第10章 单片机应用系统设计 习题解答
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第10章思考题及习题10参考答案一、填空1.单总线系统只有一条数据输入/输出线 ,总线上的所有器件都挂在该线上,电源也通过这条信号线供给,。
答:DQ2.单总线系统中配置的各种器件,由DALLAS公司提供的专用芯片实现。
每个芯片都有位ROM,用激光烧写编码,其中存有位十进制编码序列号,它就是器件的编号,确保它挂在总线上后,可唯一地被确定。
答:64,16,地址3.DS18B20就是温度传感器,温度测量范围为℃,在-10~+85℃范围内,测量精度可达℃。
DS18B20体积小、功耗低,非常适合于的现场温度测量,也可用于各种空间内设备的测温。
答:数字,−55~+128,±0、5,恶劣环境,狭小4.SPI接口就是一种串行接口,允许单片机与的带有标准SPI接口的外围器件直接连接。
答:同步,外设,多厂家5.SPI具有较高的数据传输速度,最高可达 Mbit/s。
答:1、056.I2C的英文缩写为 ,就是应用广泛的总线。
答:Inter Interface Circuit,芯片间串行扩展7.I2C串行总线只有两条信号线,一条就是 SDA,另一条就是 SCL。
答:数据线,时钟线8.I2C总线上扩展的器件数量不就是由负载决定的,而就是由负载确定的。
答:电流,电容9.标准的I2C普通模式下,数据的传输速率为 bit/s,高速模式下可达 bit/s。
答:100k,400k二、判断对错1、单总线系统中的各器件不需要单独的电源供电,电能就是由器件内的大电容提供。
对2、 DS18B20可将温度转化成模拟信号,再经信号放大、A/D转换,再由单片机进行处理。
错3、 DS18B20的对温度的转换时间与分辨率有关。
对4、 SPI串行口每发送、接收一位数据都伴随有一个同步时钟脉冲来控制。
对5、单片机通过SPI串行口扩展单个SPI器件时,外围器件的片选端CS一定要通过I/O口控制。
错6、 SPI串行口在扩展多个SPI器件时,单片机应分别通过I/O口线来控制各器件的片选端CS来分时选通外围器件。
单片机原理及应用课后习题答案1. 为什么单片机被广泛应用于各种电子设备中?单片机被广泛应用于各种电子设备中的原因有很多。
首先,单片机具有体积小、功耗低、成本低的特点,能够满足现代电子设备对于小型化、便携和节能的需求。
其次,单片机集成了中央处理器、存储器、输入输出端口等功能模块,能够满足电子设备对于高性能、多功能的要求。
此外,单片机具有灵活的可编程性,能够根据不同的应用需求进行定制开发,满足各种电子设备的特定功能和性能要求。
因此,单片机被广泛应用于各种电子设备中。
2. 什么是单片机的工作原理?单片机是一种集成了中央处理器、存储器、输入输出端口等功能模块的微型计算机系统。
其工作原理是通过中央处理器执行程序指令,对输入输出端口进行数据交换,从而实现对外部设备的控制和数据处理。
单片机内部包含了运算器、控制器、存储器等核心部件,通过时钟信号的控制,按照程序指令序列完成各种运算和数据处理操作。
单片机的工作原理可以简单概括为接收输入信号、进行数据处理、输出控制信号的过程。
3. 单片机的应用领域有哪些?单片机在各种电子设备中都有广泛的应用,主要包括消费类电子产品、工业自动化设备、通信设备、汽车电子系统等领域。
在消费类电子产品中,单片机被应用于智能手机、数码相机、家用电器等产品中,实现各种功能和控制。
在工业自动化设备中,单片机被应用于PLC、工业控制器、传感器等设备中,实现自动化生产和控制。
在通信设备中,单片机被应用于调制解调器、路由器、交换机等设备中,实现数据传输和网络控制。
在汽车电子系统中,单片机被应用于发动机控制、车载娱乐、车身电子系统等领域,实现车辆的各种功能和控制。
可以看出,单片机在各种应用领域都有重要的地位和作用。
4. 单片机的发展趋势是什么?随着科技的不断发展,单片机也在不断演进和升级。
未来单片机的发展趋势主要包括以下几个方面,首先,单片机将继续向着高性能、低功耗、小型化的方向发展,以满足电子设备对于性能和外形的要求。
单片机原理及应用课后习题答案单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出功能的微型计算机系统,广泛应用于各种电子设备中。
在学习单片机原理及应用过程中,课后习题是检验学习效果的重要方式。
下面,我们将为大家提供一些单片机原理及应用课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握相关知识。
1. 什么是单片机?简要描述其组成结构。
答,单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出功能的微型计算机系统。
其组成结构主要包括中央处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入输出端口(I/O)以及定时计数器等部分。
2. 请简要说明单片机系统的工作原理。
答,单片机系统的工作原理是通过中央处理器(CPU)对存储器中的程序进行解释和执行,同时通过输入输出端口(I/O)与外部设备进行数据交换和控制,从而实现各种功能。
3. 什么是单片机的时钟周期?为什么要使用时钟周期?答,单片机的时钟周期是指CPU执行一条指令所需要的时间。
使用时钟周期可以使CPU按照一定的节奏进行工作,保证系统的稳定性和可靠性。
4. 请简要说明单片机的中断系统及其作用。
答,单片机的中断系统是一种能够在CPU执行程序的过程中,根据外部设备的要求,暂时中断CPU的工作,处理完中断请求后再返回原程序继续执行的机制。
其作用是提高系统的实时性和处理效率。
5. 请简要说明单片机的定时器/计数器及其应用。
答,单片机的定时器/计数器是一种能够产生精确的时间延迟和计数功能的模块,广泛应用于定时、计数、脉冲宽度调制等领域。
6. 请简要说明单片机的串行通信接口及其应用。
答,单片机的串行通信接口是一种能够实现串行数据传输的接口,广泛应用于与外部设备进行数据通信和控制。
7. 请简要说明单片机的模拟输入/输出接口及其应用。
答,单片机的模拟输入/输出接口是一种能够实现模拟信号的输入和输出的接口,广泛应用于模拟信号采集和控制领域。
通过以上答案,相信大家对单片机原理及应用课后习题有了更深入的理解。
10-1. 把模拟量采集成为模拟电流或模拟电压,然后变换成离散的数字量才能送入计算机处理。
10-2. 实现模/数转换的方法比较多,常见的有计数法、双积分法和逐次逼近法。
10-3.根据A、B、C地址信号确定。
10-4.通道地址锁存信号输入端,上升沿有效。
10-5.串行数据输出接口的A/D转换器引脚少、体积小、接口所需I/O端口数量少,有利于缩小系统体积而提高集成度,尤其在模拟、数字信号需要隔离的场所,能够方便廉价地实现隔离。
10-6.电流和电压。
10-7 MCS-51与DAC0832连接时有三种方式:单缓冲方式、双缓冲方式和完全直通方式。
单缓冲方式。
10-8略。
10-9.直通方式。
10-10.略
286。
单片机习题解答 (仅供参考)单片机习题解答(仅供参考)在单片机学习过程中,习题解答是非常重要的一部分。
通过解答习题,我们可以加深对单片机原理的理解,提高解决问题的能力。
本文将提供一些常见的单片机习题解答,供大家参考。
一、基础知识题1. 单片机的基本概念是什么?单片机是指将微处理器、存储器和输入输出接口电路等功能集成在一个芯片上的一种微型计算机系统。
它具有体积小、功耗低、可靠性高等优点,广泛应用于嵌入式系统中。
2. 单片机有哪些主要的寄存器?单片机主要包括通用寄存器、程序计数器、状态寄存器、堆栈指针、数据指针等。
其中,通用寄存器用于存放临时数据,程序计数器用于存放下一条指令的地址,状态寄存器用于记录程序运行的状态,堆栈指针用于管理函数的调用和返回,数据指针用于存放数据的地址。
3. 单片机的时钟信号是如何产生的?单片机的时钟信号是通过外部晶体振荡器或者内部振荡电路产生的。
晶体振荡器通过振荡晶体使得IC内部产生稳定的时钟信号,内部振荡电路则通过RC电路或者LC电路产生时钟信号。
4. 如何配置单片机的I/O口?单片机的I/O口通常需要配置为输入模式或者输出模式。
配置为输入模式时,需要将相应的引脚配置为高阻态或者低电平输入;配置为输出模式时,需要将相应的引脚配置为高电平输出或者低电平输出。
二、编程实践题1. 编写一个程序实现LED灯的闪烁。
#include <reg52.h> // 包含寄存器定义文件sbit LED = P1^0; // 定义LED连接的引脚void delay(unsigned int t) // 延时函数{unsigned int i, j;for(i = t; i > 0; i--)for(j = 110; j > 0; j--);}void main(){while(1){LED = 0; // 点亮LEDdelay(500); // 延时500msLED = 1; // 熄灭LEDdelay(500); // 延时500ms}}2. 编写一个程序实现按键控制LED灯的亮灭。
单片机原理及应用第三版课后答案1. 第一章题目答案:a) 单片机的定义: 单片机是一种集成电路,具有CPU、存储器和输入输出设备等功能,并且可以根据程序控制进行工作的微型计算机系统。
b) 单片机的核心部分是CPU,它可以通过执行程序指令来完成各种计算、逻辑和控制操作。
c) 存储器分为程序存储器和数据存储器,程序存储器用于存放程序指令,数据存储器用于存放数据和暂存中间结果。
d) 输入输出设备用于与外部环境进行数据交换,如开关、LED、数码管等。
e) 单片机的应用广泛,包括家电控制、智能仪器、工业自动化等领域。
2. 第二章题目答案:a) 单片机中的时钟系统用于提供CPU运行所需的时序信号,常见的时钟源有晶体振荡器和外部信号源。
b) 时钟频率决定了单片机的运行速度和精度,一般通过控制分频器、定时器等来调整时钟频率。
c) 单片机中的中断系统用于处理紧急事件,如外部输入信号、定时器溢出等,可以提高系统的响应能力。
d) 中断源包括外部中断、定时器中断和串口中断,通过编程设置中断向量和优先级来处理不同的中断事件。
e) 中断服务程序是处理中断事件的程序,包括保存现场、执行中断处理和恢复现场等步骤。
3. 第三章题目答案:a) I/O口是单片机与外部设备进行数据交换的接口,包括输入口和输出口两种类型。
b) 输入口用于接收外部信号,如开关、传感器等,可以通过编程设置输入口的工作模式和读取输入口的状态。
c) 输出口用于控制外部设备,如LED、继电器等,可以通过编程设置输出口的工作模式和输出口的状态。
d) I/O口的工作模式包括输入模式、输出模式和双向模式,可以根据具体应用需求设置相应的模式。
e) 串行通信接口是单片机与外部设备进行数据传输的一种常见方式,包括UART、SPI和I2C等多种通信协议。
4. 第四章题目答案:a) 定时器的作用是产生指定时间间隔的定时信号,可以用于延时、计时、PWM等功能。
b) 单片机的定时器一般由计数器和一些控制寄存器组成,通过编程设置定时器的工作模式和计数值。
第10章 AT89S51与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计参考答案1. 答:A. MAX7219是专用显示器芯片,不用于键盘;B.错:CH451芯片也可用于控制键盘;C.对:BUSY信号可作为查询信号或中断请求信号使用,但此时信号ACK不用;E.错:LED数码管的字型码是可以变的,例如表10-1中的“a”段对应段码字节的最高位。
“dp”段对应段码字节的最低位,字型码就改变了。
2. 答:在按键的闭合和断开过程中,由于开关的机械特性,导致了按键抖动的产生。
如果不消除按键的机械抖动,按键的状态读取将有可能出现错误。
消除按键抖动一般是采用软件或硬件去抖。
软件去抖的原理:在第一次检测到有键按下时,该键所对应的行线是为低电平,执行一端延时10ms的子程序后,确认该行线电平是否仍然为低电平,如果仍为低电平,则确认为该行确实有键按下。
3. 答:静态显示时,数据是分开送到每一位LED上的。
而动态显示则是数据是同时送到每一个LED 上,再根据位选线来确定是哪一位LED被显示。
静态显示亮度很高,但口线占用较多。
动态显示口线占用较少,适合用在显示位数较多的场合。
4. 答:80H(共阴极);7FH(共阳极)。
5. 答:按键设置在行、列线交点上,行、列线分别连接到按键开关的两端。
行线通过上拉电阻接到+5V上,无按键按下时,行线处于高电平状态,而当有按键按下时,行线电平状态将由与此行线相连的列线的电平决定。
列线的电平如果为低,则行线电平为低;列线的电平如果为高,则行线的电平亦为高。
将行、列线信号配合起来并做适当的处理,才能确定闭合键的位置。
6. 答:先对P1口高四位送低电平,读取P1口低四位的值;再对P1口低四位送低电平,读取P1口高四位的值,将两次读到的值组合在一起就得到了按键的特征码,在根据特征码查找键值。
KEYIN: MOV P1,#0FH ;反转读键MOV A,P1ANL A,#0FHMOV B,AMOV P1,#0F0HMOV A,P1ANL A,#0F0HORL A,BCJNE A,#0FFH,KEYIN1RET ;未按键KEYIN1: MOV B,A ;暂存特征码MOV DPTR,#KEYCOD ;指向特征码表MOV R3,#0FFH ;顺序码初始化KEYIN2: INC R3MOV A,R3MOVC A,@A+DPTRCJNE A,B,KEYIN3MOV A,R3 ;找到,取顺序码RETKEYIN3: CJNE A,#0FFH,KEYIN2 ;未完,再查RET ;已查完,未找到,以未按键处理KEYCOD: DB 0E7H,0EBH,0EDH,0EEH ;特征码表DB 0D7H,0DBH,0DDH,0DEHDB 0B7H,0BBH,0BDH,0BEHDB 77H,7BH,7DH,7EH7. 答:(1)编程扫描方式:当单片机空闲时,才调用键盘扫描子程序,反复的扫描键盘,等待用户从键盘上输入命令或数据,来响应键盘的输入请求。
第10章单片机应用系统设计习题解答
1.单片机应用系统设计由哪几个步骤组成?每一个步骤的主要任务是什么?
答:单片机应用系统设计过程一般包括需求分析、可行性分析、系统体系结构设计、软/硬件设计、综合调试等几个步骤。
需求分析主要为了解现有同类产品的性能特点及市场需求状况,掌握用户对产品的希望和要求。
通过对需求信息的分析,判断市场和用户是否需要该产品,从而决定是否要开发该产品。
需求分析的主要内容包括:现有产品的结构、功能、性能特点及存在的问题;国内外同类产品的发展状况和发展趋势;新产品的结构、功能、性能及特点。
经过需求调查,整理出需求报告,作为产品可行性分析的主要依据。
可行性分析是从原理、技术、需求、资金、材料、环境、研发/生产条件等方面分析论证产品开发研制的必要性及可行性,论证产品的经济效益、社会效益和生态效益。
从而决定产品的开发研制工作是否需要继续进行下去。
可行性分析通常从以下几个方面进行论证:市场或用户需求:说明市场/用户是否需要该产品;科学原理与技术:证明产品的工作原理是正确可行的,用现有的技术是可以实现的;资金、材料及研发/生产条件:说明是否具有研发/生产资金及来源,是否需要特殊材料及解决途径,是否具有研发/生产人员、设备、场地等条件;经济效益、社会效益和生态效益:论证产品有多大的经济效益、有何社会效益、是否污染环境;现在的竞争力与未来的生命力:说明产品的优势和发展潜力。
系统体系结构可以用逻辑框图明确表述。
体系结构设计时主要包括如下部分:硬件和软件功能划分;技术路线;核心器件选择
硬件设计的任务主要包括硬件功能模块划分、电路原理图设计、系统仿真、印刷电路板(PCB板)绘制、元器件的焊接与测试。
软件设计的任务主要包括编程语言的选择、软件任务划分、算法设计、程序编写与调试等。
综合调试主要包括系统软硬件脱机综合运行、样机工作现场测试以及产品定型,资料整理等工作。
2.用Proteus仿真实现本章内容给出的“全自动洗衣机控制器”。
进一步扩展功能。
答:“全自动洗衣机控制器”的硬件、软件内容在第10章中都有详细介绍,请读者根据第10章内容,在Proteus下仿真实现。
此处不再赘述。
扩展部分。
可以在系统中添加时间倒计时显示功能,主要思路为设置时间全局变量,用
来显示当前倒计时时间。
通过定时中断,对倒计时全局变量进行操作并进行显示。
主要参考代码如下:
Int min,sec; //定义时间全局变量
………
//在定时中断中,修改代码如下:
//****************************************
void vTimer0() interrupt 1
{
TH0=TIME0H;
TL0=TIME0L;
time_count ++;
if (time_count==300)
{
time_count = 0;
//定时中断代码中,添加如下时间显示代码:
if(sec==0&min!=0) //判断是否符合时间修改条件按
{
sec=59; //修改秒全局变量
min--; //修改分全局变量
}
//定时时间到,提示信息
if(sec==0&min==0) //判断秒和分倒计时是否为零
{
speaker_on(); //蜂鸣器叫
delay(300); //报时300秒
speaker_off(); //蜂鸣器停
}
…………………
//在显示代码中,添加如下代码,用来在LCD上显示分和秒
/**********LCD显示函数**********/
void display()
{
int level_1, level_2, level_3, voltage_1, voltage_2, voltage_3, minshi, minge, secshi, secge;
clearLCD();
//process: 1浸泡,2脱水,3洗涤,4进水,5漂洗,
//method:1方式一,2方式二,3方式三,4方式四
//speed:1速度1/4,2速度2/4,3速度3/4,4速度4/4
level_1 = ad_level / 100 + 48;
level_2 = (ad_level %100 ) /10 + 48;
level_3 = (ad_level %10 ) + 48;
voltage_1 = ad_voltage / 100 + 48;
voltage_2 = (ad_voltage %100 ) /10 + 48;
voltage_3 = (ad_voltage %10 ) + 48;
minshi=min / 10 + 48; //获得分钟的十位
minge=min%10+48; //获得分钟的各位
secshi=sec / 10 + 48; //获得秒钟的十位
secge=sec%10+48; //获得秒钟的个位
…………….
则在LCD显示中,利用write_data(display_string)这个函数即可实现在对应位置显示对应字符的功能。
3.按照单片机应用系统设计方法设计一个单片机应用实例。
答:请读者参考第10章内容,自己设计。