《单片机原理及应用》答案(11~15章).doc

张毅刚主编高等教育出版社单片机原理及应用答案第11章1、由运算放大器构成的电流电压转换电路2、 DA转换器的主要指标如下：(1) 分辨率DA转换器的分辨率指输入的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，是对输入量变化敏感程度的描述。(2) 建立时间建立时间是描述DA转换速度快慢的一个参数，用于表明转换速度。其值为从输入数字量到输出达到终位误差(12)GB(最低有效位)时所需的时间。(3) 转换精度 理想情况下，精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。严格讲精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相同但相同位数的不同转换器精度会有所不同。当DAC为二进制12位，满量程输出电压为5V时，分辨率为1.22 mV3、DAC用作程控放大器，其电压放大倍数可由CPU通过程序设定。由图可见，需要放大的电压Vin和反馈输入端Rfb相接。运算放大器输出Vout还作为DAC的基准电压VREF，数字量由CPU送来，其余如图所示。DAC0832内部Iout一边和T型电阻网络相连，另一边又通过反馈电阻Rfb和Vin相通，可得以下方程组：解上述方程组可得 选RR6，则上式变为 因此，从最后式子可知，输出电压的放大倍数受B控制。4、同步5、二种方式(1) 单缓冲方式。其特点是DAC0832内部的两个数据缓冲器有一个处于直通方式，另一个处于受MCS51控制的锁存方式。适用于只有一路模拟量输出，或虽是多路模拟量输出但并不要求多路输出同步的情况下。(2) 双缓冲方式。其特点是数字量的输入锁存和DA转换输出是分两步完成的。适用于在多路DA转换中，要求同步进行DA转换输出的情况下。6、AD转换器的两个最重要指标：(1) 转换时间和转换速率转换时间AD完成一次转换所需要的时间。转换时间的倒数为转换速率。(2)分辨率AD转换器的分辨率习惯上用输出二进制位数或BCD码位数表示。7、量化误差是由于有限位数字且对模拟量进行量化而引起的；0.195%；8、目前应用较广泛的主要有以下几种类型：逐次逼近式转换器、双积分式转换器、式AD转换器和VF转换器。逐次逼近型AD转换器：在精度、速度和价格上都适中，是最常用的AD转换器件。双积分AD转换器：具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点，但转换速度慢，近年来在单片机应用领域中也得到广泛应用。式AD转换器：它具有积分式与逐次逼近式ADC的双重优点，它对工业现场的串模干扰具有较强的抑制能力，不亚于双积分ADC，它比双积分ADC有较高的转换速度。与逐次逼近式ADC相比，有较高的信噪比，分辨率高，线性度好，不需要采样保持电路。9、对DAC来说，分辨率反映了输出模拟电压的最小变化量。而对于ADC来说，分辨率表示输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。量化误差是由ADC的有限分辨率而引起的误差，但量化误差只适用于ADC，不适用于DAC。精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。严格讲精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转换器精度会有所不同。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 ；延时1 分钟 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口的每位可驱动8个LSTTL输人，P1、P2、P3口的每一位只能驱动4个LSTTL输人；低电平；2、在MCS51单片机应用系统中当需用单片机控制各种各样的高压、大电流负载，这些大功率负载如电动机、电磁铁、继电器、灯泡等，则不能用单片机的I/O线来直接驱动而必须通过各种驱动电路和开关电路来驱动。此外，为了隔离和抗干扰，有时需加接光电耦合器。3、常用的开关型驱动器件有光电耦合器、继电器、晶闸管、功率MOS管、集成功率电子开关、固态继电器等。4、常用电子开关有功率MOS管、晶闸管、集成功宰电子开关、固态继电器等等；电子开关器件的通病是存在通态压降和断态漏电流。5、开关速度快、工作频率高、无噪声、无触点，工作可靠、寿命长，适用于那些需要抗潮湿、抗腐蚀和防爆场合以及高频和高速系统中。6、以负载电源类型分类：可分为直流型(DCSSR)和交流型(ACSSR)两种。直流型固态电子继电器是以功率晶体管作为开关元件的，交流型固态屯子继电器足以可控硅作为开关元件的，分别用来接通和断开直流或交流负载。以开关触点形式分类：可分为常开式和常闭式。常开式的功能是输入端施加信号时，固态继电器输出端才接通；而常闭式是仅当输入端施加信号时，固态继电器的输出端才被关断，而输入端没有信号时，固态继电器的输出端始终处于闭合状态。以控制触发信号的形式分类：可分为过零型和非过零型；非过零型在输人信号时，不管负载电源电压相位如何，负载端立即导通。而过零型必须在负载电源电压接近零且输入控制信号有效时，输出端负载电源才导通。7、使用注意事项：(1) 要考虑这两项参数通态压降和断态漏电流。(2) 当使用温度较高时，选用的SSR必须留有一定的余量。(3) 当负载为感性时，输出端必须加接压敏电阻。(4) 输出端负载短路会造成SSR损坏，应特别注意避免。第13章1、抗干扰性差，传输距离短。2、由于调制解调器就是在发送时把数字信号转换成模拟信号，送到通信线路上，再把从通讯线路收到的模拟信号转换成数字信号。这样能克服公用电话网频带有限、不能进行二进制数字量的传输缺点。3、为了起到隔离、抗干扰的作用。4、RS-422A仅仅是一种电气标准，规定了差分平衡的电气接口，它采用平衡驱动和差分接收的方法；可数传速率、通讯距离、接口处信号产生串扰等性能；5、RS-232 异步串行通讯中应用最广的标准总线，适用于短距离或带调制解调器的通讯场合，但数传速率低、通讯距离短、接口处信号容易产生串扰等；RS422A能在长距离、高速率下传输数据；RS-485对于互连是十分方便的，干扰抑制性好，阻抗低，无接地问题；电流环串行接口最大特点是低阻传输线对电气噪声不敏感，而且，易实现光电隔离。6、不能第14章1、空间干扰、供电系统干扰、供电系统干扰2、以消除直流电源和地线中的脉冲电流所造成的干扰；2；5-10uF的电解电容和一个0.01-1.0uF的电容3、能有效抑制尖峰脉冲以及各种噪声干扰，从而使过程通道上的信噪比大大提高；AD、DA与单片机之间的隔离和开关量隔离4、并联二极管和稳压管或由电阻和电容组成抑制电路5、在低频电路中，布线和元件间的电感较小，而接地电路形成的环路，对于扰的影响却很大，因此应应一点接地。6、电源去耦就是在每个印制板人口处的电源线与地线之间并接退耦电容，集成芯片去耦就是每个集成芯片都应安置一个0.1uF的陶瓷电容器。7、不要在印制板上留下空白铜箔层，因为它们可以充当发射天线或接收天线；走线不要有分支，这可避免在传输高频信号导致反射干扰或发生谐波干扰。8、算术平均滤波法，适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波；滑动平均滤波法，适用于高频振荡系统；中位值滤波法，适用于被测参数如温度、液位等变化缓慢的场合；防脉冲干扰平均值滤波法，适用于脉冲干扰比较严重的场合；9、指令冗余便是采用单字节指令，并在关键的地方人为地插人一些单字节指令(NOP)，或将有效单字节指令重复书写；软件陷阱就是一条引导指令，强行将捕获的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。10、“看门狗”技术就是不断监视程序循环运行时间，若发现时间超过已知的循环设定时间，则认为系统陷入了“死循环”，然后强迫程序返回到0000H入口，在0000H处安排一段出错处理程序，使系统运行纳入正规。11、当发生电源掉电的意外情况，一些重要的数据可能丢失，这时要求系统应首先检测到电源的变化，然后通过切换电路把备用电池接入系统，以保护RAM中的数据不丢失。第15章1、设计一个单片机测控系统，一般可分为四个步骤：(1) 需求分析，方案论证和总体设计阶段。(2) 器件选择，电路设计制作，数据处理，软件的编制阶段。(3) 整个系统的设计与性能测定。(4)文件编制阶段。2、89C51最小应用系统 3、数据采集系统一般由信号调理电路、多路切换电路、采样保持电路、模数转换、基本的单片机系统；1）信号调理电路：信号调理电路是传感器与AD之间的桥梁，也是测控系统中里要组成部分。信号调理的主要功能是：非电量的转换、信号形式的变换、放大、滤波、共模抑制及隔离等等。2）多路切换电路: 模拟多路开关的选择主要考虑导通电阻的要求，截止电阻的要求和速度要求。3）采样保持电路：采样保持电路是为了保证模拟信号高精度转换为数字信号的电路。采样保持器的选择要综合考虑捕获时间，孔隙时间、保持时间、下降率等参数。4）模数转换：计算机同外界交换信息所必须的接口器件。选择ADC需主要考虑的指标有：分辨率、转换时间、精度、电源、输入电压范围、工作环境、数字输出特性、价格等。5）基本的单片机系统4、单片机集成