单片机应用技术课程第四次形考作业

1江苏开放大学形成性考核作业学号2014070500077姓名徐贺课程代码110049课程名称单片机应用技术评阅教师第（4）次任务共（4）次任务江苏开放大学2单片机应用技术课程第四次形考作业【作业内容】1．单片机为什么需要系统扩展？2．单片机系统扩展时，系统总线是如何构造的？3．D/A转换通常采用什么方式？4．实现A/D转换常见的方法有哪些？【作答结果】1解答：因为资源不够了，或者说为了提高性价比。比如控制100个LED灯的亮灭，假设要做的事很简单，就是控制灯的亮灭。如果直接用标准51，管脚肯定不够，如果换成脚比较多的芯片就会贵很多，做这么简单的事可能不值。这个时候就可以用74HC595的芯片扩展系统管脚数量。这个是扩展管脚数量，其他的扩展RAM、ROM、定时器、AD,,,,都可以这么理解，原来没有的资源给加扩展一下，说白了，是提高了性价比。2解答：对于没有内部ROM的单片机或者当程序较长、片内ROM容量不够时，用户必须在单片机外部扩展程序存储器。MCS-51单片机片外有16条地址线，即P0口和P2口，因此最大寻址范围为64KB(0000H～FFFFH)。MCS-51系列单片机片外引脚可以构成如图所示的三总线结构：地址总线(AB)数据总线(DB)控制总线(CB)所有外部芯片都通过这三组总线进行扩展。3解答：通常A/D转换的过程包括采样、保持和量化、编码两大步骤。采样：是指周期地获取模拟信号的瞬时值，从而得到一系列时间上离散的脉冲采样值。保持：是指在两次采样之间将前一次采样值保存下来，使其在量化编码期间不发生变化。采样保持电路一般由采样模拟开关、保持电容和运算放大器等几个部分组成。经采样保持得到的信号值依然是模拟量，而不是数字量。任何一个数字量的大小，都是以某个最小数字量单位的整数倍来表示的。量化：将采样保持电路输出的模拟电压转化为最小数字量单位整数倍的转化过程称为量化。所取的最小数量单位叫做量化单位，其大小等于数字量的最低有效位所代表的模拟电压大小，记作ULSB。编码：把量化的结果用代码(如二进制数码、BCD码等)表示出来，称为编码。?A/D转换过程中的量化和编码是由A/D转换器实现的。一.A/D转换器的类型3A/D转换器的类型很多，根据转换方法的不同，最常用的A/D转换器有如下几种类型。4解答;1.并行比较型A/D转换器并行比较型A/D转换器由电阻分压器、电压比较器、数码寄存器及编码器4个部分组成。这种A/D转换器最大的优点是转换速度快，其转换时间只受电路传输延迟时间的限制，最快能达到低于20ns。缺点是随着输出二进制位数的增加，器件数目按几何级数增加。一个n位的转换器，需要2n-1个比较器。例如，n=8时，需要28-1=255个比较器。因此，制造高分辨率的集成并行A/D转换器受到一定限制。显然，这种类型的A/D转换器适用于要求转换速度高、但分辨率较低的场合。2.逐次比较型A/D转换器逐次比较型A/D转换器是集成ADC芯片中使用最广泛的一种类型。它由电压比较器、逻辑控制器、D/A转换器及数码寄存器组成。逐次比较型A/D转换器的特点是转换速度较快，且输出代码的位数多，精度高。3.双积分型A/D转换器双积分型A/D转换器是一种间接A/D转换器。其工作原理是把输入的模拟电压转换成一个与之成正比的时间宽度信号，然后在这个时间宽度里对固定频率的时钟脉冲进行计数，其结果就是正比于输入模拟信号的数字量输出。它由积分器、检零比较器、时钟控制门和计数器等几部分组成。双积分型A/D转换器的优点是精度高、抗干扰能力强，缺点是速度较慢。在对速度要求不高的数字化仪表中得到广泛使用。二.A/D转换器的主要技术参数1.分辨率?分辨率是指输出数字量变化一个最小单位(最低位的变化)，对应输入模拟量需要变化的量。输出位数越多，分辨率越高。通常以输出二进制码的位数表示分辨率。4【完成日期】2015.08.31【得分】【评阅时间】课程名称：单片机应用技术第4次任务评阅教师：