《第7部分 指導應用系統(tǒng)配置及接口技術》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《第7部分 指導應用系統(tǒng)配置及接口技術（15頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、word 第7局部 應用系統(tǒng)配置與接口技術 1. 為什么要消除鍵盤的機械抖動?有哪些方法? 答： 通常按鍵所用的開關為機械彈性開關，由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下子斷開。因而在閉合與斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動，鍵抖動會引起一次按鍵被誤讀屢次。為了確保CPU對鍵的一次閉合僅做一次處理，必須去除鍵抖動。 在鍵閉合穩(wěn)定時，讀取鍵的狀態(tài)，并且必須判別；在鍵釋放穩(wěn)定后，再作處理。按鍵的抖動，可用硬件或軟件兩種方法消除。 如果按鍵較多，常用軟件方法去抖動，即檢測出鍵閉合后執(zhí)行一個延時程序，產生5～10 ms的延時；讓前沿抖動消失

2、后，再一次檢測鍵的狀態(tài)，如果仍保持閉合狀態(tài)電平，如此確認為真正有鍵按下。當檢測到按鍵釋放后，也要給5～10 ms的延時，待后沿抖動消失后，才能轉入該鍵的處理程序。 硬件方法常用RS觸發(fā)器。 2. 試述Ａ／Ｄ轉換器的種類與特點。 答：A/D轉換器的種類很多，主要有計數比擬型、逐次逼近型、雙積分型等。 逐次逼近型A/D轉換器的特點是精度、速度和價格都適中，是比擬常用的A/D轉化器。雙積分型A/D轉換器的特點是精度高，抗干擾性好，價格低廉，但轉換速度慢。 3. 設計一個2×2行列式鍵盤電路并編寫鍵掃描子程序。 解：〔1〕邏輯電路如下： 〔2〕判斷是否有鍵按下

3、：有列線P1.0、P1.1送全0，查P0.0、P0.1是否為0。 判斷哪一個鍵按下：逐列送0電平信號，再逐行掃描是否為0。 鍵號=行首號+列號 KEY： LCALL KS JZ KEY LCALL T10ms LCALL KS JZ KEY MOV R2，#0FEH MOV R4，#00H LK1: MOV P1，R2 P0.0,ONE MOV A,#00H LJMP KP

4、 ONE: P0.1, NEXT MOV A,#02H KP: ADD A,R4 PUSH ACC LK: LCALL KS JNZ LK POP ACC RET NEXT: INC R4 MOV A,R2 JNB ACC.1,KND RL A MOV R2,A AJMP LK1 KND: AJMP KEY KS:

5、 MOV P1,#0FCH MOV A,P0 CPL A ANL A,#03H RET T10ms: MOV R7,#10H TS1: MOV R6,#0FFH TS2: DJNZ R6,TS2 DJNZ R7,TS1 RET 4. 試設計一個LED顯示器／鍵盤電路。 解： 5. 在一個89C51應用系統(tǒng)中，89C51以中斷方式通過并行接口74LS244讀?。粒钠骷?G14433的轉換結果。試畫出有關邏輯電路，并編寫讀?。粒慕Y果的中斷服務程序。

6、解：硬件電路設計如圖： 讀取A/D結果的中斷服務程序： MOV DPTR,#0FE00H MOVX A,DPTR MOV 30H,A RETI 6. 在一個fＯＳＣ為12 MHz的89C51系統(tǒng)中接有一片Ｄ／Ａ器件DAC0832，它的地址為7FFFH，輸出電壓為0～５ Ｖ。請畫出有關邏輯框圖，并編寫一個程序，使其運行后能在示波器上顯示出鋸齒波(設示波器X方向掃描頻率為50 μｓ／格，Y方向掃描頻率為1 V／格)。 解：硬件電路設計如圖：根據DAC0832的地址為7FFFH，如此89C51的P2.7接DAV0832的片選。 程序設計：因為示波器X方向

7、掃描頻率為50μｓ/格，Y方向掃描頻率為1V/格，所以選擇DAC0832的輸出電壓為0V～2V，對應的數字量為00H～66H〔0～102〕；每次數據量增值為3，共34次循環(huán)，34×5μｓ=170μｓ。 ORG 0050H MAIN： MOV DPTR，#7FFFH LOOP1： MOV A，#00H LOOP2： MOVX DPTR，A ADD A,#03H CJNE

8、 A,#66H,LOOP2 SJMP LOOP1 7. 在一個fＯＳＣ為12 MHz的89C51系統(tǒng)中接有一片Ａ／Ｄ器件ADC0809，它的地址為7FF8H～7FFFH。試畫出有關邏輯框圖，并編寫ADC0809初始化程序和定時采樣通道2的程序(假設采樣頻率為1 ms/次，每次采樣4個數據，存于89C51部RAM 70H～73H中)。 解：硬件電路設計如圖： 程序清單： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H LJMP IEX1 ORG 0030H MAIN:

9、 MOV SP,#60H MOV DPTR,#7FFAH SETB IT1 SETB EX1 SETB EA LOOP1: MOV R0,#70H MOV R7,#04H LOOP2: MOVX DPTR,A HEAR: SJMP HEAR DJMP R7,LOOP2

10、 LCALL DIMS SJMP LOOP1 DIMS: MOV R5,#32H DIMS1: MOV R6,#64H DIMS2: MOV R6,DIMS2 MOV R5,DIMS1 RET ORG 0200H IEX1: MOVX A,DPTR MOV R0,A

11、 INC R0 RETI 8. 在一個89C51系統(tǒng)中擴展一片74LS245，通過光電隔離器件外接8路TTL開關量輸入信號。試畫出其有關的硬件電路。 解：硬件電路設計如圖： 9.用89C51的P1口作8個按鍵的獨立式鍵盤接口。試畫出其中斷方式的接口電路與相應的鍵盤處理程序。 解：硬件電路設計如圖： 鍵盤處理程序： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H LJMP IEX1 ORG 0030H MAIN: MOV

12、 SP,#60H SETB IT1 SETB EX1 SETB EA SJMP $ IEX1: MOV A,#FFH MOV P1,A MOV A,P1 JNB ACC.7,P7F JNB ACC.6,P6F

13、 JNB ACC.5,P5F JNB ACC.4,P4F JNB ACC.3,P3F JNB ACC.2,P2F JNB ACC.1,P1F JNB ACC.0,P0F RETI P7F: LJMP PROM7 P6F: LJMP PROM6 P5F:

14、 LJMP PROM5 P4F: LJMP PROM4 P3F: LJMP PROM3 P2F: LJMP PROM2 P1F: LJMP PROM1 P0F: LJMP PROM0 …… 10. 試說明非編碼鍵盤的工作原理。如何去鍵抖動?如何判斷鍵是否釋放? 答：〔1〕非編碼鍵盤是靠軟件識別的鍵盤。根據系統(tǒng)中按鍵數目的多少來選擇不同的鍵盤結構。鍵數少時，可采用獨立式按鍵結構；當鍵數多時可采用行列式按鍵結構。無論采用什么結構

15、，都是通過單片機對它控制，因此可有三種控制方式：程序控制掃描方式、定時掃描方式和中斷掃描方式。以行列式非編碼鍵盤，采用程序控制掃描方式為例，其工作原理為：首先判斷鍵盤上有無鍵按下，假如有鍵按下如此去鍵的機械抖動影響，然后逐列〔行〕掃描，判別閉合鍵的鍵號，再判別鍵是否釋放，如果鍵釋放如此按鍵號處理相應程序。 〔2〕當判斷有鍵按下時，執(zhí)行5ms～10ms的延時程序后再判斷鍵盤的狀態(tài)。如果仍為鍵按下狀態(tài)，如此認為確定有一個鍵按下；否如此按照鍵抖動處理。 〔3〕判斷鍵是否釋放時，先判斷鍵是否仍為閉合狀態(tài)，如果為時，如此執(zhí)行5ms～10ms延時程序后再判斷直到鍵釋放，以便達到對鍵的一次閉合僅

16、作一次處理。 11. DAC0832與89C51單片機連接時有哪些控制信號?其作用是什么? AC0832與89S51單片機連接時的控制信號有： ILE——數據鎖存允許信號，高電平有效； /CS——輸入存放器選擇信號，低電平有效； /WR1——輸入存放器的“寫〞選通信號，低電平有效。 /XFER——數據轉移控制信號線，低電平有效； /WR2——DAC存放器的“寫〞選通信號。 〔2〕作用： 當/CS=0，/WR1=0，ILE=1時，==1，輸入鎖存器狀態(tài)隨輸入線狀態(tài)變化；當/CS=1，/WR1變高，ILE=1時，== 0時，鎖存輸入數據。 當/WR2=0，/XFER=0時，

17、DAC存放器的鎖存信號==1時，DAC存放器的輸隨輸入狀態(tài)變化；當/WR2變高，/XFER=0時，=0時，鎖存輸入狀態(tài)。 12. 在一個89C51單片機與一片DAC0832組成的應用系統(tǒng)中，DAC0832的地址為7FFFH，輸出電壓為0～5 V。試畫出有關邏輯框圖，并編寫產生矩形波，其波形占空比為１∶4，高電平時電壓為2.5 V，低電平時電壓為1.25 V的轉換程序。 解：硬件電路設計如圖： VOUT=2.5V ，D=2.5V×256/5=128=80H VOUT=1.25V ，D=1.25V×256/5=64=40H 程序清單：

18、MOV DPTR,#7FFFH NEXT: MOV A,#80H MOVX DPTR,A ACALL DELY MOV R4,#04H MOV A,#40H MOVX DPTR,A LOOP: ACALL DELAY DJNZ R4,LOOP AJMP NEXT DELAY:

19、MOV R7,#10H TS1: MOV R6,#0FFH TS2: DJNZ R6,TS2 DJNZ R7,TS1 RET 13. 在一個由89C51單片機與一片ADC0809組成的數據采集系統(tǒng)中，ADC0809的地址為7FF8H～7FFFH。試畫出有關邏輯框圖，并編寫出每隔1 min輪流采集一次8個通道數據的程序。共采樣100次，其采樣值存入片外RAM 3000H開始的存儲單元中。 解：硬件電路設計如圖： 設fＯＳＣ=6MHz，用定時器定時100ms，用軟件計數10×60實現定時1min。A/D轉換采用查

20、詢〔p1.0〕方式。 程序設計如下： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH AJMP SEAVE ORG 0030H MAIN: MOV SP,#60H MOV R7,#100 ;置采集次數 MOV R1,#30H ;片外RAM地址高位 MOV R0,#00H ; 片外RAM地址低位

21、 MOV R2,#10 ;R2為100ms計數器，置入初值10 MOV R3,#60 ;R3為秒計數器，置入初值60 MOV TMOD,#10H MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H SETB ET1 SETB EA SETB TR1 LOOP: SJMP LOOP DJMP R7,LOOP

22、 SJMP $ SEAVE: MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H DJNZ R2,RETURN MOV R2,#10 DJNZ R3,RETURN MOV R6,#08 ;8個通道計數器初值 MOV DPTR,#7FF8H ;IN0的地址 NEXT: MOVX DPTR,A ;啟動A/D轉換

23、P1.0.$ MOVX A,DPTR PUSH DPH ;將通道地址壓入堆棧 PUSH DPL MOV DPH,R1 MOV DPL,R0 MOVX DPTR, A INC DPTR MOV R1, DPH ;保存片外RAM地址 MOV R0, DPL POP DPL P

24、OP DPH DJNZ R6，NEXT RETURN： RETI ； END 14. 以DAC0832為例，說明D/A的單緩沖與雙緩沖有何不同。 答：所謂雙緩沖方式，就是把DAC0832的兩個鎖存器都接成受控鎖存方式。雙緩沖DAC0832的連接如如下圖所示。 雙緩沖方式用于多路數/模轉換系統(tǒng)，以實現多路模擬信號同步輸出的目的。為此就要使用兩片DAC0832，并采用雙緩沖方式連接，如如下圖所示 。 電路中以譯碼法產生地址，兩片DAC0832共占據三個單元地址，其中兩個輸入存放器各占一個地址，而兩個DA

25、C存放器如此合用一個地址。 15. 以DAC0832為例，說明D/A的單極性輸出與雙極性輸出有何不同。 答：在DAC0832的輸出端連接一級運放組成的反向求和電路，可以得到單極性模擬電壓〔正電壓或負電壓〕，輸出電壓圍由參考電壓VREF值決定。例如，當VREF=+5V〔或-5V〕時，輸出電壓VOUT圍是0V～-5V〔或0V～+5V〕；當VREF=±10V時，VOUT圍是0V～±10V。 在VREF確定以后，假如要增加輸出電壓圍，可以通過增加運放反應電阻的方法來實現。連接方法是外加電阻R1同芯片中反應電阻RF串聯，并在輸入數據為全1的條件下，調節(jié)R1阻值，使VOUT達到所需的滿量

26、程電壓即可。 有時，需要轉換器輸出雙極性模擬電壓。當輸入數字量從全0到全1時，需求輸出模擬量由負電壓到正電壓。 單極性輸出電壓表達式為： VOUT1= 雙極性輸出電壓表達式為： VOUT2= 比擬兩式可知，只要將單極性輸出模擬電壓放大2倍，再與參考電壓求和就可以獲得雙極性輸出的模擬電壓。 16. A/D和D/A的主要技術指標中，“分辨率〞與“轉換精度〞〔即“量化誤差〞或“轉換誤差〞〕有何不同。 答：〔1〕分辨率 “分辨率〞通常用位數表示，如8位、10位、12位等。對于n位轉換器，其實際分辨率為模擬量滿量程的1/2n。例如，一個10位的A/D轉換器去轉換一個滿量程為5V的電壓，

27、如此它能分辨的最小電壓為5000 mV /1024≈5 mV，我們稱該A/D轉換器的分辨率為10位或5 mV。再例如，某D/A轉換器能夠轉換8位二進制數，轉換后的電壓滿量程是5V，如此它能分辨的最小電壓是5V/256≈20 mV，我們稱該D/A轉換器的分辨率為8位或20 mV。 〔2〕轉換精度 “轉換精度〞是反映轉換器轉換值與理想值之間的誤差。 例如，具有8位分辨率的A/D轉換器，當輸入0V～5V電壓時，對應的餓數字量為00H～FFH，即輸入每變化0.0196V時，數據就變化1。由于輸入模擬量是連續(xù)變化的，只有當它的值為0.0196V的整數倍時，模擬量值才能準確轉換成對應的數字量，否如此

28、模擬量將被“四舍五入〞為相近的數字量。例如，0.025V被轉換成02H，最大誤差為1/2個最低有效位〔常用±1/2LSB表示〕，這就是量化誤差。該A/D轉換器的具體量化誤差〔或精度〕值可以計算出來為 ±〔1/2〕×5V/256=±〔1/2〕×0.0196V=±9.8 mV 在例如，假如某D/A轉換器的分辨率為8位時，如此它的精度為：±〔1/2〕×1/256=±1/512。 〔3〕分辨率的計算 在計算分辨率時，為什么有人用滿量程除以2 n，有人卻用滿量程除以2 n -1呢？ 這是因為存在兩種“滿量程〞的定義。讓我們以D/A轉換的分辨率計算舉例來說吧，對應線性D/A轉換器來說，其分辨率計算公式為：分辨率=模擬輸出的滿量程/2 n。 但是，這個“滿量程〞又分為標稱滿量程和實際滿量程。標稱滿量程是指數字量2 n所對應的模擬量，可實際數字量的變化圍是從0～2 n–1，永遠到不了2 n。所以實際最大值2 n–1所對應的模擬輸出量，就稱為實際滿量程。 15 / 15