控制理论中的基本控制作用（环节）； （二）控制系统的时域分析 1 时域分析的一般方法：基本信号及系统的一般响应以及其物理意义；控制系统的主要性能指标； 2 一阶系统分析：一阶系统在典型信号作用下的响应特征； 3 二阶系统分析：二阶系统的数学模型；
7、二阶系统的单位阶跃响应特征，欠阻尼下的性能指标；二阶系统的其它响应特征；了解二阶系统响应特性的改善方法； 4 高阶系统分析：高阶系统时域响应的分量结构及意义；闭环极点与主导极点；高阶系统的二阶近似； 5 控制系统的稳定性分析：系统稳定的基本概念；系统稳定的充分必要条件； Routh 判据及几种情况分析、 Hurwitz 判据和 Lienard-Chipard 判据一般了解； 6 控制系统的误差分析：控制系统误差的概念与稳态误差的定义及计算；误差的数学模型与稳态误差分析；扰动信号误差分析和稳态误差 的补偿； （三）根轨迹法 1 根轨迹的基本概念； 2 绘制根轨迹图的基本法则； 3 控制系统根轨迹
8、的绘制方法及简单系统的根轨迹草图绘制； 4 控制系统根轨迹的分析方法，根据根轨迹图分析系统的性能； （四）频率响应法 1 系统频率特性的求取方法；典型环节的频率特性； 2 频率特性函数的图形： Nyquist 图的粗略绘制与特性； Bode图的绘制与特性（由系统开环传递函数绘制 Bode 图，以及 Bode图写出系统就、开环传递函数）； 3 开环频率特性分析，利用开环 Bode 图研究闭环系统的稳定性及其它特性； 4 Nyquist 稳定判据： Nyquist 稳定判据及其应用； （五）控制系统的校正方法 1系统校正的概念与结构； 2根轨迹法校正：改造根轨迹的方法；串联校正装置 ： 微分校正
9、、积分校正 、 徽分 -积分校正 的目的和基本思想 ； 3频率法校正：超前校正、滞后校正、滞后超前校正 的目的和基本思想 ； 4参考模型校正法 的基本思想 ； 5频率法反馈校正 的基本思想和特点 ； 6控制系统结构设计：基于开环的前置校正结构 、扰动 补偿 、输入补偿的基本思想 ； （六） 非线性系统分析 1 典型的本质非线性环节 ； 2 相平面与相轨迹的基本概念，等倾线作图法的基本思想 ； 相平面图的特征和极限环；描述函数法的基本思想，非线性系统的描述函数分析。 参考 书目： 自动控制原理胡寿松主编 科学出版社 2013 年 第六版 自动控制原理 孙亮、杨鹏 主编 高等教育 出版社 2011 年 第三版
