《單片機原理及應用》答案(11~15章)new

張毅剛主編高等教育出版社單片機原理及應用答案第11章1、由運算放大器構成的電流電壓轉換電路2、 DA轉換器的主要指標如下：(1) 分辨率DA轉換器的分辨率指輸入的單位數(shù)字量變化引起的模擬量輸出的變化，是對輸入量變化敏感程度的描述。(2) 建立時間建立時間是描述DA轉換速度快慢的一個參數(shù)，用于表明轉換速度。其值為從輸入數(shù)字量到輸出達到終位誤差(12)GB(最低有效位)時所需的時間。(3) 轉換精度 理想情況下，精度與分辨率基本一致，位數(shù)越多精度越高。嚴格講精度與分辨率并不完全一致。只要位數(shù)相同，分辨率則相同但相同位數(shù)的不同轉換器精度會有所不同。當DAC為二進制12位，滿量程輸出電壓為5V時，分辨率為1.22 mV3、DAC用作程控放大器，其電壓放大倍數(shù)可由CPU通過程序設定。由圖可見，需要放大的電壓Vin和反饋輸入端Rfb相接。運算放大器輸出Vout還作為DAC的基準電壓VREF，數(shù)字量由CPU送來，其余如圖所示。DAC0832內部Iout一邊和T型電阻網絡相連，另一邊又通過反饋電阻Rfb和Vin相通，可得以下方程組：解上述方程組可得 選RR6，則上式變?yōu)?因此，從最后式子可知，輸出電壓的放大倍數(shù)受B控制。4、同步5、二種方式(1) 單緩沖方式。其特點是DAC0832內部的兩個數(shù)據(jù)緩沖器有一個處于直通方式，另一個處于受MCS51控制的鎖存方式。適用于只有一路模擬量輸出，或雖是多路模擬量輸出但并不要求多路輸出同步的情況下。(2) 雙緩沖方式。其特點是數(shù)字量的輸入鎖存和DA轉換輸出是分兩步完成的。適用于在多路DA轉換中，要求同步進行DA轉換輸出的情況下。6、AD轉換器的兩個最重要指標：(1) 轉換時間和轉換速率轉換時間AD完成一次轉換所需要的時間。轉換時間的倒數(shù)為轉換速率。(2)分辨率AD轉換器的分辨率習慣上用輸出二進制位數(shù)或BCD碼位數(shù)表示。7、量化誤差是由于有限位數(shù)字且對模擬量進行量化而引起的；0.195%；8、目前應用較廣泛的主要有以下幾種類型：逐次逼近式轉換器、雙積分式轉換器、式AD轉換器和VF轉換器。逐次逼近型AD轉換器：在精度、速度和價格上都適中，是最常用的AD轉換器件。雙積分AD轉換器：具有精度高、抗干擾性好、價格低廉等優(yōu)點，但轉換速度慢，近年來在單片機應用領域中也得到廣泛應用。式AD轉換器：它具有積分式與逐次逼近式ADC的雙重優(yōu)點，它對工業(yè)現(xiàn)場的串模干擾具有較強的抑制能力，不亞于雙積分ADC，它比雙積分ADC有較高的轉換速度。與逐次逼近式ADC相比，有較高的信噪比，分辨率高，線性度好，不需要采樣保持電路。9、對DAC來說，分辨率反映了輸出模擬電壓的最小變化量。而對于ADC來說，分辨率表示輸出數(shù)字量變化一個相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。量化誤差是由ADC的有限分辨率而引起的誤差，但量化誤差只適用于ADC，不適用于DAC。精度與分辨率基本一致，位數(shù)越多精度越高。嚴格講精度與分辨率并不完全一致。只要位數(shù)相同，分辨率則相同，但相同位數(shù)的不同轉換器精度會有所不同。10、程序如下：MAIN：MOV R0，#20HMOV R1，#00H MOV R2，#00H MOV R3，#50 MOV R8，#08H LOOP： MOV DPTR，#7FF8H LOOP1：MOVX DPTR，A MOV R6，#0AH DELAY：NOP NOP NOP DJNZ R6，DELAY MOVX A，DPTRINC DPTR MOV R2，DPLMOV DPH，R0 MOV DPL，R1MOVX DPTR，A INC DPTR MOV R0，DPH MOV R1，DPLMOV DPH，#7FHMOV DPL，R2 DJNZ R7，LOOP1 LCALL DELAY1M ；延時1 分鐘 DJNZ R3，LOOP 11、程序如下： MIAN： MOV R1，#10MOV R2，#40HMOV R0，#7CH MOVX R0，A LOOP： NOPLOOP1： NOP JB P3.2，LOOP1 MOVX A，R0 MOV R2，A INC R2 MOV R0，#7DH MOVX A，R0 MOV R2，A INC R2 DJNZ R1，LOOP12、（A） （B） （C） (D) 第12章1、P0口的每位可驅動8個LSTTL輸人，P1、P2、P3口的每一位只能驅動4個LSTTL輸人；低電平；2、在MCS51單片機應用系統(tǒng)中當需用單片機控制各種各樣的高壓、大電流負載，這些大功率負載如電動機、電磁鐵、繼電器、燈泡等，則不能用單片機的I/O線來直接驅動而必須通過各種驅動電路和開關電路來驅動。此外，為了隔離和抗干擾，有時需加接光電耦合器。3、常用的開關型驅動器件有光電耦合器、繼電器、晶閘管、功率MOS管、集成功率電子開關、固態(tài)繼電器等。4、常用電子開關有功率MOS管、晶閘管、集成功宰電子開關、固態(tài)繼電器等等；電子開關器件的通病是存在通態(tài)壓降和斷態(tài)漏電流。5、開關速度快、工作頻率高、無噪聲、無觸點，工作可靠、壽命長，適用于那些需要抗潮濕、抗腐蝕和防爆場合以及高頻和高速系統(tǒng)中。6、以負載電源類型分類：可分為直流型(DCSSR)和交流型(ACSSR)兩種。直流型固態(tài)電子繼電器是以功率晶體管作為開關元件的，交流型固態(tài)屯子繼電器足以可控硅作為開關元件的，分別用來接通和斷開直流或交流負載。以開關觸點形式分類：可分為常開式和常閉式。常開式的功能是輸入端施加信號時，固態(tài)繼電器輸出端才接通；而常閉式是僅當輸入端施加信號時，固態(tài)繼電器的輸出端才被關斷，而輸入端沒有信號時，固態(tài)繼電器的輸出端始終處于閉合狀態(tài)。以控制觸發(fā)信號的形式分類：可分為過零型和非過零型；非過零型在輸人信號時，不管負載電源電壓相位如何，負載端立即導通。而過零型必須在負載電源電壓接近零且輸入控制信號有效時，輸出端負載電源才導通。7、使用注意事項：(1) 要考慮這兩項參數(shù)通態(tài)壓降和斷態(tài)漏電流。(2) 當使用溫度較高時，選用的SSR必須留有一定的余量。(3) 當負載為感性時，輸出端必須加接壓敏電阻。(4) 輸出端負載短路會造成SSR損壞，應特別注意避免。第13章1、抗干擾性差，傳輸距離短。2、由于調制解調器就是在發(fā)送時把數(shù)字信號轉換成模擬信號，送到通信線路上，再把從通訊線路收到的模擬信號轉換成數(shù)字信號。這樣能克服公用電話網頻帶有限、不能進行二進制數(shù)字量的傳輸缺點。3、為了起到隔離、抗干擾的作用。4、RS-422A僅僅是一種電氣標準，規(guī)定了差分平衡的電氣接口，它采用平衡驅動和差分接收的方法；可數(shù)傳速率、通訊距離、接口處信號產生串擾等性能；5、RS-232 異步串行通訊中應用最廣的標準總線，適用于短距離或帶調制解調器的通訊場合，但數(shù)傳速率低、通訊距離短、接口處信號容易產生串擾等；RS422A能在長距離、高速率下傳輸數(shù)據(jù)；RS-485對于互連是十分方便的，干擾抑制性好，阻抗低，無接地問題；電流環(huán)串行接口最大特點是低阻傳輸線對電氣噪聲不敏感，而且，易實現(xiàn)光電隔離。6、不能第14章1、空間干擾、供電系統(tǒng)干擾、供電系統(tǒng)干擾2、以消除直流電源和地線中的脈沖電流所造成的干擾；2；5-10uF的電解電容和一個0.01-1.0uF的電容3、能有效抑制尖峰脈沖以及各種噪聲干擾，從而使過程通道上的信噪比大大提高；AD、DA與單片機之間的隔離和開關量隔離4、并聯(lián)二極管和穩(wěn)壓管或由電阻和電容組成抑制電路5、在低頻電路中，布線和元件間的電感較小，而接地電路形成的環(huán)路，對于擾的影響卻很大，因此應應一點接地。6、電源去耦就是在每個印制板人口處的電源線與地線之間并接退耦電容，集成芯片去耦就是每個集成芯片都應安置一個0.1uF的陶瓷電容器。7、不要在印制板上留下空白銅箔層，因為它們可以充當發(fā)射天線或接收天線；走線不要有分支，這可避免在傳輸高頻信號導致反射干擾或發(fā)生諧波干擾。8、算術平均濾波法，適用于對一般具有隨機干擾的信號進行濾波；滑動平均濾波法，適用于高頻振蕩系統(tǒng)；中位值濾波法，適用于被測參數(shù)如溫度、液位等變化緩慢的場合；防脈沖干擾平均值濾波法，適用于脈沖干擾比較嚴重的場合；9、指令冗余便是采用單字節(jié)指令，并在關鍵的地方人為地插人一些單字節(jié)指令(NOP)，或將有效單字節(jié)指令重復書寫；軟件陷阱就是一條引導指令，強行將捕獲的程序引向一個指定的地址，在那里有一段專門對程序出錯進行處理的程序。10、“看門狗”技術就是不斷監(jiān)視程序循環(huán)運行時間，若發(fā)現(xiàn)時間超過已知的循環(huán)設定時間，則認為系統(tǒng)陷入了“死循環(huán)”，然后強迫程序返回到0000H入口，在0000H處安排一段出錯處理程序，使系統(tǒng)運行納入正規(guī)。11、當發(fā)生電源掉電的意外情況，一些重要的數(shù)據(jù)可能丟失，這時要求系統(tǒng)應首先檢測到電源的變化，然后通過切換電路把備用電池接入系統(tǒng)，以保護RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。第15章1、設計一個單片機測控系統(tǒng)，一般可分為四個步驟：(1) 需求分析，方案論證和總體設計階段。(2) 器件選擇，電路設計制作，數(shù)據(jù)處理，軟件的編制階段。(3) 整個系統(tǒng)的設計與性能測定。(4)文件編制階段。2、89C51最小應用系統(tǒng) 3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由信號調理電路、多路切換電路、采樣保持電路、模數(shù)轉換、基本的單片機系統(tǒng)；1）信號調理電路：信號調理電路是傳感器與AD之間的橋梁，也是測控系統(tǒng)中里要組成部分。信號調理的主要功能是：非電量的轉換、信號形式的變換、放大、濾波、共模抑制及隔離等等。2）多路切換電路: 模擬多路開關的選擇主要考慮導通電阻的要求，截止電阻的要求和速度要求。3）采樣保持電路：采樣保持電路是為了保證模擬信號高精度轉換為數(shù)字信號的電路。采樣保持器的選擇要綜合考慮捕獲時間，孔隙時間、保持時間、下降率等參數(shù)。4）模數(shù)轉換：計算機同外界交換信息所必須的接口器件。選擇ADC需主要考慮的指標有：分辨率、轉換時間、精度、電源、輸入電壓范圍、工作環(huán)境、數(shù)字輸出特性、價格等。5）基本的單片機系統(tǒng)4、單片機集成了微處理器、存儲器和各種輸入、輸出接口等等，主要應用于測控領域，用以實現(xiàn)各種測試和控制功能。5、開發(fā)系統(tǒng)大致分為四類。 (1)通用型單片機開發(fā)系統(tǒng) (2)軟件模擬開發(fā)系統(tǒng)(3)普及型開發(fā)系統(tǒng)(4)通用機開發(fā)系統(tǒng)6、不能7、有4步驟 第一步建立用戶源程序。 第二步，在開發(fā)系統(tǒng)機上，利用匯編軟件對第一步輸入的用戶源程序進和匯編，變?yōu)榭蓤?zhí)行的目標代碼。 第三步，動態(tài)在線調試。 第四步，將調試完畢的用戶程序通過編程器，固化在ROM中。