单片机第10章课后答案

7-3 答：ADC0809 与 8051 单片机接口时,控制信号主要有：ALE、START、EOC、OE。作用分别是： （1）ALE：地址锁存允许信号在 ALE 上升沿，ADDA、ADDB、ADDC 地址状态被送入地址锁存器中。 （2）START：转换启动信号。START 上跳沿时，所有内部寄存器清 0；START 下跳沿时，开始进行 A/D 转换；在 A/D 转换期间，START 应保持低电平。 （3）OE：输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线 呈高电阻；OE=1，输出转换得到的数据。 （4）EOC——转换结束状态信号。启动转换后，系统自动设置 EOC=0，转换完成后，EOC=1。该状态 信号既可作为查询的状态标志，又可以作为中断请求信号使用。 7-4 答：DAC0832 与 8051 单片机接口时，主要有如下控制信号：ILE、/CS、/WR1、/WR2 、/XFER，作用分别 是： （1） CS ：转入寄存器片选信号，低电平有效。 （2）ILE：输入寄存器的数据锁存允许信号，高电平有效。 （3） WR1 ：输入寄存器的数据写信号，低电平有效。 （4） WR 2 ：DAC 寄存器写信号，并启动转换。低电平有效。 （5） XFER ：数据向 DAC 寄存器传送控制信号，传送后即启动转换，低电平有效。 7-5 答：所谓单缓冲方式就是使 DAC0832 的两个输入寄存器中有一个处于直通方式，而另一个处于受控的 锁存方式，或者两个输入寄存器同时受相同的信号控制的方式。在实际应用中，如果只有一路模拟量输出， 或虽有几路模拟量但并不要求同步输出的情况，就可采用单缓冲方式。 所谓双缓冲方式，就是把 DAC0832 的两个锁存器都接成受控锁存方式。
4.简述 DAC0832 的直通工作方式、单缓冲工作方式、双缓冲工作方式的特点和用途。 答：直通工作方式：5 个控制端均有效，直接 D/A 转换，不需受控。 单缓冲工作方式：两个输入寄存器中任意一个处于直通方式，另一个工作于受控方式。在只有一路模拟 量输出，或虽有几路模拟量但并不要求同步输出时，可采用单缓冲方式。 双缓冲工作方式：两个锁存器都处于受控状态，用于需两路模拟量同时输出的场合。
第 11 章
DAC、ADC 的接口
1．对于电流输出的 D/A 转换器，为了得到电压输出，应使用（ ） 。答：I/V 转换电路 2．使用双缓冲同步方式的 D/A 转换器，可实现多路模拟信号的（ ）输出。答：同步 3．下列说法是否正确。 A．“转换速度”这一指标仅适用于 A/D 转换器，D/A 转换器不用考虑“转换速度”问题。 B．ADC0809 可以利用“转换结束”信号 EOC 向 AT89S51 单片机发出中断请求 C．输出模拟量的最小变化量称为 A/D 转换器的分辨率 D．对于周期性的干扰电压，可使用双积分型 A/D 转换器，并选择合适的积分元件，可以将该周期性 的干扰电压带来的转换误差消除 答： （1）错，D/A 转换器也要考虑“转换速度”或“转换时间”问题，即建立时间（转换时间） ； （2）对； （3） 错，是 D/A 转换器的分辨率； （4）对。 4．D/A 转换器的主要性能指标都有哪些？设某 DAC 为二进制 12 位，满量程输出电压为 5V，试问它的 分辨率是多少？ 答：D／A 转换器的主要技术指标如下： 分辨率：D／A 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。 建立时间：建立时间是描述 D／A 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±(1／2)GB(最低有效位)时所需的时间。 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 mV 5．A/D 转换器两个最重要的技术指标是什么？ 答：A／D 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 A／D 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--A／D 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。 6．分析 A/D 转换器产生量化误差的原因，一个 8 位的 A/D 转换器，当输入电压为 0～5V 时，其最大的 量化误差是多少？ 答：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；最大的量化误差为 0.195%； 7．目前应用较广泛的 A/D 转换器主要有哪几种类型？它们各有什么特点？ 答：目前应用较广泛的有：逐次逼近式转换器、双积分式转换器、∑-△式 A／D 转换器。逐次逼近型 A ／D 转换器：在精度、速度和价格上都适中，是最常用的 A／D 转换器件。双积分 A／D 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 A ／D 转换器：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。 8．在 DAC 和 ADC 的主要技术指标中，“量化误差”、“分辨率”和“精度”有何区别？ 答：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，精度可能会ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ所不同，例如由于制 造工艺的不同。 9．Proteus 虚拟仿真 设计一个单片机与 DAC0832 组成的波形发生器，要求利用片内定时器产生的 2ms 定时中断来输出周期 为 1s，输出电平为 0~5V 三角波，并通过虚拟示波器观察三角波的周期是否准确。 答：参考本教材的【例 11-2】 。 10．Proteus 虚拟仿真 利用 AT89S51 单片机与 ADC0809 制作一个简易的数字电压表，测量 0~5V 的电压，用 4 位一体的 LED ·264·
2．ADC 0890 芯片是 m 路模拟输入的 n 位 A/D 转换器，m、n 是 。A A．8、8 B．8、9 C．8、16 D．1、8 3． 当 DAC 0832 D/A 转换器的 CS 接单片机的 P2.0 时， 程序中 0832 的地址指针 DPDR 寄存器应置为 D A．0832H 10．DAC 0832 利用 A． WR1 B．FE00H C．FEF8H D．以上三种都可以 控制信号可以构成的三种不同的工作方式。A、B、C、E D．XFER E． XFER 。
数码管显示测量值，要求最高位显示模拟通道号，其余 3 位显示测量结果，且始终有小数点显示，小数点后 显示 2 位数字。要求测量的最小分辨率为 0.0196V，测量误差为±0.02V。 答：参考本教材的【例 11-5】 。 11．Proteus 虚拟仿真 在【例 11-5】的基础上，把查询方式改为中断方式来读取转换结果，要求对 2 路输入模拟电压进行交替 采集并交替显示，超过界限时指示灯 D2 闪烁并驱动蜂鸣器报警。 提示：采用中断方式读取转换结果，需要对图 11-11 的电路作改动，将 EOC 脚与 P2.5 脚断开，然后将 EOC 脚经过反相器 74LS04 接至单片机的 INT0 脚。
B． WR 2
C．ILE
7-1 答：判断 A/D 转换是否结束一般可采用 3 种方式，即 EOC 信号和单片机相连可有 3 种方式： ① 延时方式：EOC 悬空，启动转换后，延时 100μs 后读入转换结果。 ② 查询方式：EOC 接单片机端口线，查得 EOC 变高，读入转换结果，作为查询信号。 ③ 中断方式：ROC 经非门接单片机的中断请求端，转换结束作为中断请求信号向单片机提出中断申请， 在中断服务中读入转换结果。 其中延时方式和查询方式均占用单片机 CPU，即在这段时间，CPU 只能做延时或查询的工作，而采用中 断方式时，CPU 可先执行主程序，一旦产生中断，才去处理数据接收的工作，使得 CPU 利用率较前面两种 要高。 7-2 答：在选定转换通道后，ADC0809 工作的主要有以下几个步骤： 1）启动 A/D 转换，给 START 引脚一个下降沿； 2) ALE 信号与 START 信号一般连接在一起，这样使得在 ALE 信号的前沿写入地址信号，紧接着在 其后沿就启动转换； 3) 查询 EOC 引脚状态，EOC 引脚由 0 变 1，表示 A/D 转换过程结束； 4) 允许读数，将 OE 引脚设置为 1 状态。 5) 读取 A/D 转换结果，从 ADC0809 的外部地址读取其转换结果。 ·265·
1． 画出 ADC0809 典型应用电路，其中 CLK 引脚连接时应注意什么问题？EOC 引脚连接在查询和中断 工作方式下应如何处理？ 答：ADC0809 典型应用电路如题图 1 所示。CLK 引脚接入的工作频率应不高于 640KHZ。EOC 引脚的 ·266·
连接在查询时可接到某个引脚上，编程时不断查询该引脚，一旦为 1 说明转换结束。在中断工作方式下应如 题图 1 所示，接在某个外中断输入端，一旦转换结束，申请中断。
题图 1 ADC0809 与 80C51 接口
7-6 答： （1）周期为 25ms 的锯齿波发生器 C 语言源程序如下： #include<absacc.h> #include<reg52.h> #define DA0832 XBYTE[0x7fff] #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar i; void delay_100us() { TH1=0xff; TL1=0x9c; TR1=1; while(!TF1); TF1=0; // 启动定时器 1 // 查询计数是否溢出，即定时 0.1ms 时间到，TF1=1 // 0.1ms 时间到，将定时器溢出标志位 TF 清零 // 置定时器初值 0xff9c，即 65436，定时 0.1ms
1. 模拟/数字 （A/D） 转换， 是 模拟信号转换为数字信号 的过程， 数字/模拟 （D/A） 转换是 模 拟信号转换为数字信号 的过程。 2. ADC0832 是 一个具有串行接口的 8 位分辨率、双通道 A/D 转换 芯片，DAC0832 是 是一个 8 位 D/A 转换器 芯片。 3. ADC0809 的工作频率允许范围是 不高于 640KHZ 。 4. ADC0832 的工作频率是 250KHZ 。 5. DAC0832 的工作电源电压是 +5V～+15V 。
3．在图 8-5 中，ADC0809 的转换时钟由单片机的 ALE 提供，由于 ADC0809 的典型转换频率为 640KHz 左右，如果单片机的晶振频率为 12MHZ，则 ALE 的频率为 2MHZ，不符合要求，需要分频。请画出分频电 路。 答： ALE 的输出通过 4 分频后得到 500KHz 的工作频率送 ADC0809 的 CLK 端。 可采用 2 个由 D 触发器 构成的 T’触发器实现。
} void main(void) { TMOD=0x10; // 置定时器 1 为方式 1 while(1) { for(i=0;i<=255;i++) //形成锯齿波输出值，最大 255 { DA0832=i; //D/A 转换输出 delay_100us(); } } } （2）周期为 50ms 的三角波 C 语言源程序如下： #include<absacc.h> #include<reg52.h> #define DA0832 XBYTE[0x7fff] #define uchar unsigned char #define uint unsigned int ·267·