山东省（春季高考）电气技术类 《电子技术基础与技能》项目七任务三 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）电气技术类《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共155份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电气技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电气技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）电气技术类 《电子技术基础与技能》 项目七：组合逻辑电路 任务三：编码器的基本功能 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 格雷码编码器的特点是（ ） A. 相邻代码只有 1 位不同 B. 编码效率最高 C. 易于硬件实现 D. 能直接驱动数码管 2. 编码器的主要功能是（ ） A. 将输入的二进制代码转换为特定输出信号 B. 将输入的特定信号转换为二进制代码 C. 实现加法运算 D. 存储二进制数据 3. 编码器的功能是（ ） A. 将数字信号转换为模拟信号 B. 将模拟信号转换为数字信号 C. 将输入的特定信息编成二进制代码 D. 对输入的代码进行译码 4. 关于编码器说法正确的是（ ） A. 编码器属于时序逻辑电路 B. 编码器比较复杂，一般不制成集成电路 C. 编码器中，二位二进制数只可表示2种特定含义 D. 编码器中若有8个输入信号，至少需用3个输出口 5. 如果对56个学生进行编码，至少需要______位二进制码（ ） A. 6 B. 5 C. 7 D. 8 6. 下列电路中，属于编码器的是（ ） A. 74LS138 B. 74LS48 C. 74LS148 D. 74LS74 7. 如图所示编码器输出为111，对应的输入信号是（ ） A. 有效 B. 有效 C. 有效 D. 有效 8. 能将输入信息转换二进制代码的电路为（ ） A. 译码器 B. 数据分配 C. 数据选择器 D. 编码器 9. 输入、输出高电平有效的16线-4线编码器输入有效时，其输出由高位到低位的状态为（ ） A. 0110 B. 1010 C. 101 D. 1001 10. 下列电路中，兼具编码和存储功能的是（ ） A. 74LS373 B. 74LS138 C. 74LS148 D. 74LS283 11. 能将输入信号转变为二进制代码的电路称为（ ） A. 译码器 B. 数据分配器 C. 数据选择器 D. 编码器 12. 在二进制编码中，一个4位编码器可以表示的最大数是（ ） A. 15 B. 8 C. 16 D. 32 13. 4 位二进制编码器输入信号有效时，输出代码的最低位为 0 的情况可能是（ ） A. 输入 有效 B. 输入 有效 C. 输入 有效 D. 输入 有效 14. 对第11题的逻辑图的逻辑功能描述准确的是（ ）。 A. 实现了译码功能 B. 实现了BCD编码功能 C. 实现了移位功能 D. 实现了加法功能 15. 在二进制编码器中，有8个输入信号，需要______个输出信号才能完成编码。（ ） A. 8 B. 256 C. 3 D. 4 16. 二—十进制编码器的输入信号有______个。（ ） A. 2 B. 3 C. 4 D. 10 17. 二—十进制编码器的功能是（ ） A. 将各种信号编码成二进制数输出 B. 将十进制数编码成二进制数输出 C. 将二进制数转换成十进制数输出 D. 将二进制数转换成各种信号输出 18. 将0~9共10个十进制数转换为二进制代码的电路，叫作______编码器。（ ） A. 10线-4线 B. 2线-4线 C. 4线-2线 D. 4线-10线 19. 要对10个数码进行编码，编码器应有______个输出端。（ ） A. 4 B. 3 C. 2 D. 5 20. 二—十进制BCD编码器中禁止使用的编码有（ ） A. 0101 B. 0111 C. 1000 D. 1100 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 简述编码器在自动控制系统中的基本功能。 22. 某传送带需要按照设定长度自动切断材料，电动机轴上安装增量式编码器。说明编码器在该装置中的作用，并简述控制器实现定长切断的基本过程。 23. 某设备操作面板设置了8个互斥功能按键，每次只允许按下其中一个按键。控制电路需要根据被按下的按键识别相应功能。简述该电路采用编码器后，输入信号与输出信号之间的基本转换关系，并说明8个按键信号至少需要几位二进制代码表示。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某增量式编码器的标称分辨率为600脉冲/转。电动机轴带动编码器正向转动8转后，又反向转动3转。计算编码器在整个过程中输出的脉冲总数，以及控制系统最终记录的净脉冲数。 25. 一台带有A、B两相信号的增量式编码器，每转每相输出500个脉冲。控制器采用二倍频计数方式。编码器轴从零位正向转过1.5转，计算控制器累计的计数值，并计算每个计数对应的转角。 26. 某10位单圈绝对式编码器安装在旋转阀门的转轴上。该编码器一周内能够输出2的10次方个不同的位置代码。阀门从全关位置转到四分之三开度位置。计算该编码器每周的位置代码数，以及四分之三开度对应的代码变化数。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某包装设备使用增量式编码器检测送料轮的旋转状态。编码器每转输出400个脉冲，送料轮在一次送料过程中正向转动12转。设备随后发生卡料，送料轮反向回退2转。控制器以正向计数增加、反向计数减少的方式记录脉冲数。 （1）计算正向送料阶段产生的脉冲数、反向回退阶段产生的脉冲数，以及最终净计数值。 （2）若控制器发现送料轮实际正向转动时计数值却持续减少，判断最可能的信号识别问题。 （3）说明使用增量式编码器检测送料轮运动时，设备上电后为什么通常需要执行回零或建立参考位置的操作。 28. 分析如图所示的电路，指出电路的名称，写出表达式，并列出真值表。 29. 某自动门采用单圈绝对式编码器检测门轴转角。编码器为12位，门轴从关闭位置转到完全打开位置时恰好转过半周。调试人员将关闭位置设为代码零点。 （1）计算该编码器单圈能够表示的位置数，并计算门轴转过半周时对应的代码变化数。 （2）门轴停在完全打开位置后设备断电，再重新上电。说明控制器能否仅读取该单圈绝对式编码器的当前代码判断门轴是否处于完全打开位置。 （3）若自动门的门轴在运行中可能连续转过两周以上，说明应选择哪一类编码器，并写出理由。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）电气技术类《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共155份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电气技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电气技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）电气技术类 《电子技术基础与技能》 项目七：组合逻辑电路 任务三：编码器的基本功能 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 格雷码编码器的特点是（ ） A. 相邻代码只有 1 位不同 B. 编码效率最高 C. 易于硬件实现 D. 能直接驱动数码管 【答案】A 【解析】格雷码的特点是任意相邻两个代码之间只有1位二进制数不同，可减少状态转换时因各位变化不同步造成的误差，故选A。 2. 编码器的主要功能是（ ） A. 将输入的二进制代码转换为特定输出信号 B. 将输入的特定信号转换为二进制代码 C. 实现加法运算 D. 存储二进制数据 【答案】B 【解析】编码器的作用是将输入的某一特定有效信号转换成对应的二进制代码输出，故选B。 3. 编码器的功能是（ ） A. 将数字信号转换为模拟信号 B. 将模拟信号转换为数字信号 C. 将输入的特定信息编成二进制代码 D. 对输入的代码进行译码 【答案】C 【解析】编码器的功能是将输入的特定信息编成二进制代码。所以选择C选项。 4. 关于编码器说法正确的是（ ） A. 编码器属于时序逻辑电路 B. 编码器比较复杂，一般不制成集成电路 C. 编码器中，二位二进制数只可表示2种特定含义 D. 编码器中若有8个输入信号，至少需用3个输出口 【答案】D 【解析】编码器属于组合逻辑电路，通常可以制成集成电路。二位二进制数可以表示4种不同状态。对于8个输入信号，若每次只有一个输入信号有效，则需要满足2n≥8，解得n≥3，因此至少需要3位二进制代码，即3个输出端，故选D。 5. 如果对56个学生进行编码，至少需要______位二进制码（ ） A. 6 B. 5 C. 7 D. 8 【答案】A 【解析】n位二进制码可表示2n种不同状态。因为25=32<56，而26=64≥56，所以至少需要6位二进制码。选项A为6，故选A。 6. 下列电路中，属于编码器的是（ ） A. 74LS138 B. 74LS48 C. 74LS148 D. 74LS74 【答案】C 【解析】74LS148是8线-3线优先编码器；74LS138是3线-8线译码器，74LS48是BCD码七段显示译码器，74LS74是双D触发器，故选C。 7. 如图所示编码器输出为111，对应的输入信号是（ ） A. 有效 B. 有效 C. 有效 D. 有效 【答案】C 8. 能将输入信息转换二进制代码的电路为（ ） A. 译码器 B. 数据分配 C. 数据选择器 D. 编码器 【答案】D 【解析】编码器能够将输入的特定有效信息转换为对应的二进制代码输出，因此能将输入信息转换为二进制代码的电路是编码器，故选D。 9. 输入、输出高电平有效的16线-4线编码器输入有效时，其输出由高位到低位的状态为（ ） A. 0110 B. 1010 C. 101 D. 1001 【答案】D 【解析】16线-4线编码器中，输入{{math:I9}有效时，输出为十进制数9对应的4位二进制代码1001，故选D。 10. 下列电路中，兼具编码和存储功能的是（ ） A. 74LS373 B. 74LS138 C. 74LS148 D. 74LS283 【答案】A 【解析】74LS373是八位D锁存器，能够对输入数据进行锁存并实现数据存储，因此具有数据锁存和存储功能。74LS148是优先编码器，74LS138是译码器，74LS283是四位二进制全加器，故选A。 11. 能将输入信号转变为二进制代码的电路称为（ ） A. 译码器 B. 数据分配器 C. 数据选择器 D. 编码器 【答案】D 【解析】将输入信号转换为相应二进制代码的组合逻辑电路称为编码器，因此本题选D。 12. 在二进制编码中，一个4位编码器可以表示的最大数是（ ） A. 15 B. 8 C. 16 D. 32 【答案】A 【解析】一个4位编码器有4个输出位，可以表示的最大数是24 - 1 = 16 - 1 = 15， 13. 4 位二进制编码器输入信号有效时，输出代码的最低位为 0 的情况可能是（ ） A. 输入 有效 B. 输入 有效 C. 输入 有效 D. 输入 有效 【答案】D 【解析】编码器输出为有效输入信号对应的二进制代码。{{math:I4}有效时输出为0100，其最低位为0；{{math:I3}、{{math:I5}、{{math:I7}对应代码的最低位均为1，故选D。 14. 对第11题的逻辑图的逻辑功能描述准确的是（ ）。 A. 实现了译码功能 B. 实现了BCD编码功能 C. 实现了移位功能 D. 实现了加法功能 【答案】B 【解析】根据真值表可以看出对输入信号进行了8421BCD编码。 15. 在二进制编码器中，有8个输入信号，需要______个输出信号才能完成编码。（ ） A. 8 B. 256 C. 3 D. 4 【答案】C 【解析】有8个输入，即个输入，则需要3根输出信号线才能完成编码。 16. 二—十进制编码器的输入信号有______个。（ ） A. 2 B. 3 C. 4 D. 10 【答案】D 【解析】二—十进制编码器是将十进制数编码成二进制数输出，故输入有十种状态，需要10根输入线。 17. 二—十进制编码器的功能是（ ） A. 将各种信号编码成二进制数输出 B. 将十进制数编码成二进制数输出 C. 将二进制数转换成十进制数输出 D. 将二进制数转换成各种信号输出 【答案】B 【解析】二—十进制编码器将0～9的十进制输入信号转换为相应的二进制代码输出，通常输出8421BCD码，故选B。 18. 将0~9共10个十进制数转换为二进制代码的电路，叫作______编码器。（ ） A. 10线-4线 B. 2线-4线 C. 4线-2线 D. 4线-10线 【答案】A 【解析】将0～9共10个十进制输入信号编码为4位二进制代码，需要10个输入端和4个输出端，因此称为10线-4线编码器，故选A。 19. 要对10个数码进行编码，编码器应有______个输出端。（ ） A. 4 B. 3 C. 2 D. 5 【答案】A 【解析】要对10个数码进行编码，设编码器有n个输出端，则最多可表示2n种状态，因此应满足2n≥10。由于23=8<10，24=16≥10，所以n=4，编码器应有4个输出端，故选A。 20. 二—十进制BCD编码器中禁止使用的编码有（ ） A. 0101 B. 0111 C. 1000 D. 1100 【答案】D 【解析】8421BCD码只使用0000～1001表示十进制数0～9，1010～1111均为禁止使用的编码。1100属于禁止码，故选D。 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 简述编码器在自动控制系统中的基本功能。 【答案】（1）将轴的转角、转速或直线位移等机械量转换为电信号。（2）向控制器提供位置、速度或方向等反馈信息。（3）实现运动机构的闭环控制，提高定位和调速精度。 【解析】编码器用于检测运动机构的机械运动状态，将轴的转角、转速、直线位移等机械量转换成控制器能够识别和处理的电信号。控制器根据这些信号获得位置、速度和方向等反馈信息，并与设定值进行比较，调节执行机构，从而实现运动机构的闭环控制，提高定位精度和调速精度。 22. 某传送带需要按照设定长度自动切断材料，电动机轴上安装增量式编码器。说明编码器在该装置中的作用，并简述控制器实现定长切断的基本过程。 【答案】（1）编码器将电动机轴的转动转换为脉冲信号，脉冲数量反映传送带移动距离。（2）控制器对编码器输出脉冲进行计数，并根据传动比和滚筒周长换算材料输送长度。（3）当计数值达到设定长度对应的脉冲数时，控制器发出停止输送和切断执行信号。 【解析】增量式编码器将电动机轴转动转换为脉冲信号，脉冲数反映传送带移动距离。控制器计数脉冲，并结合传动比和滚筒周长换算输送长度；达到设定长度对应脉冲数时，发出停止输送和切断信号。 23. 某设备操作面板设置了8个互斥功能按键，每次只允许按下其中一个按键。控制电路需要根据被按下的按键识别相应功能。简述该电路采用编码器后，输入信号与输出信号之间的基本转换关系，并说明8个按键信号至少需要几位二进制代码表示。 【答案】（1）编码器将8个互斥的按键信号转换为对应的二进制代码输出，供控制电路识别被按下的按键。 （2）8种不同的输入状态至少需要3位二进制代码表示，因为3位二进制代码可表示8种不同状态。 【解析】编码器的基本功能是把输入端的特定有效信号转换为二进制代码。对于8个互斥输入信号，输出端需用3位代码分别表示各输入状态。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某增量式编码器的标称分辨率为600脉冲/转。电动机轴带动编码器正向转动8转后，又反向转动3转。计算编码器在整个过程中输出的脉冲总数，以及控制系统最终记录的净脉冲数。 【答案】正向转动8转时，输出脉冲数为600×8，即4800个。 反向转动3转时，输出脉冲数为600×3，即1800个。 整个过程输出的脉冲总数为4800＋1800，即6600个。 以正向为增加方向时，最终记录的净脉冲数为4800－1800，即3000个。 【解析】增量式编码器每转输出的脉冲数由其分辨率决定。总脉冲数应把正、反两个方向产生的脉冲相加，净脉冲数则应按方向进行代数计算。 25. 一台带有A、B两相信号的增量式编码器，每转每相输出500个脉冲。控制器采用二倍频计数方式。编码器轴从零位正向转过1.5转，计算控制器累计的计数值，并计算每个计数对应的转角。 【答案】二倍频后，编码器每转的计数值为500×2，即1000个。 编码器转过1.5转时，控制器累计计数值为1000×1.5，即1500个。 每个计数对应的转角为÷1000，即。 【解析】二倍频计数后，每相脉冲边沿均可参与计数，因此每转计数值为每相脉冲数的2倍。累计计数值由每转计数值与转数相乘得到，转角分辨率由一周角度除以每转计数值求得。 26. 某10位单圈绝对式编码器安装在旋转阀门的转轴上。该编码器一周内能够输出2的10次方个不同的位置代码。阀门从全关位置转到四分之三开度位置。计算该编码器每周的位置代码数，以及四分之三开度对应的代码变化数。 【答案】10位单圈绝对式编码器每周的位置代码数为2的10次方，即1024个。 四分之三开度对应的代码变化数为1024×3÷4，即768个。 【解析】绝对式编码器的位数决定单圈可区分的位置数，10位可表示1024个不同位置。阀门转过四分之三周时，代码变化数也为单圈代码数的四分之三。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某包装设备使用增量式编码器检测送料轮的旋转状态。编码器每转输出400个脉冲，送料轮在一次送料过程中正向转动12转。设备随后发生卡料，送料轮反向回退2转。控制器以正向计数增加、反向计数减少的方式记录脉冲数。 （1）计算正向送料阶段产生的脉冲数、反向回退阶段产生的脉冲数，以及最终净计数值。 （2）若控制器发现送料轮实际正向转动时计数值却持续减少，判断最可能的信号识别问题。 （3）说明使用增量式编码器检测送料轮运动时，设备上电后为什么通常需要执行回零或建立参考位置的操作。 【答案】（1）正向送料阶段产生的脉冲数为400×12，即4800个。反向回退阶段产生的脉冲数为400×2，即800个。最终净计数值为4800－800，即4000个。 （2）最可能是控制器对A、B两相的相序识别与实际旋转方向不一致，或方向参数设置错误。 （3）增量式编码器输出的是脉冲增量，控制器只能依据脉冲累计确定相对位置。设备重新上电后原有计数值可能丢失，因此需要通过回零或参考位置重新建立位置基准。 【解析】（1）增量式编码器的脉冲数等于每转脉冲数与转数的乘积，反向运动产生的计数应从正向累计值中扣除。 （2）A、B两相信号的相位先后关系用于判别方向，相序识别错误会造成计数方向相反。 （3）增量式编码器不能直接给出绝对位置，必须建立机械零点或参考点，才能使脉冲累计值具有位置意义。 28. 分析如图所示的电路，指出电路的名称，写出表达式，并列出真值表。 【答案】电路名称：二-十进制编码器 29. 某自动门采用单圈绝对式编码器检测门轴转角。编码器为12位，门轴从关闭位置转到完全打开位置时恰好转过半周。调试人员将关闭位置设为代码零点。 （1）计算该编码器单圈能够表示的位置数，并计算门轴转过半周时对应的代码变化数。 （2）门轴停在完全打开位置后设备断电，再重新上电。说明控制器能否仅读取该单圈绝对式编码器的当前代码判断门轴是否处于完全打开位置。 （3）若自动门的门轴在运行中可能连续转过两周以上，说明应选择哪一类编码器，并写出理由。 【答案】（1）12位单圈绝对式编码器的位置数为2的12次方，即4096个。门轴转过半周对应的代码变化数为4096÷2，即2048个。 （2）可以。关闭位置已设为代码零点，完全打开位置对应半周位置代码。重新上电后，单圈绝对式编码器仍可输出当前一周内的唯一位置代码，控制器可据此判断门轴是否处于完全打开位置。 （3）应选择多圈绝对式编码器。多圈绝对式编码器除能识别单圈内的位置外，还能记录或输出转过的圈数，适用于可能超过一周旋转范围的运动对象。 【解析】（1）12位编码器可区分4096个位置，半周对应其中的一半代码变化量。 （2）单圈绝对式编码器能够直接反映一周范围内的当前位置，因此在门轴转角不超过一周的条件下可用于断电后的位置识别。 （3）当旋转对象可能超过一周时，仅靠单圈代码无法区分不同圈数，应采用具有圈数识别能力的多圈绝对式编码器。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $