ARM嵌入式接口技术课后答案

1、 第一章 4、LPC2220一共有多少个引脚，其电源V1.8和V3.3有多少个引脚，其地源地有多少个引脚，为什么电源需要这么多引脚？ 答：144、12、12 作用：为芯片中的各个模块提供其所需的电压。而且模块间的电压分开给予，也能避免相互间造成影响。 5、LPC2220有哪4个端口，每个端口分别有多少个引脚？ 答：P0、P1、P2、P3；每个端口分别有32个引脚 6、描述一下LPC2220的P0.14、P2.26、P2.27引脚在芯片复位时分别有什么作用？ 答：P0.14 的低电平强制复位后片内引导装载程序控制器件的操作，即进入ISP 状态。 P2.26 BOOT0-当RESET 为低时，的低

2、电平使 BOOT0-BOOT1一同控制引导和内部操作，引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高阻态。 P2.27 BOOT1-当RESET 为低时，BOOT0 与BOOT1 一同控制引导和内部操作。引脚的内部上拉确保了引脚未连接时呈现高电平。 外部复位输入：当该引脚为低电平时，器件复位，I/O口和外围功能进入默认状态，处理器从地址0 开始执行程序。复位信号是具有迟滞作用的TTL 电平。 7、LPC2000系列ARM7微控制器具有引脚功能复用特性，怎样设置某个引脚为指定功能？ 答：通过引脚功能寄存器选择寄存器的设定来设置某个引脚为指定功能。 8、如何设置P0.7为PWM功能，如何设置P0.27为A

3、IN功能，如何设置P2.30和P3.25为普通GPIO功能？ 答： 9、设置引脚为GPIO功能时，如何控制某个引脚单独输入或单独输出？如何选择输出，如何控制输出电平？当需要知道某个引脚当前的输出状态时，是读取哪个寄存器? 答：设置引脚为GPIO功能时，通过IODIR寄存器可单独设置I/O口为输入或输出； 通过IOSET来选择输出高电平，结合IOCLR控制I/O输出清零； 通过IOPIN可以读取当前状态。 第2章 1、在ARM微处理器与外设进行数据交互的过程中，有哪两种数据传送方式，分别适合应用在哪些场合？ 答：微处理器与外设交换数据的过程中可选择以下两种方式： 并行通信 ： 数据的各个数位同时

4、传送； 串行通信 ： 数据按照位顺序一位一位传送 。 串行数据传输时，数据是一位一位地在通信线上传输的，先由具有几位总线的计算机内的发送设备，将几位并行数据经并-串转换硬件转换成串行方式，再逐位经传输线到达接收站的设备中，并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式，以供接收方使用。串行数据传输的速度要比并行传输慢得多，但对于覆盖面极其广阔的公用电话系统来说具有更大的现实意义。 并行通信传输中有多个数据位，同时在两个设备之间传输。发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备，还可附加一位数据校验位。接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接使用。并行方式主要用于近距离通信。计

5、算机内的总线结构就是并行通信的例子。这种方法的优点是传输速度快，处理简单。 区别： 1.并行传输特点：（1）传输速度快:一位（比特）时间内可传输一个字符； （2）通信成本高:每位传输要求一个单独的信道支持；因此如果一个字符包含8个二进制位，则并行传输要求8个独立的信道的支持； （3）不支持长距离传输:由于信道之间的电容感应，远距离传输时，可靠性较低。 2.串行传输特点：（1）传输速度较低，一次一位； （2）通信成本也较低，只需一个信道。 （3）支持长距离传输，目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。 2、在串行通信方式中，除了书上所讲的RS232、RS485、SPI、I2C以外，请你再举出

6、3种以上其他的串行通信方式。 答：MicroWire、1-Wire、USB、CAN 3、串行通信方式从整体上来讲可分为两类，其中异步通信过程中，微处理器与外设之间应该有哪些规定，才能有效地完成通信？那么同步通信呢？ 答：异步通信中，微处理器与外设之间必须有两项规定。 第一项规定：双方通信时采用怎样的数据格式。 第二项规定：即双方通信过程中每发送一个数位需要多长的时间。在有些场合也称之为波特率，即每秒钟传送的二进制位数。 同步通信： 1、在大量数据传送时，采用通信双方（发送器、接收器）在同一个时钟控制下传输数据的同步通信 。 2、同步通信是先将许多的字符聚集成一字符块，再将每块信息（常称为信息帧

7、）之前加上12个同步字符，接着再加适当的错误检测数据到字符块，最后才传送出去。 4、串行通信中有哪3种通信制式，请你对每种通信制式举一个例子。 答：在串行通信中数据是在两个站之间进行传送的，按照数据传送方向，串行通信可分为单工、半双工和全双工3种制式。 在单工制式下，数据只能从发送站向接收站传送。 在半双工制式下，数据能双向传送，但是不能同时在两个方向上传送。 全双工制式下，接收数据和发送数据占用不同的线路。全双工通信可以同时发送和接收。 5、常用的74LS164是一个用于串转并的通信芯片，请问芯片中有哪些引脚是用于与微处理器通信的？哪些引脚是用于并行输出的？如果ARM想让74LS164芯片的

8、输出端全为高电平，请画出通信时序图。 答：A、B：串行数据输入端。 ? Clock：时钟输入端。 ? Clear：清零端。低电平有效。 ? QAQH：数据输出引脚。 P0.25P3.29P1.17ABClockClearQAQBQCQDQEQFQGQHRRRRRRRR74LS164LPC2220 6、一般的UART异步接收/发送器具备些什么功能？UART异步通信应用在哪些场合？ 接收器单工通信A站站A站B站发送接收发送接收A站发送接收B站发送接收半双工全双发送器1ClearClockA、B0110011 答：功能： 1、 传输转换功能；2、奇偶校验功能；3、出错标识功能。 UART一般可以应用

9、到如下一些场合： 1、芯片间的近距离通信 2、与PC机之间的通信 3、模块之间的远距离通信 UART通信协议包含了哪些内容？ 答：UART异步串行通信协议需要定义以下5个内容： 1起始位 2数据位 3奇偶校验位 4停止位 5波特率设置 8、LPC2220中的UART0模块包含了哪些子模块？请问如何设置UART0模块的波特率？ 答：UART0主要包括3个模块： UART0接收器模块（U0Rx） UART0发送器模块（U0Tx） UART0波特率发生器模块（U0BRG） 波特率计算如下： 分频后的时钟 = pclk /（U0DLM * 256 + U0DLL） 波特率 = 分频后的时钟 / 16

10、见书上53页 9、UART0模块如何发送和接收通信数据，U0LSR寄存器有什么作用？ 答：见程序代码55页 作用：能提供UART0的接收和发送模块的当前状态信息。 10、 SPI总线接口使用了哪些接口信号，这些接口信号各自有什么作用？ 答：SPI是一个全双工的同步串行接口。在数据传输过程中，总线上只能是一个主机和一个从机进行通信。 1MISO（Master In Slave Out） 主机输入、从机输出信号。 2MOSI（Master Out Slave In） 主机输出、从机输入信号。 3SCK（Serial Clock） 串行时钟信号。使通过MISO和MOSI的数据保持同步。 4SS（Sl

11、ave Select） 从机选择信号。用于选择一个从机，低电平有效。 11、LPC2220既可以作为SPI通信主机，又可以作为SPI通信从机，请问如何设置？SPI通信有多种传输格式，请问LPC2220中能否支持？ 答： I/OMISO0MOSI0SCK0SSEL0VCCSPI主机SPI从机SSEL1MISO1MOSI1LPC2200LPC2200SCK1 可通过SSEL引脚设置LPC222为SPI主机或从机 SSEL为高电平时，SPI为主机； SSEL为低电平时，SPI为从机。 SPI有4种传输格式，LPC2220能支持。 12、配置LPC2220中SPI0模块为主机，然后向SPI总线发送一个

12、字节的数据，请问大致步骤怎样？ 答：主机操作 SSEL0引脚接高电平，数据传输步骤为： 设置S0PCCR寄存器，确定分频值。 设置S0PCR寄存器，控制SPI0为主机。 当有多个从机情况下，控制片选信号，选择要通信的从机。 将要发送的数据写入S0PDR寄存器，即启动SPI传输。 读取S0PSR寄存器，等待SPIF位置位。 从SPI数据寄存器中读出接收到的数据（可选）。 如果还有数据要传送，则重复第46步骤，否则取消对从机选择。第46步骤。 13、根据2.4.4节中对74HC595的描述，请你找出74HC595芯片中的SPI通信引脚，并画出该芯片的通信时序图？ 答：当SCLR为低电平时，输出端Q

13、清零； 当SCLR=1,SCK出现上升沿时，内部寄存器移位并接收SER端发来的数据； 当RCK出现上升沿时，74HC595内部寄存器的数据输出到QAQH。 14、I2C总线接口使用了哪些接口信号，这些接口信号各自有什么作用？ 答：在I2C总线上只需要串行数据SDA线和串行时钟SCL线两条线。 跟16题类似 15、I2C总线有什么特点？I2C总线上可以同时拥有多个主机吗？ 答：1二线传输； 2无中心主机；3软件寻址； 4应答式数据传输过程； 5节点可带电接入或撤出 不可同时拥有多个主机 16、请问I2C总线上的起始信号、数据信号、应答信号和终止信号是如何描述的？ 答：1、起始信号和终止信号 I2

14、C总线的时钟线SCL与数据线SDA均为双向传输线。 数据线出现由高电平向低电平变化的启动信号，启动I2C总线； 数据线上出现由低到高的电平变化，此信号即为I2C总线的停止信号，结束I2C总线的数据传输。 2、数据信号 I2C总线在进行数据传输时，在时钟线为高电平期间，数据线上必须保持稳定的逻辑电平状态。只有在时钟线为低电平时，才允许数据线上的电平状态发生变化。 3、应答信号 数据发送方每发送一个字节数据后，需要得到数据接收方的一个应答信号。应答信号通过数据线（SDA）传输，与应答信号相对应的时钟（第9个时钟）由主控器产生。 17、如何设置LPC2220中的I2C模块为主发送模式？该模式下，I2

15、C总线上的起始信号、停止信号以及应答信号分别是由谁发送的？ 答：先设置I/O口功能选择，然后设置总线的速率，再配置好I2CONSET寄存器和I2CONCLR寄存器。 起始信号、停止信号由主机向从机发送； 应答信号由从机向主机发送。 第4章 9、LPC2220的片内RTC模块支持哪两种中断，这两种中断有什么样的作用？ 答：RTC可以产生两种中断： 1、 计数器增量中断： CIIR中的每个位都对应一个时间计数器。如果CIIR使能某一个特定的计数器，那么该计数器的值每增加一次就产生一个中断。 2、 报警寄存器中断： 报警寄存器允许用户设定产生中断的日期和/或时间。如果所有非屏蔽报警寄存器与它们对应的

16、时间计数器的值相匹配时，则会产生中断 10、LPC2220的片内RTC模块的基本操作步骤是怎样？ 答： 1、设置RTC基准时钟分频寄存器PREINT（整数）和基准时钟分频寄存器PREFRAC；其值计算如下： PREIN = int (pclk/32768)-1 PREFRAC = pclk (PREIN+1)32768 2、初始化RTC时间寄存器的值； 3、报警中断设置； 4、启动RTC，即CCR的CLKEN位置位； 5、读取完整时间计数器的值，或等待中断。 11、完整时间寄存器02和时间计数器组有什么样的联系，改变完整时间寄存器02会不会改变时间计数器组的内容？ 答：完整时间寄存器允许用户只

17、需执行3次读操作，即可读出所有的时间计数器值。 12、什么是看门狗，看门狗电路有什么作用？ 答：看门狗，又叫WatchDog Timer，也是一个定时器电路。 看门狗的作用是当系统出现程序进入死循环，或者程序跑飞等情况时，它能够自动复位整个系统。 13、什么是喂狗，LPC2220片内看门狗模块的喂狗步骤是怎样，如何启动了看门狗模块却长时间不喂狗会有什么样的后果？ 答：1、在主程序运行之前，我们对定时器设置了一个定时时间T并开始倒计时；在主程序运行过程中必须要在定时时间T倒计时完之前对定时器进行复位，重新从T时间倒计时，这个过程就是喂狗 2、通过向WDFEED寄存器顺序写入OxAA和Ox55完成

18、喂狗； 3、会导致WDT模块复位或中断 14、从硬件设计角度来看，有哪些降低功耗的途径？ 答：从硬件设计考虑降低功耗问题，主要有三条途径： 1、选择合适的处理器； 2、接口电路的合理设计； 3、处理器支持的动态电源管理。 15、从软件设计角度来看，有哪些降低功耗的途径？ 答：主要有如下三条途径 1、用中断代替查询 2、用“宏”代替“子程序” 3、尽量减少CPU的运算量。 16、LPC2220芯片有哪些措施可以降低芯片的功耗？ 答：可以选择节电模式，也可以关闭一些闲置的功能模块（空闲模式和掉电模式） 17、什么是中断，中断程序的调用过程是怎样？ 答：中断的目的是为了暂停主程序的运行，先去执行中断服务程序。在中断源提出中断请求后，嵌入式系统执行完当前指令便进行中断响应，一旦中断服务程序执行完毕后，仍须返回到主程序被中断处继续执行原先程序。 18、什么是中断源？LPC222