[理学]第11章思考题和习题解答.doc

第11章 思考题和习题解答1、 请简要说明单片机应用系统的设计步骤。答：主要包括系统方案总体设计、硬件设计、软件设计、综合调试等步骤。2、 单片机应用系统硬件设计一般包括哪些内容？答：硬件设计阶段主要包括元器件选型、原理图设计、PCB图设计、焊接与硬件调试等。3、 单片机应用系统软件设计一般包括哪些内容？答：单片机系统软件设计主要包括程序总体框图的绘制和模块划分、模块源代码编辑、编译和调试，以及系统级软件调试等。4、 请简要阐述单片机应用系统仿真调试与下载编程的主要目的。答：单片机本身没有自开发能力，编制的程序以及硬件电路的诊断、测试等工作都必须借助仿真开发工具来验证，这些仿真工具可以模拟用户实际使用的单片机，并且能随时观察运行的中间过程，从而模拟现场的仿真调试。因此，仿真调试可以大幅提高系统开发的速度和效率。调试好的程序通过下载编程，把用户程序写入单片机存储器，以便于实际使用。因此，这里的“编程”不是编写程序，而是烧写程序的意思。5、 单片机应用系统设计过程中主要采取哪些硬件抗干扰措施？答：单片机应用系统常采用的硬件抗干扰措施主要有接地、屏蔽、隔离、滤波和反电势控制等技术。6、 什么是工作地？什么安全地？答：为人身或设备安全目的，把设备的外壳接地，这种接地称为安全地。为电路工作提供一种公共的电位参考点，这种接地称为工作地。7、 去耦电容的作用是什么？怎样确定去耦电容的参数？答：去耦电容的作用在于抑制因电路中电流、电压的变化而产生的噪声，如在数字电路中，当电路从一种状态转换为另一种状态时，就会在电源线上产生一个尖峰电流，形成瞬变的噪声电压。去耦电容通常针对噪声的高频分量和低频分量，分别采取不同材质的电容，达到更好的滤波效果。8、 在设计继电器、电磁阀等电感类器件的驱动电路时，必须注意什么？答：继电器、电磁阀等在动作时，会产生很大的反电势而形成噪声干扰。这种噪声不但能产生电磁场干扰其他回路，甚至还可能击穿电路中晶体管之类的器件。因此，必须采取反电势抑制技术，如在线圈两端并联二极管、稳压管等。9、 防止电气串扰时常采用哪些隔离措施？答：隔离主要光电隔离、物理隔离等。光电隔离是采用光电耦合器实现电气隔离；物理隔离是把低压小信号电路与高压大功率电路在位置尽量远离。10、您知道哪些常用的MCS-51单片机开发软件？答：目前支持MCS-51单片机的开发软件有很多，单片机仿真器生产企业一般都会提供相应的开发软件，如南京伟福公司的E6000；也有一些第三方专用开发软件，如Keil C51。11、请自行设计一自动门控制装置，人在门1m之内时，门自动打开，人离开时自动关闭。答：采用热释电红外传感器模块，当人靠近时，传感器输出从高电平变为低电平，当人离开时输出从低电平变高电平。门运动的两侧分别设置一个行程开关S1和S2，碰到行程开关，门停止运动。选用直流电机，用L293驱动，如图所示。12、对11题分别采用C51和汇编进行编程，体会两者的异同。答：S1为开门极限位置行程开关，S2为关门极限位置行程开关。本程序只有简单的IO操作，在这种情况下，用汇编语言编写程序也很方便。 C51程序如下：#includevoid main() p32=1; /传感器信号这里采用IO口查询方式，而不是中断。 P10=1; P11=1; P14=0; while(1) if(p32= =0) /有人靠近 if(p10= =1) /S1未闭合，说明门没有打开 p12=1; /启动电机正转p13=0;p14=1; else P14=0; /当S1闭合时，电机停止 else /当人离开或没有信号时 if(p11= =1) /S2未闭合，说明门没有处于关闭状态 P12=0; /启动电机反转P13=1;P14=1;else /S2闭合，说明门已关闭P14=0; /停止电机 汇编语言程序如下：ORG 0000HSJMP STARTORG 0100HSTART: MOV P3, #0FFH SETB P1.0 SETB P1.1 CLR P.14LOOP: JB P3.2, NOMAN JNB P1.0, OPENSTOP SETB P1.2 CLR P1.3 SETB P1.4 SJMP LOOPOPENSTOP: CLR P1.4 SJMP LOOPNOMAN: JN