STEP 7-Micro/WIN 32编程软件与S7-200系列可编程控制器及其与PC机的通信实例
STEP 7-Micro/WIN 32编程软件与S7-200系列可编程控制器及其与PC机的通信实例
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1.1.实训目的
（1）认识S7-200系列可编程控制器及其与PC机的通信。
（2）练习使用STEP
7-Micro/WIN 32编程软件。
（3）学会程序的输入和编辑方法。
（4）初步了解程序调试的方法。
2.2.内容及指导
（1）PLC认识
记录所使用PLC的型号，输入输出点数，观察主机面板的结构以及PLC和PC机之间的连接。
（2）开机（打开PC和PLC）并新建一个项目。
²²&&&&&&&
用菜单命令“文件”→“新建”或用新建项目快捷按钮。1. 用8088CPU组成的PC机数据线是（
A）8条单向线
B）16条单向线
C）8条双向线
D）16条双向线
2. 微处理器系统采用存储器映像方式编址时存储单元与I/O端口是通过（
）来区分的。
A）不同的地址编码
B）不同的读控制逻辑
C）不同的写控制逻辑
D）专用I/O指令
3. 要禁止8259A的IR0的中断请求，则其中断屏蔽操作指令字OCW1应为（ D ）。
4. 在8086环境下对单片方式使用的8259A进行初始化时，必须放置的初始化命令字为（
A）ICW1,ICW2,ICW3
B）ICW1,ICW2,ICW4
C）ICW1,ICW3,ICW4
D）ICW2,ICW3,ICW4
5. 位的SRAM芯片，它的地址线条数为（
6. 在计算机系统中，可用于传送中断请求和中断响应信号的是（
A）地址总线
B）数据总线
C）控制总线
7. 段寄存器装入2300H，该段的最大结束地址是（
8. 在进入DMA工作方式之前，DMA控制器当作CPU总线上的一个（
A）I/O设备
B）I/O接口
C）主处理器
9. 在8086宏汇编过程中不产生指令码，只用来指示汇编程序如何汇编的指令是（ D ）。
A）汇编指令
C）机器指令
10. 中断向量表占用内存地址空间为（ A ）。
A）00000H～003FFH
B） 00000H～000FFHC）00000H～00100H
D）FFF00H～FFFFFH
11. 实现CPU与8259A之间信息交换是（ D ）。
A）数据总线缓冲器
B）级联缓冲/比较器
C）读写控制电路
D）数据总线缓冲器与读写控制电路
12. Intel 8253的最大输入时钟频率是（ B ）。
13. 现有4K×8位的RAM芯片，它所具有的地址线条数应是（ B ）条。
14. 8086CPU访问I/O设备，实际上是访问（
15. 8086 CPU响应外部中断NMI和INTR时，相同的必要条件是（ B ）。
A）允许中断
B）当前指令执行结束
C）总线空闲
D）当前访问内存操作结束
16. 在8253的6种工作方式中,能够自动重复工作的两种方式是（ B ）
A）方式1方式2
B）方式2方式3
C）方式2方式4
D）方式3方式5
17. 实现模数转换的方法很多，ADC0809采用的是如下的（ C ）方法实现模数转换的。
A)双积分式
C)逐次逼近式
18. 在查询传送方式中，CPU要对外设进行读出或写入操作前，必须先对外设（ B ）。
A）发控制命令
B）进行状态检测
C）发I/O端口地址
D）发读/写命令
19. 有一8086系统的中断向量表，在0000H：003CH单元开始依次存放34H、FEH、00H和F0H四个字节，该向量对应的中断类型码和中断服务程序的入口地址分别为
A）0EH，34FE：00F0H
B）0EH，F000：FE34H
C）0FH，F000：FE34H
D）0FH，00F0H：34FEH
20. 8255工作在方式1的输出时，OBF信号表示（ B ）。
A）输入缓冲器满信号
B）输出缓冲器满信号 C）输入缓冲器空信号
D）输出缓冲器空信号
21. 设异步传输时的波特率为4800bps，若每个字符对应一位起始位，七位有效数据位,一位偶校验位,一位停止位,则每秒钟传输的最大字符数是（
22. 8086CPU的地址总线有20位，可直接寻址
的存储空间。
23. CPU与外设交换数据的传送方式通常有 程序控制传送方式 、中断传送和 直接存储器存取（DMA）。
24. 8086系统最多能识别
256 种不同类型的中断，每种中断在中断向量表中分配有4个字节单元，用
以指示中断服务程序的入口地址。
25. 在8086CPU系统中，当发送地址码后，识别该地址码是用于对存储器寻址还是对I/O端口寻址是依据
信号来判别的。
26. 对I/O端口的编址一般有 统一编址 方式和 独立编址 方式。
27. 在微型计算机系统中，实现定时／计数功能的常用方法可归纳为以下三种，1）软件定时2）纯硬件
定时3） 可编程定时器
28. 构成的微机中，每个主存单元对应两种地址： 段地址 和 偏移地址
29. 串行异步通信方式时，CPU与外设收发两端必须统 传送格式 和 波特率 。
30. 若8259A中ICW2的初始值为40H，则在中断响应周期数据总线上出现的与IR5对应的中断类型码为
31. 动态RAM与静态RAM的主要不同点在于动态RAM需要 刷新电路 。
32. 存储器的存取速度可用 最大存取时间 和 存取周期 两个时间参数来衡量，其中后者比前者大。
33. 8086如何响应一个可屏蔽中断请求？简述响应过程。
答：（1）中断请求与检测
（2）判断是否响应
（3）确定中断向量地址
（4）保存断点
（5）执行中断服务程序
（6）中断返回
34. 8259A的初始化命令字和操作命令字有什么区别？它们分别对应于编程结构中那些内部寄存器？P249
35. 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵？
答：微处理器是微计算机系统的核心硬件部件，对系统的性能起决定性的影响；
微计算机包括微处理器、存储器、I/O接口电路及系统总线；
微计算机系统是在微计算机的基础上配上相应的外部设备和各种软件，形成一个完整的、独立的
信息处理系统。
36. 在微机系统中，接口芯片具有哪些功能？
37. 什么是硬件中断和软件中断？在PC机中两者的处理过程有什么不同？
38. 8259A的中断屏蔽寄存器IMR与8086中断允许标志IF有什么区别？P241
39. 比较中断与DMA两种传输方式的特点。
答：中断是微处理器与外部设备交换信息的一种方式，DMA是内存与外设之间或内存与内存之间进
行直接数据传输的一种方式，中断是依靠CPU实现数据传送，而DMA是不需要CPU干预，由一种
控制数据传输的硬件电路――DMA控制器来实现的。
40. 在8086的微计算机系统中，存储器是如何组织的？是如何与处理器总线连接的？BHE信号起什么作
答：存储器组织：8086的1MB存储器，分成了两个512KB存储区，分别叫奇地址区（奇区）和偶地址
区（偶区）。偶区单元中的数据与数据总线上低位字节数据线D7～D0相连，奇区单元中的数据与数据
总线上高位字节数据线D15～D8相连。地址线A19～A1可同时对奇偶区内单元寻址，A0、￣BHE则用
于对奇偶区的选择，A0=0选择偶区，￣BHE=0选择奇区。
41. 8259A初始化编程过程完成哪些功能？这些功能由哪些ICW设定？
42. DMA控制器应具有哪些功能？
43. 存储器和CPU连接时应考虑哪几方面的问题？P192-193
44. 怎样确定8086的最大或最小工作模式？最大、最小模式产生控制信号的方法有何不同？
答：最小模式：在系统中只有一个8086处理器；最大模式：在系统中有两个或两个以上的处理器。
最小模式下各引脚信号可分为三类：双向引脚信号、输入引脚信号和输出引脚信号；在最大模式
下24～31脚的功能不同于最小模式，在最大模式下，许多总线控制信号是通过总线控制器8288
45. 在8086中，逻辑地址、偏移地址、物理地址分别指的是什么？具体说明。给定一个存放数据的内存
单元的偏移地址是20C0H，（DS）=0C00H，求出该内存单元的物理地址。
答：逻辑地址：段基址和偏移地址都是无符号的16位二进制数，这两部分构成存储单元的逻辑地址；
偏移地址：段内存储单元距离段首地址的偏移量；
物理地址：物理地址=段基址×16+偏移地址。
该内存的物理地址=0C00×16+20C0=0E0C0
46. 简述8237A初始化编程的一般步骤？
答：（1）输出复位命令，使8237A允许接受DMA请求，先M后触发器清零；
（2）选择使用的通道，并写入相应通道当前地址寄存器和基地址寄存器的初始值；
（3）写入当前字节计数器和基字节计数寄存器的初始值，确定要传送的字节数；
（4）写入方式寄存器，以确定8237A的工作方式和传送类型；
（5）写入控制寄存器，以控制8237A的工作；
（6）写入屏蔽寄存器；
（7）若有软件请求， 则写入请求寄存器。
47. 什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？在基于的微机系统中，中断类型码和中断向
量之间有什么关系？
48. 什么是I/O端口？8086CPU最多可以访问多少个I/O端口？访问时用什么指令？ 解释IN指令和OUT
指令的数据流动方向？
49. 试对一个8251A进行初始化编程，要求工作在同步方式，7位数据位，奇校验，1个停止位。
50. 简述8255初始化的流程，设8255A的地址范围是100H～103H，试编写分别完成下列功能的初始化
51. 以下是8086微机系统扩展一片8255A作为并行口的电路图，同时还配以74LS138译码器等芯片，如
图9-9所示。端口A为方式1输入，以中断方式与CPU交换数据，中断类型号为0FH；端口B工作
于方式0输出，端口C作为输入。
52. 设8253三个计数器的端口地址为201H、202H、203H，控制寄存器端口地址200H。输入时钟为2MHz，
让1号通道周期性的发出脉冲，其脉冲周期为1ms，试编写初化程序段。
53. 设8251A为异步工作方式，波特率因数为16，7位/字符，奇校验，两位停止位。CPU对8251A输入80
字符。进行初始化编程。端口地址为0F2H。
54. 什么是中断？中断有什么作用？
55. 8086CPU的地址总线有位，可直接寻址立编址方式下，可寻址
个I/O端口。
56. 目前制造计算机所采用的电子元器件是__B__。
A.中规模集成电路
B. 超大规模集成电路
C.超导材料
57. 在执行0001B与1010B的加法运算后，关于标志寄存器中各位的变化的叙
述正确的是__D_。(设该运算前刚执行了标志寄存器的清零）
58. 8086CPU经加电复位后，执行第一条指令的地址是__D__。
59. 8086的 NMI 信号是一个__A__。
C.由高到低的下跳沿
D.由低到高的上跳沿
60. 8086工作于最大模式下的特点是__C__。
A.CPU提供全部的控制信号
B.需要CPU收发器
C.需要总线控制器8288
D.由编程进行模式设定
61. 关于8086总线周期，叙述不正确的是__A_。
A.总线周期通常由连续的T1～T4组成
B.在读/写操作数时才执行总线周期
C.总线周期允许插入等待状态
D.总线周期允许存在空闲状态
62. 的存储器可以寻址1M的空间，在对I/O进行读写出操作时，20位地址中只有低16位有效。
这样，I/O地址的寻址空间为___A__。
63. 8086的存储系统采用“字节编址结构”，现有一个存储字地址为5678H，则该地址所在的存储体称为
a) 偶存储体、其数据线接在低8位的D0～D7上
b) 奇存储体、其数据线接在低8位的D0～D7上
c) 偶存储体、其数据线接在高8位的D8～D15上
d) 奇存储体、其数据线接在高8位的D8～D15上
64. 8086中的堆栈采用__BC__的原则。
A.先进先出
B.先进后出
C.后进先出
D.自由出入
65. SPU的A16~A19在总线周期的T1期间，用来输出_20__位地址信息中的_4_位，而在其他时
钟周期内，用来输出_数据_信息。
66. 8086有_16_位数据线，_20__地址线，最大内存容量是_________字节。
67. 为了使得地址和数据同时出现在系统的地址总线和数据总线上，必须在地址信号出现时将它们存锁，
提供_ALE__信号作为锁存器的控制信号。
68. 在8086中,一个最基本的总线周期由_4 个时钟周期组成。如果8086的主频为5MHZ，则基本总线周期
为__________。
69. 8086CPU在执行指令过程中,当指令队列已满,且EU对BIU又没有总线访问请求时，BIU进入_空闲_状
70. 8086在每个总线周期的T3状态开始对_READY_信号进行采样，若其为高电平，则进入T4状态，否则
插入_等待_状态。
71. 用于纪录各种状态信息的寄存器是_标志寄存器_，其中CF是__进位_标志。
72. 当8086进行堆栈操作时，CPU会选择_堆栈_段寄存器来形成20位堆栈地址。
73. CPU和内存间传输数据或_与IO接口交换数据时，CPU才执行总线周期。
74. 8086CPU功能上分为哪几部分？各部分的功能是什么？
75. 指令周期、总线周期和时钟周期三者的关系怎样？如果在存储器读周期中，存储器的速度较慢，无法
与CPU匹配，应采取什么措施？
76. 8086执行指令MOV AX，WORD PTR [2001H]时，需要执行哪几个总线周期（不含取指令周期）？每
个周期的任务是什么？
77. 若8086中访问一个字的数据需2个总线周期，则当 BHE#和A0的状态为10时，表示在第_2 个总线
周期中，将_8_位数据送到数据引脚的_D7――D0上。
78. 下列CPU中属于准16位的是__C__。
D.80386 SX
79. 在系统总线结构中，地址锁存器8282起什么作用？需要几片？
80. 什么叫总线周期?8086 CPU的一个总线周期包括多少时钟周期，什么情况下要插入TW等待周期?插入多少个TW取决于什么因素?
81. 什么是最大模式?什么是最小模式?用什么方法将置为最大模式和最小模式?您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
微型计算机原理及接口技术习题部分参考答案.doc29页
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十进制数147.625转换成二进制数为（
8位二进制补码数80H所表示的真值是（ ）。
B）-0C）-128
计算机的主存储存器一般由（
A）ROM和RAM
B）RAM和A:\磁盘
C）RAM和CPU
计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程，但从系统结构来看，至今为止绝大多数计算机仍是（
）式计算机。
A）实时处理
B）普林斯顿C）并行
D）冯?诺依曼
十六进制数93H转换成八进制数是 。
B）233QC）323Q
完整的计算机系统应包括（
A）运算器、存储器、控制器
B）外部设备和主机
C）主机和实用程序
D）配套的硬件设备和软件系统
至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是（ ）。
A）节约元件B）运算速度快 C）物理器件性能所致 D）信息处理方便
A）B）C） D）
（9）计算机系统中的存储系统是指（
A）RAM存储器 B）ROM存储器C）主存
D）主存和辅存
10）下列（
）属于应用软件。
A）诊断程序
）编译程序C）操作系统
D）文本处理
11）目前大部分的微处理器使用的半导体技术称为（
B）CMOSC）DSP
计算机性指标中MIPs指的是（
A）平均无故障时间 B）兼容性C）百万条指令/s
D）主频的单位
用语言编写的程序，需经_____汇编（翻译成机器语言程序后方可执行。
把二进制数 111.011 2转换成十进制数。把十六进制数 2A 16转换成十进制数。把进制数转换成进制数。某计算机浮点数运算结果为：阶码1010、尾码（各自均有1位，符号位占最高位），设它们均是补码表示的，此数规格化后的阶码是_____。
字符“A”的ASCII码为41H，因此
正在加载中，请稍后...Microsoft Robotics Studio可以使你在PC机上创建程序来远程控制机器人，在这个软件所支持众多公司的机器人控制器中，当然也支持乐高迷手头的NXT控制器。所以赶快去安装免费的微软机器人软件Microsoft Robotics Studio，简称MSRS。2008版的软件才是免费的！
&& 在安装MSRDS之前，首先要确保计算机上已经安装了Visual Studio Express Editions C#，如果安装该软件，让你重启动，你必须重启，因为重启后，这个软件要继续安装后续程序。彻底安装完Visual Studio Express Editions C#后，再安装Microsoft Robotics Developer Studio Express Edition。希望您的电脑安装Win7操作系统。
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&Visual Studio 2008 Express Editions C#下载地址：
&MRDS 2008 R3版下载地址：
&中文说明：
MSRDSYoung Joon Kim
VPLCCRDSSVSE
该网站快速入门：&
&& 安装成功后，就可以为NXT机器人套件编程了，看来乐高在国际上还蛮吃香，各大软件公司纷纷把NXT机器人作为他们的硬件对象。MSRS软件与NXT控制器的通讯是蓝牙通讯，你就用XP SP2操作系统自带的蓝牙软件来设置两者通讯接口就行。以下是蓝牙连接方法。
&&&&&&& 不是所有的蓝牙适配器都适合NXT控制器的蓝牙通讯的，NXT的蓝牙芯片必须是CSR的，所以插在PC机USB口上蓝牙适配器的芯片也要是CSR的，我在淘宝找到一个带天线的适配器，可以用。淘宝网址：
&&&&&&&& 插入蓝牙适配器，在XP操作系统的右下角任务栏中会出现蓝牙图标，点击它，产生设置窗口。如果你安装的是精简版XP操作系统，任务栏中就不会出现蓝牙图标，因为精简版XP操作系统精简掉了蓝牙驱动软件。
点击&添加&。
PC机蓝牙适配器与NXT控制器，密码配对。密码为1234
按下NXT控制器的&橙色&按钮，密码配对成功。
&&&&&&& 看看XP操作系统的自带蓝牙软件窗口&COM端口&选项，蓝牙输入输出端口是多少，记住&传出&端口号。你的PC机生成的端口号不一定与我这次配对成功的端口号一样，我的端口为COM7，这个数值&7&将会出现在下面的MSRS程序的NXT控制器模块设置中。
&&&&&&&& 我这次编程的任务很简单，就是：按下NXT控制器上的&Left&按键，A端口电机正转，按下&Right&按键，电机反转，松开按钮，则电机停转。
&看看用Microsoft Robotics&Studio 给NXT控制器编程的视频演示：
&&我在网上找到了一个乐高中国代理西觅亚公司撰写的MSRS for NXT入门，可以下载看看。&&&& Microsoft Robotics Developer Studio 机器人软件为这个任务的编程如下。
&&&&&&&& 程序提供下载。&&&&&&& 首先从NXT控制器的设置说起。从软件界面左侧的&Services&库找到&Lego NXT Brick&，双击它，它就自动跑到编程页面上去了。
&&&&&&&& 再点击NXT控制器模块，在软件界面右侧&Properties&设置栏里，设置参数，PC机软件与NXT控制器的通讯方式为Bluetooth，根据XP操作系统自带的蓝牙软件中显示的串口号设置串口为&7&，波特率设置为&0&，意思是让系统来选择合适的波特率。
&&&&&&&&&我把NXT控制器模块的名字从原来&LegoNXTBrickV2&改为&NXT1&，后面介绍的模块也可以改名字。
&&&&&&&& 注意：SerialPort的参数值必须是：XP自带蓝牙设置软件和NXT控制器配对后，产生的&传出&端口号。
&&&&&&&& 上图中，参数设置栏中的ShowInBrower的&勾&，可以打，如果有&勾&，当程序运行时，就会出现一个浏览器页面，用来监视任务中用到的NXT各电气部件动作，视频里有演示。
上图的浏览器页面，就实时监视是否有NXT控制器上的按键被按下。
&&&&&&&&&NXT控制器参数设置好后，就可以从&Basic Activities&库找出&if&模块，从&Services&找出&Lego NXT Buttons&模块，如下图。
&&&&&&&&& 用&飘逸&的连线把&NXTButtons&模块的&圆点&输出端口与&if&模块的&三角形&输入端口连接起来。我把模块的名字从&LegoNXTButtonsV2&改为&NXTButtons&。
&&&&&&&& 上图红圈标注的位置值得注意，要按图示方法把&NXTButtons&模块与掌控它的名为&NXT1&的控制器关联起来。
&&&&&&&& 现在开始书写if模块里的逻辑，有趣的是光标位置出现了快捷菜单，提供我选择将要书写的命令，我选择了&PressedLeft&，接着输入了&==&关系符，快捷菜单依然跟着帮助我书写命令，我再选择 &true&，于是&if PressedLeft == true&的逻辑就这样&快捷&地生成了。
&&&&&&& 点击上图&红圈&标注的&+&，产生新的逻辑行，按照上面介绍的方法，&快捷&书写&PressedRight == true&，后面跟着的是&Else&逻辑行，这三个逻辑行的含义是：如果NXT控制器上的&Left&按键按下，则NXT电机正转，如果&Right& 按键按下，则电机反转，否则，电机停止。
&&&&&&&& 继续，把&Data&常数模块和&NXTMotor&模块纷纷提取出来，放在编程页面中。
&&&&&&&&当我连接&Data&模块和&NXTMotor&模块时，那个快捷菜单又出来帮忙了！，太好了，点击选择&SetMotorPower&,意思是&Data&模块里的数值以功率值的形式赋值给&NXTMotor&。
&&&&&& &Data&模块里的数值&1&是满量程功率值，与我们常用的 NXT-G软件的功率值不同，NXT-G软件的满量程功率值是&100&。那么用MSRS软件为NXT机器人编程，想把电机功率降低一半，功率值为多少？答案是&0.5&。当有小数点数值时，要把数据格式从上图显示的&int&切换为&double&，否则虽然可以编译通过，但电机不会转，它把&0.5& 当成&0&了。
&&&&&&&& 这次任务，我只用了一个电机，把它连接在控制器A马达端口上，在程序中的&NXTMotor&模块也要体现这种连接设置，看下图。
&&&&&&&& 程序全景图中，有三个名字一样的&NXTMotor&模块，它们都指向同一个电机，而且设置也是一样的，我设置好一个&NXTMotor&模块，其它两个，复制粘贴就OK，如果不用这种方法，另两个&NXTMotor&模块无法设置成同名模块。
&&&&&&&& 程序编写完毕，下一步咋办，自然是点击软件界面顶部菜单栏中的&&&运行按钮，当然前提是MSRS软件与NXT控制器蓝牙连接要正确，然后出现了&编译与运行窗口&。
&&&&&&&& 窗口中出现&Your project is now running.&，说明编译正确，MSRS软件不断发出蓝牙命令，控制着NXT控制器的运行。注意：程序在PC机的MSRS软件中，不在NXT控制器里，NXT控制器只是执行者。
&&&&&&&&&NXT控制器发出一声&嘟&的声音，NXT控制器已被MSRS程序控制，立即会出现一个浏览器页面，在这个页面中，你可以监视NXT机器人的电气部件动作。
&&&&&&&& 微软机器人软件支持NXT套件，NI公司的Labview软件也支持NXT套件，说明国际上，NXT机器人的影响是很大的，看来我玩乐高NXT机器人还是有道理的，它可能是目前唯一的较低成本、方便快捷和丰富国际资讯的机器人学习和研究工具。
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