【正文】 0、SM1進行定義：方式0：同步移位寄存器的輸入輸出方式，主要用于擴展并行輸入或輸出口，波特率固定。方式1：10位數(shù)據(jù)的異步通信口，波特率可變。方式2：11位數(shù)據(jù)的異步通信口，波特率固定。方式3：11位數(shù)據(jù)的異步通信口，波特率可變。2．串行通信的接口標準有那幾種？答：RS232C接口、RS422A接口、RS485接口3．在串行通信中通信速率與傳輸距離之間的關系如何？答：最大距離與傳輸速率及傳輸線的電氣特性有關。（約1 ft）有50PF電容的非平衡屏蔽雙絞線時，傳輸距離隨傳輸速率的增加而減小。當波特率超過1000 bps 時，最大傳輸距離將迅速下降。4．在利用RS422/RS485通信的過程如果通信距離（波特率固定）過長，應如何處理？答：在波特率一定的情況下，帶負載數(shù)的多少，與信號能傳輸?shù)淖畲缶嚯x是直接相關的。在總線允許的范圍內(nèi)，帶負載數(shù)越多，信號能傳輸?shù)木嚯x就越?。粠ж撦d數(shù)越少，信號能傳輸?shù)木嚯x就越遠。故應減小通信距離或減少負載數(shù)量。5．利用單片機串行口擴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)反應在P0口所接的LED上（如SW1閉合時L7應點亮）。答：電路圖如下： ORG 0000H MOV SCON,10H LOOP:CLR NOP NOP NOP SETB CLR RIJNB RI,$MOV A,SUBFSJMP LOOP END6．利用單片機串行口擴展并行輸出接口電路如圖所示。試編寫程序完成將SW1~SW8的狀態(tài)反應在移位寄存器74LS164所接的LED上（如SW1閉合時L0應點亮）。答：電路圖如下：ORG 0000H MOV SCON,00H MOV P1,0FFHLOOP:MOV A,P1 MOV SUBF,A JNB TI,$ CLR TI SJMP LOOP END章8 80C51的串行總線擴展1． I2C總線的特點是什么？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、傳輸速率高標準模式傳輸速率為100Kb/s，快速模式為400Kb/s。 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。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送方向如何控制？答：在主機發(fā)出起始信號后要再傳輸1個控制字節(jié)：7位從器件地址，1位傳輸方向控制位（用“0”表示主機發(fā)送數(shù)據(jù)，“1”表示主機接收數(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 128AT24C02 256AT24C04 512AT24C08A 1KAT24C16A 2KAT24C32A 4KAT24C64A 8KAT24C128B 16KAT24C256B 32KAT24C512B 64KAT24C系列芯片的讀寫格式如何？答：a、寫操作過程對AT24C02寫入時，單片機發(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個時鐘信號。被選中的存儲器器件在確認是自己的地址后，在SDA線上產(chǎn)生一個應答信號，單片機收到應答后就可以傳送數(shù)據(jù)了。傳送數(shù)據(jù)時，單片機首先發(fā)送一個字節(jié)的預寫入存儲單元的首地址，收到正確的應答后，單片機就逐個發(fā)送各數(shù)據(jù)字節(jié)，但每發(fā)送一個字節(jié)后都要等待應答。單片機發(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)結束）。AT24C02片內(nèi)地址指針在接收到每一個數(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，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，單片機應發(fā)出終止信號以結束寫入操作。寫入n個字節(jié)數(shù)據(jù)格式如下：b、讀操作過程對AT24C02讀出時，單片機也要發(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個時鐘信號，被選中的存儲器在確認是自己的地址后，在SDA線上產(chǎn)生一個應答信號作為響應。然后，單片機再發(fā)送一個字節(jié)的要讀出器件的存儲區(qū)的首地址，收到器件的應答后，單片機要重復一次起始信號并發(fā)出器件地址和讀方向位（“1”），收到器件應答后就可以讀出數(shù)據(jù)字節(jié)，每讀出一個字節(jié)，單片機都要回復應答信號。當最后一個字節(jié)數(shù)據(jù)讀完后，單片機應返回以“非應答”（高電平），并發(fā)出終止信號以結束讀出操作。讀出n個字節(jié)的數(shù)據(jù)格式如下圖所示：SPI接口線有哪幾個？作用任何？答：實際的SPI器件種類繁多，時序也可能不同，但通常配有4個SPI引腳：SCK：時鐘端；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；（或SS）：從器件片選端。請說明SPI數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕具^程。答：單片機讀（從器件輸出）操作時，在CS有效的情況下，SCK的下降沿時從器件將數(shù)據(jù)放在MISO線上，單片機經(jīng)過延時采樣MISO線，并將相應數(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。單片機寫（從器件輸入）操作時，在CS有效的情況下，SCK的下降沿時單片機將數(shù)據(jù)放在MOSI線上，從器件經(jīng)過延時后采樣MOSI線，并將相應的數(shù)據(jù)位移入，在SCK的上升沿數(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)實現(xiàn)。單字節(jié)寫操作時，每次寫1個字節(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，跟隨讀命令字節(jié)之后，數(shù)據(jù)字節(jié)在8個SCLK的下降沿由DS1302送出。第一個數(shù)據(jù)位在命令字節(jié)后的第一個下降沿時產(chǎn)生，數(shù)據(jù)傳送從位0開始。多字節(jié)的突發(fā)操作時，操作命令與單字節(jié)時相似，只是要將“A0~A4”換成“11111”。章11 80C51應用系統(tǒng)設計方法1．單片機應用系統(tǒng)的設計有哪些要求？答： a、可靠性要高b、使用和維修要方便c、性能價格比要高2．單片機應用系統(tǒng)的設計有哪些步驟？答：a、確定任務。b、方案設計c、硬件設計d、軟件設計3．提高單片機應用系統(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，采用一點接地；頻率高于10MHz時，采用多點接地；頻率處于1至10MHz時，若采用一點接地，其地線長度不應超過波長的二十分之一。否則，應采用多點接地。數(shù)字地和模擬地應分別接地。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干擾的作用。c、其它提高系統(tǒng)可靠性的方法。4．數(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：多路開關的作用是可以利用一個A/D轉(zhuǎn)換器進行多路模擬量的轉(zhuǎn)換。c、放大器：放大器通常采用集成運算放大器。在環(huán)境條件較差時，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狀態(tài)。在采樣狀態(tài)時，電路的輸出跟隨輸入模擬信號變化；在保持狀態(tài)時，電路的輸出保持著前一次采樣結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)換器的主要指標是分辨率。A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)與其分辨率有直接的關系。A/D轉(zhuǎn)換器的另一重要指標是轉(zhuǎn)換時間。選擇A/D轉(zhuǎn)換器時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：當輸入信號的變化與A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間慢得多時，可以不用采樣保持器。模擬信號的放大應注意哪些問題？答：當信號的數(shù)值符合A/D轉(zhuǎn)換器的輸入等級時，可以不用放大器放大；當信號的數(shù)值不符合A/D轉(zhuǎn)換器的輸入等級時，就需要放大器放大。多路模擬開關的選擇要注意什么？答：正確選擇多路開關的種類，注意多路開關與相關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；減小導通電阻的影響。與80C51兼容的單片機主流產(chǎn)品有哪些？各有何特點？答：與80C51兼容的主要產(chǎn)品有：l ATMEL公司融入Flash存儲器技術推出的AT89系列單片機；l Philips公司推出的80C580C552系列高性能單片機；l 華邦公司推出的 W78C5W77C51系列高速低價單片機；l ADI公司推出的ADμC8xx系列高精度ADC單片機；l LG公司推出的GMS90/97系列低壓高速單片機；l Maxim公司推出的DS89C420高速（50MIPS）單片機；l Cygnal公司推出的C8051F系列高速SOC單片機等。 12