【正文】 少負(fù)載數(shù)量。 5． 利用單片機(jī)串行口擴(kuò)展 并行輸入接口電路如圖所示。試編寫程序完成將 SW1~SW8 的狀態(tài)反應(yīng)在 P0 口所接的 LED上（如 SW1 閉合時(shí) L7 應(yīng)點(diǎn)亮）。 答：電路圖如下： 8 9 S 5 1R X D+ 5 VT X DP 0 . 01 K 874LS165HGFEDCBAS / LQC L KP 0 . 1123 4 5 6 7 8O NP 0 . 2P 0 . 3P 1 . 7P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 72 01 5 8V C C1 0 K 8S W 1 ~ S W 8L 0L 7 ORG 0000H MOV SCON,10H LOOP:CLR NOP NOP NOP SETB CLR RI JNB RI,$ MOV A,SUBF SJMP LOOP END 6． 利用單片機(jī)串行口擴(kuò)展 并行輸出接口電路如圖所示。試編寫程序完成將 SW1~SW8 的狀態(tài)反應(yīng)在移位寄存器74LS164 所接的 LED 上（如 SW1 閉合時(shí) L0 應(yīng)點(diǎn)亮）。 答：電路圖如下： 8 9 S 5 1R X D+ 5 VT X D1 K 8123 4 5 6 7 8O N2 0V C C1 0 K 8S W 1 ~ S W 8L 0L 7P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 774LS164ABC L KC L RQ AQ BQ CQ DQ EQ FQ GQ H ORG 0000H MOV SCON,00H MOV P1,0FFH LOOP:MOV A,P1 MOV SUBF,A JNB TI,$ CLR TI SJMP LOOP END 章 8 80C51 的串行總線擴(kuò)展 1． I2C 總線的 特 點(diǎn)是什么？ 答： a、二線制傳輸。器件引腳少，器件間連接簡單，電路板體積減小，可靠性提高。 b、傳輸速率高 標(biāo)準(zhǔn)模式傳輸速率為 100Kb/s，快速模式為 400Kb/s，高速模式為 。 c、支持主 /從和多主兩種工作方式 I2C 總線的起始信號和終止信號是如何定義的？ 答： SCL 線為高電平期間， SDA 線由高電平向低電平的變化表示 起始信號 ； SCL 線為高電平期間， SDA 線由低電平向高電平的變化表示 終止信號 。起始和終止信號如圖所示。 11 S D AS C L起 始 信 號 S 終 止 信 號 P I2C 總線的數(shù)據(jù)傳送方向如何控制？ 答： 在 主機(jī)發(fā)出 起始信號后 要再 傳 輸 1 個(gè)控制字節(jié)： 7 位從 器件 地址， 1 位傳 輸 方向 控制 位 （ 用 “ 0” 表示主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)， “ 1”表示主機(jī)接收數(shù)據(jù)）。 具備 I2C 總線接口的 E2PROM 芯片有哪幾種型號？容量如何？ 答： 典型產(chǎn)品如 ATMEL 公司的 AT24C 系列： 型號 容量 AT24C01A 128 AT24C02 256 AT24C04 512 AT24C08A 1K AT24C16A 2K AT24C32A 4K AT24C64A 8K AT24C128B 16K AT24C256B 32K AT24C512B 64K AT24C 系列芯片的讀寫格式如何？ 答： a、寫操作過程 對 AT24C02 寫入時(shí)，單片機(jī)發(fā)出起始信號之后再發(fā)送的是控制字節(jié)，然后釋放 SDA線并在 SCL線上產(chǎn)生第 9 個(gè)時(shí)鐘信號。被選中的存儲器器件在確認(rèn)是自 己的地址后，在 SDA 線上產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號，單片機(jī)收到應(yīng)答后就可以傳送數(shù)據(jù)了。 傳送數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)首先發(fā)送一個(gè)字節(jié)的預(yù)寫入存儲單元的首地址，收到正確的應(yīng)答后，單片機(jī)就逐個(gè)發(fā)送各數(shù)據(jù)字節(jié)，但每發(fā)送一個(gè)字節(jié)后都要等待應(yīng)答。單片機(jī)發(fā)出停止信號 P 后，啟動 AT24C02 的內(nèi)部寫周期，完成數(shù)據(jù)寫入工作（約 10ms 內(nèi)結(jié)束）。 AT24C02 片內(nèi)地址指針在接收到每一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后自動加 1，在芯片的“一次裝載字節(jié)數(shù)”（頁面字節(jié)數(shù)）限度內(nèi)，只需輸入首地址。裝載字節(jié)數(shù)超過芯片的“一次裝載字節(jié)數(shù)”時(shí)，數(shù)據(jù)地址將“上卷”，前面的數(shù)據(jù)將被 覆蓋。 要寫入的數(shù)據(jù)傳送完后，單片機(jī)應(yīng)發(fā)出終止信號以結(jié)束寫入操作。寫入 n 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)格式如下： S 寫 控 制 字 節(jié) A 寫 入 首 地 址 A D a t a 1 A D a t a n A P? ? b、讀操作過程 對 AT24C02 讀出時(shí)，單片機(jī)也要發(fā)送該器件的控制字節(jié)（“偽寫”），發(fā)送完后釋放 SDA 線并在 SCL 線上產(chǎn)生第 9 個(gè)時(shí)鐘信號，被選中的存儲器在確認(rèn)是自己的地址后，在 SDA 線上產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號作為響應(yīng)。 然后，單片機(jī)再發(fā)送一個(gè)字節(jié)的要讀出器件的存儲區(qū)的首地址，收到器件的應(yīng)答后，單片機(jī)要重復(fù)一次起始信號并發(fā)出器件地址和讀方向位（“ 1”），收到器件 應(yīng)答后就可以讀出數(shù)據(jù)字節(jié)，每讀出一個(gè)字節(jié)，單片機(jī)都要回復(fù)應(yīng)答信號。當(dāng)最后一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)讀完后，單片機(jī)應(yīng)返回以“非應(yīng)答”（高電平），并發(fā)出終止信號以結(jié)束讀出操作。 讀出 n 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)格式如下圖所示： S 偽 寫 控 制 字 節(jié) A 讀 出 首 地 址 A 讀 控 制 字 節(jié) A D a t a n P? ?AD a t a 1AS SPI 接口線有哪幾個(gè)？作用任何？ 答： 實(shí)際的 SPI 器件種類繁多，時(shí)序也可能不同，但通常配有 4個(gè) SPI 引腳： SCK：時(shí)鐘端； SI（或 MOSI）：從器件串行數(shù)據(jù)輸入端； SO（或 MISO）：從器件串行數(shù)據(jù)輸出端； CS（或 SS）：從器件片選端。 請說明 SPI 數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕具^程。 答： 單片機(jī)讀（從器件輸出）操作時(shí)， 在 CS 有效的情況下，SCK 的下降沿 時(shí)從器件將 數(shù)據(jù) 放在 MISO 線上，單片機(jī)經(jīng)過延時(shí)采樣 MISO 線，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)位讀入，然后將 SCK 置為高電平形成上升沿，數(shù)據(jù) 被 鎖存。 單片機(jī)寫（從器件輸入）操作時(shí)， 在 CS 有效的情況下，SCK 的下降沿 時(shí)單片機(jī)將 數(shù)據(jù) 放在 MOSI 線上，從器件經(jīng)過延時(shí)后采樣 MOSI 線，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)位移入，在 SCK 的上升沿?cái)?shù)據(jù) 被 鎖存。 試說明 DS1302 的讀寫操作方法。 答： 對 DS1302 的各種操作由命令字節(jié)實(shí)現(xiàn)。單字節(jié)寫操作時(shí)，每次寫 1 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在 SCLK 上升沿寫入 DS1302；單字節(jié)讀操作時(shí)，跟隨讀命令字節(jié)之后，數(shù)據(jù)字節(jié)在 8 個(gè) SCLK 的下降沿由 DS1302 送出。第一個(gè)數(shù)據(jù)位在命令字節(jié)后的第一個(gè)下降沿時(shí)產(chǎn)生，數(shù)據(jù)傳送從位 0 開始。多字節(jié)的突發(fā)操作時(shí)，操作命令與單字節(jié)時(shí)相似，只是要將“ A0~A4”換成“ 11111”。 章 11 80C51 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 1． 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有 哪 些要求？ 答： a、可靠性要高 12 b、使用和維修要方便 c、性能價(jià)格比要高 2． 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)有 哪 些步驟？ 答： a、確定任務(wù) 。 b、方案設(shè)計(jì) c、硬件設(shè)計(jì) d、軟件設(shè)計(jì) 3． 提高單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性有 哪 些措施？ 答： a、電源干擾 ： 交流電源干擾及其抑制、直流電源抗干擾措施 。 b、地線干擾及其抑制 ： 接地問題 ， 頻率小于 1MHz 時(shí)，采用一點(diǎn)接地；頻率高于 10MHz 時(shí)，采用多點(diǎn)接地；頻率處于 1至 10MHz 時(shí)，若采用一點(diǎn)接地，其地線長度不應(yīng)超過波長的二十分之一。否則，應(yīng)采用多點(diǎn)接地。數(shù)字地和模擬地應(yīng)分別接地。印刷電路板的地線分布原則： TTL、 CMOS 器件的接地線要呈輻射網(wǎng)狀，避免環(huán)形；板上地線的寬度要 根據(jù)通過的電流大小而定，最好不小于 3mm。在可能的情況下，地線盡量加寬；旁路電容的地線不要太長；功率地通過電流信號較大，地線應(yīng)較寬，必須與小信號地分開。信號電纜屏蔽層的接地：信號電纜可以采用雙絞線和多芯線，又有屏蔽和無屏蔽兩種情況。雙絞線具有抑制電磁干擾的作用，屏蔽線具有抑制靜電感應(yīng)干擾的作用。 c、其它提高系統(tǒng)可靠性的方法 。 4．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的模擬通道有那些環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)的功能是什么？ 答： a、傳感器 ： 把被測的物理量（如溫度、壓力等）作為輸入?yún)?shù)轉(zhuǎn)換為電量（電流、電壓、電阻等）輸出。 b、多路開關(guān) ： 多路開 關(guān)的作用是可以利用一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行多路模擬量的轉(zhuǎn)換。 c、放大器 ： 放大器通常采用集成運(yùn)算放大器 。 在環(huán)境條件較差時(shí)，可以采用數(shù)據(jù)放大器（也稱為精密測量放大器）或傳感器接口專用模塊。 d、采樣保持器 ： 采樣保持器具有采樣和保持兩個(gè)狀態(tài)。在采樣狀態(tài)時(shí)，電路的輸出跟隨輸入模擬信號變化；在保持狀態(tài)時(shí)，電路的輸出保持著前一次采樣結(jié)束前瞬間的模擬量值。使用采樣保持器的目的是使 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換期間輸入的模擬量數(shù)值不變，從而提高 A/D 轉(zhuǎn)換的精度。 e、 A/D 轉(zhuǎn)換器 ： A/D 轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo)是分辨率。 A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)與其分辨 率有直接的關(guān)系。 A/D 轉(zhuǎn)換器的另一重要指標(biāo)是轉(zhuǎn)換時(shí)間。選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器時(shí)必須滿足采樣分辨率和速度的要求。 5． 什么情況下可以不用采樣保持器？ 答： 當(dāng)輸入信號的變化與 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間慢得多時(shí)，可以不用采樣保持器。 模擬信號的放大應(yīng)注意哪些問題？ 答：當(dāng)信號的數(shù)值符合 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入等級時(shí)，可以不用放大器放大；當(dāng)信號的數(shù)值不符合 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入等級時(shí)，就需要放大器放大。 多路模擬開關(guān)的選擇要注意什么？ 答：正確選擇多路開關(guān)的種類，注意多路開關(guān)與相關(guān)電路的合理搭配與協(xié)調(diào)，保證各電路單元有合適的 工作狀態(tài)；選擇合適的通斷切換方式；擇合適的傳輸信號輸入方式；減小導(dǎo)通電阻的影響。 與 80C51 兼容的單片機(jī)主流產(chǎn)品有哪些？各有何特點(diǎn)？ 答：與 80C51 兼容的主要產(chǎn)品有： ? ATMEL 公司融入 Flash 存儲器技術(shù)推出的 AT89 系列單片機(jī)； ? Philips 公司推出的 80C5 80C552 系列高性能單片機(jī)； ? 華邦公司推出的 W78C5 W77C51 系列高速低價(jià)單片機(jī)； ? ADI 公司推出的 ADμC8xx系列高精度 ADC 單片機(jī)； ? LG 公司推出的 GMS90/97 系列低壓高速單片機(jī)； ? Maxim 公司推出的 DS89C420 高速（ 50MIPS）單片機(jī)； ? Cygnal 公司推出的 C8051F 系列高速 SOC 單片機(jī)等。