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1、计算机题1234|课程名称一一微机控制技术一一（A卷）|一.问答题：（每小题5分，本题共30分）装1.主要由硬件和软件两部分组成，硬件包括：主机及操作台、通用外设I/O接口与通道、|信号的检测及变送、执行机构、被控对象组成；软件包括：系统软件、应用软件。|2.（1）据香农采样定理确定采样周期T的上限I ?wmax；（2）据执行机构和被控对象的特性：惯性大的对象, T取大；（3）从随动性、抗干扰的要求来看:T应取小一些；（4）|要实时完成一个控制周期内的任务，T不能太小。钉3.应完成：被控物理量的采集A/D转换、数字滤波、偏差的计算、控制算法计算控制量、|D/A刷新输出控制量。|4.数字滤波是通
2、过程序对信号作数字化处理，以减少干扰在信号中的比重。常用的有：|一阶滞后滤波、限制变化速率滤波、中值滤波等。|5.?（1000o）/29?1.95o；量程缩减了一半，用8位 A/D 即可。（2）4伏对应为255*4/5=204=CCH （2分）|二.（本题共10分）1 .回答问题：（1）测量电压范围是。+5伏；（2分）|线|2 .编程：（1）启动三通道IN3开始A/D转换，地址Address+3（2分）（2）延时或中断或查询EOC上跳沿等待A/D转换结束（2分）（3）读取结果（2分）具体程序略。|三.（本题共10分）1.回答问题：（1）运放输出电压U0的输出范围是0-5v；（2分）（2）60H
3、 时对应-1.88伏（2分）|2.编程：（1）输出数字量0至0832即。伏，数字量加一（2分）（2）延时后，输出新数字量至0832即伏数下降（2分）（3）判断下限255*3.5/5=178.5=B2H（或B3H）到否？具体程序略。是，跳至（1）执行：否，跳至（2）执行。（2分）具体程序略。|四.（本题共15分）|方法一.用s?ddt 作替换，令1=1简记为 k； de（t）e（k）?e（k?l）=,（5分）dtT|直接得递推式：u（k）=0.5u（k-l）+2.5e（k）-0.2e（k-l）（5分）IZ 变换得：D（z）=（5-z-l）/（2-z-l）|?2.5（l?0.2z?l）（l?0.5
4、z?l）?U（z）E（z）（5分）方法二.或用 S=（l-z-l）/T 作替换，T=l, D（z）=（5-z-l）/（2-z-l）|?2.5（l?0.2z?l）（l?0.5z?l）?U（z）E（z）（3分）|将上式代入原式，反 Z 变换得：u（k）=0.5u（k-l）+2.5e（k）-0.2e（k-l）I用上两式相减后整理得：5I IDAC08091 .主要特性1） 8路8位A / D转换器，即分辨率8位。2）具有转换起停控制端。3）转换时间为100 US4）单个+5V电源供电5）模拟输入电压范围0+5V,不需零点和满刻度校准。6）工作温度范围为-40+85摄氏度7）低功耗，约15mW。2.内
5、部结构ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，内部结构如图13.22所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近，寄存器、三态输出锁存器等其它一些电路组成。因此，ADC0809可处理8路模拟量输入，且有三态输出能力，既可与各种微处理器相连，也可单独工作。输入输出与TTL兼容。IN0-IN7：8路模拟电压输入端，用与输入被转换的模拟电压。D0D7： A/D转换后的数据输出端，与单片机的P0口相接。A、B、C：模拟通道地址选择端，A为低位，C6VR（?）、VR（?）：基准参考电压端，决定了模拟量的量程范围，在本实验中采用05V的量程范围。CLK
6、：时钟信号输入端，决定A/D转换时间，本实验中CLK=500KHz,转换时间T=128uS,最大允许值为800KHz。ALE：地址锁存允许信号，高电平有效，当此信号有效时，A、B、C 三位地址信号被锁存，译码选通对应模拟通道。SC：启动转换信号，正脉冲有效。本实验中与单片机的WR信号相连，控制启动AD转换。EOC：转换结束信号，高电平有效。表示一次AD转换已完成，可作为中断触发信号，本实验中采用查询方法检测转换是否结束。OE：输出允许信号，高电平有效。本实验中与单片机的RD相连，当单片机发出此命令时，单片机可以读取数据.0809的内部结构和时序图：工作时序图：由时序图知ADC0809的工作过程
7、如下：送通道地址，以选择要转换的模拟输入；锁存通道地址到内部地址锁存器；启动A/D变换；判断转换是否结束；读转换结果A/D转换完成数据的输送A/D转换后得到的是数字量的模拟量，这些数据应传诵给单片机进行处理。数据串的关键是如何确定A/D转换完成。因为只有确定数据转换完成后，才进行传送。为此可采用以下三种方式:定时传送方式对于一种A时子程序。A/D转换启动后，就调动这个子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了。接着，就可以进行数据传送/D转换来说,转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128us,相当于6MHz的MCS-51单片机共60个机器周期。可根据此设计一个
8、延了。查询方式A/D转换芯片表明有转换完成的状态信号，例如ADC0809的E端，因此可以通过查询方式用软件测试EOC的状态，即可知道转换是否完成，若完成，则接着进行数据传送。中断方式中断方式 ADC0809与8031的中断方式接口电路只需将0809的EOC 端经过一非门连接到8031的INTI端即可。采用中断方式可大大节省CPU 的时间，当转换结束时，EOC发出一个脉冲向单片机提出中断请求，单片机响应中断请求，由外部中断1的中断服务程序读A/D结果，并启动0809的下一次转换，外部中断1采用边沿触发方式。程序如下：INITI： SETB ITI:外部中断1初始化编程SETB EASETB EX
9、IMOV DPTR,#7FF8H ；启动0809对 INO 通道转换MOVXDPTR, AMOV DPTR,#7FF8H ；读取A / D结果送缓冲单元30HMOVX A,DPTRMOV30H, AMOVX DPTR, A ；启动0809对INO通道下一次转换7RETI不管使用上述那种方式，一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送，首先送出口地址，并以RD做选通信号，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。(1) ADC0809的内部逻辑
10、结构由下图可知,ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。(2) . ADC0809弓|脚结构ADC0809各脚功能如下：D7-D0：8位数字量输出引脚。IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。VCC：+5V工作电压。GND：地。REF (+)：参考电压正端。REF (-)：参考电压负端。START： A/D转换启动信号输入端。ALE：地址锁存允许信号输入端。8(以
11、上两种信号用于启动A/D转换)EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。0E：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。CLK：时钟信号输入端(一般为500KHZ)。A、B、C:地址输入线。ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0-5V,若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线：4条ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A, B, C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进入转换器进行转换。A,
12、B和C为地址输入线，用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。数字量输出及控制线：11条ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。0E为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE =1,输出转换得到的数据；OE=0,输出数据线呈高阻状态。D7-DO为数字量输出线。CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ, VREF
13、(+), VREF (-)为参考电压输入。2. ADC0809应用说明(1) . ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89s51单片机直接相连。(2) .初始化时，使ST和OE信号全为低电平。(3) .送要转换的哪一通道的地址到A, B,(:端口上。(4) .在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。(5) .是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。(6) .当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。3. 实验任务如下图所示，从ADC0809的通道IN3输入0-5V之间的模拟量，通过 ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。ADC08
14、09的VREF接+5V电压。104. ADC0809应用电路原理图6 .程序设计内容(1) .进行A/D转换时，采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕，若完毕则把数据通过P0端口读入，经过数据处理之后在数码管上显示。(2) .进行A/D转换之前，要启动转换的方法：ABC=110选择第三通道ST=0, ST=1, ST=0产生启动转换的正脉冲信号.7 . C语言源程序#includeunsigned char code dispbitcode=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;unsigned char code dispcode=0x3f
15、,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00;unsigned char dispbuf8=10,10,10,10,10,0,0,0;unsigned char dispcount;sbit ST=P3A0;sbitOE=P3Al;sbit EOC=P3A2;11unsigned char channel=0xbc;/IN3 unsigned char getdata;void main(void)TMOD=0x01;TH0=(65536-4000)/256;TL0=(65536-4000)%256; TRO=1;ETO=1;EA=1;P3=channel;while(l)(ST=O;ST=1;ST=O;while(EOC=0);OE=1;getdata=PO;OE=0;dispbuf2=getdata/100; getdata=getdata%10;dispbufl=getdat
