智能儀器第4章開關(guān)量信號的輸入輸出(已修改)
2025-05-28 19:07 本頁面
【正文】 第三章復習 主程序和中斷子程序 組成 . 10個主要功能模塊 ? ? 程序存儲器自檢、數(shù)據(jù)存儲器自檢、輸入 /輸出通道自檢 和外部設備自檢。 ? 外圍芯片、片內(nèi)特殊功能寄存器、堆棧指針、全局變量、全局標志、系統(tǒng)時鐘和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化。 智能儀器原理與設計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 第四章 開關(guān)信號的輸入 /輸出 1．開關(guān)和開關(guān)量信號的區(qū)別？ 開關(guān)是一種有二個可選擇的、有固定位置的裝置，主要用于向單片機輸入電平信號。開關(guān)量信號就是通過撥動開關(guān)的位置，使單片機得到的一個固定不變的電平信號。在智能儀器中用于向單片機輸入控制命令或數(shù)據(jù)，開關(guān)信號可以通過機械式開關(guān)、電子式開關(guān)、溫度開關(guān)等方式產(chǎn)生。 2．開關(guān)量信號的特點是什么？ 只有開和關(guān)、通和斷、高電平和低電平兩種狀態(tài)的信號叫開關(guān)量信號，在智能儀器的電子電路中，通常用二進制數(shù) 0和 1來表示。 智能儀器原理與設計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 3．開關(guān)量信號的作用？ 開關(guān)量輸入、輸出部分是智能儀器與外部設備的聯(lián)系部件，智能儀器通過接受來自外部設備的開關(guān)量輸入信號和向外部設備發(fā)送開關(guān)量信號，實現(xiàn)對外部設備狀態(tài)的檢測、識別和對外部執(zhí)行元器件的驅(qū)動和控制。 4．常見電子開關(guān)都有哪些？ 常見電子開關(guān)有：扳鍵開關(guān)、 BCD碼拔盤開關(guān)、磁性開關(guān)、光敏器件開關(guān)（光電開關(guān)、光纖開關(guān)等）、溫度超限開關(guān)。 ？如何解決該缺點？ 由于外部裝置輸入的開關(guān)量信號的形式一般是電壓、電流和開關(guān)的觸點，這些信號經(jīng)常會產(chǎn)生瞬時高壓、過電流或接觸抖動等現(xiàn)象。因此為使信號安全可靠，在輸入到單片機之前必須接入信號輸入電氣接口電路，對外部的輸入信號進行濾波、電平轉(zhuǎn)換和隔離保護等 . 磁性開關(guān) 熱敏開關(guān) 智能儀器原理與設計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 外界的開關(guān)量信號在一般情況下可直接連入以單片機為核心的智能儀器中。但當 外界的開關(guān)量信號的電平幅度與單片機 I／ O端口的信號電平不相符時 （由于這些電平信號功率有限，加上外界還存在各種干擾和影響） ，應在 電平轉(zhuǎn)換 后 (采用各種緩沖、放大、隔離和驅(qū)動電路等措施） ，再輸入到單片機的 I／ O端口上。 智能儀器原理與設計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 開關(guān)量信號和單片機的電氣接口有 TTL（晶體管 晶體管邏輯）電平、 CMOS（互補對稱金屬氧化物半導體集成電路）電平、非標準電平、開關(guān)或繼電器的觸點等， 請說明 TTL電平和 CMOS電平的特征？ TTL電平（晶體管 晶體管邏輯電平） ,通常數(shù)據(jù)表示采用二進制規(guī)定， +5V等價于邏輯 “ 1”， 0V等價于邏輯 “ 0”， 這是計算機處理器控制的設備內(nèi)部各部分之間通信的標準技術(shù)。TTL輸出高電平 ，輸出低電平 。 TTL電路的速度快，傳輸延遲時間短 (510ns)，但是功耗大。 CMOS電平： CMOS電平 +12V等價于邏輯 “ 1”， 0V等價于邏輯“ 0”， COMS速度慢，傳輸延遲時間長 (2550ns),但功耗低。 5V的電平不能觸發(fā) CMOS電路， 12V的電平會損壞 TTL電路，因此不能互相兼容匹配 智能儀器原理與設計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 74系列芯片的特征，類別功能和區(qū)別 在外設接口電路中，經(jīng)常需要對傳輸過程中的信息進行放大、隔離以及鎖存，能實現(xiàn)上述功能的接口芯片最簡單的就是緩沖器、數(shù)據(jù)收發(fā)器和鎖存器。 74系列器件是一種中小規(guī)模 TTL集成電路芯片，這是一種低成本、工業(yè)和民用產(chǎn)品，工作溫度為 0～70℃ ，以功耗和速度分類有如下幾
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