第2章 习题参考答案
1.什么是接口、接口技术和过程通道？ 答：
接口是计算机与外设交换信息的桥梁，包括输入接口和输出接口。
接口技术是研究计算机与外部设备之间如何减缓信息的技术。 过程通道是计算机与生产过程之间的信息传送和转换的连接通道。
2.采用74LS244和74LS273与PC/ISA总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量（开关量）输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字量输入和数字量输出程序。
答：
数字量输入接口 74LS244 1A1 1Y1 1Y2 1Y4 1Y5 1Y6 1Y7 1Y8 D1 D0 *IOR(*RD)_ D1 D3 D4 D5 D6 D7 Q1 PC总线 设片选端口地址为port 1A2 1A4 1A5 1A6 1A7 1A8 D0 MOV DX,port 1A3 1Y3 MOV D2 DPTR,PORT MOVX A,@DPTR IN AL,DX 数字量输出接口 MOV D3 Q4 MOV DX，port D4 MOV DPTR,PORT 出(*WR) D1 D2 Q2 输AL,DATA MOV A,DATA 1 Q3 ?D2 D3 D4 D5 OUT PC DX,AL Q5 D5 MOVX D6 Q6 @DPTR,A 信号 总A/D转换器ADC0809与8051单片机实现8路模拟量采集。请画出3.用8位D6 D7 Q7 线 接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序。 D7 D8 Q8 答： RD* RESET ?1 地 1 址 锁 存 译 码 器 F0H + M + M 21OE START D0 ALE D7 CLOCK EOC IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 ;;; WR* P0.7~P0.0 EA* ALE 程序： P3.2 ORG 0000H P0.0 P0.1 A B 器 MOV R0，#30H ；数据区起始地址存在R0 P0.2 C MOV R6，#08H ；通道数送R6 MOV IE，#84H ；开中断
SETB IT1 ；外中断请求信号为下跳沿触发方式 MOV R1，#0F0H ；送端口地址到R1 NEXT：MOVX @R1，A ；启动A/D转换 LOOP:SJMP LOOP
INC R0 INC R1
DJNZ R6，NEXT ；8路采样未接受，则转NEXT CLR EX1 ；8路采样结束，关中断 END 中断服务程序：
ORG 0003H ；外中断1的入口地址 AJMP 1000H ；转中断服务程序入口地址 ORG 1000H
MOVX A，@R1 ；读入A/D转换数据 MOV @R0，A ；将转换的数据存入数据区 RETI ；中断返回 ORG 0000H MOV R1，#30H MOV R2，#0F0H A1: MOV DPTR, R2 MOVX @DPTR, A LOOP: JNB P3.2 , LOOP MOVX A, @DPTR MOV @R1，A INC R2 INC R1 CJNE R2, 0F7H, A1 END
4.用12位A/D转换器AD574与PC/ISA总线工业控制机接口，实现模拟量采集。请画出接口电路原理图，并设计出A/D转换程序。
答：
A/D转换的程序如下：
MOV DX,1FF0H
OUT DX,AL ；启动A/D转换 PUSH AX PUSH BX PUSH CX STI LOOP1：JMP LOOP1
CLI POP CX POP BX POP AX
LEA DI, BUF ；置数据存储区指针
MOV CL, 4
SHR AX, CL ；得到转换后的12位数据 MOV [DI], AX ；将得到的数据存入数据存储区
END 中断服务程序：
MOV DX,1FF2H ；读高8位数据
IN AL,DX MOV AH,AL
MOV DX,1FF3H ；读低4位数据 IN AL,DX
RET
ORG 0000H
MOV DPTR，#1FF0H ;外设地址为16位只能用DPTR MOVX @DPTR,A ;访问外设只能用累加器A PUSH A PUSH B PUSH C
ORG 0013H；外部中断1入口地址 LJMP PINT1 SETB IT1 SETB EX1
LOOP1: SJMP LOOP1 CLR POP C
POP B POP A
;感觉很麻烦的样子
MOV A,@R1 ;低4位送A RR A RR A RR A RR A MOV R0 , A DEC R1 MOV A, @R1 ANL A, 0FH RL A RL A RL A RL A
ORL A, R0 INC R1
MOV @R1 , A DEC R1 MOV A , @R1 ANL A , 0F0H RR A RR A RR A RR A MOV @R1 , A END
中断服务程序：
MOV R1 , #30H MOVX A, @DPTR MOV @R1，A INC R1
INC DPTR MOVX A, @DPTR
;高8位送A ;屏蔽高4位 ;合并低8位 ;处理好后覆盖原低4位 ;先设置个内存起始单元 ;读取AD574低4位要改变引脚A0的电平
MOV @R1，A RETI
5.请分别画出一路有源I/V变换电路和一路无源I/V变换电路图，并分别说明各元器件的作用。
答：
无源I/V变换电路
无源I/V变换主要是利用无源器件电阻来实现，并加以滤波和输出限幅等保护措施。 输入0- 10 mA，输出为0 -5 V ，R1=100Ω，R2=500Ω 输入4 -20 mA，输出为1 - 5 V，R1=100Ω，R2=250Ω
R2
I
有源I/V变换电路
输出限流，保护运放
+ R5 有源I/V变换主要是利用有源器件运算放大器、电阻来实现。 输入R1 输入0 ~ 10 mA ，输出0 ~ 5 V：R1=200Ω，R3=100kΩ，R4=150kΩ C R3 1 ~ 5 V：R1=200Ω，R3=100kΩ4 ~ 20 mA ，输出，R4=25kΩ A _ V V=G*R1*I R4 6.什么是采样过程、量化、孔径时间？ 答： 采样过程：按一定的时间间隔输入阻抗低，输出阻抗低 T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号转变成在时刻0，T，2T、、、、、、kT 的一连串脉冲输出信号的过程称为采样过程。
量化：采用一组数码来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。 孔径时间：在模拟输入通道中，A/D转换器将模拟信号转换成数字量总需要一定的时间，完成一次A/D转换所需要的时间成为孔径时间。
7.采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器？为什么？
??答：
为了提高模拟量输入信号的频率范围，以适应某些随时间变化较快的信号的要求，可采用带有保持电路的采样器，即采样保持器（为了防止在A/D转换之前信号就发生了变化，致使A/D转换的结果出错，因而采用采样保持器来使得信号维持一段时间）。并不是所有的模拟量输入通道都需要采样保持器的，因为采样保持器是为了防止在A/D转换之前信号就发生了变化，致使A/D转换的结果出错，所以只要A/D转换的时间比信号变化的时间短就不需要。
8.一位8位A/D转换器，孔径时间为100us。如果要求转换误差在A/D转换精度（0.4%）内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少？
答：f?0.4?6.4Hz P41 ?622??100?10?10s
计算机控制技术第二章习题答案整理及详解(2013.04.26修改版SK)
