单片机原理与C51基础 教学课件 作者 赵丽清 习题及答案 第11章.docVIP

思考题： 【11-1】单片机总线扩展技术，按照数据传送方式，可分为两大类：（ ）和（ ）。速度快，适合短距离高速传送的是（ ）总线；连线少，结构简单，占用单片机的I/O口资源少，可直接与许多外围设备连接，适合远距离慢速传送的是（ ）总线。 【11-2】列举几种目前常用的串行总线。 【11-3】列举一种一线制总线，并简述其主要特性。 【11-4】单总线的（ ）命令主要用来管理和识别单总线器件,实现器件的“片选”功能。 【11-5】列举一种三线制总线，并简述其主要特性。 【11-6】标准的SPI 接口一般使用的四条导线分别为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 【11-7】用于提供时钟脉冲将数据一位位地传送的是（ ），用于串行接收和发送数据的是（ ）和（ ）。 【11-8】下图为51单片机与SPI芯片接口电路原理图，其中，P1.0模拟SPI的数据输出端MOSI，P1.1模拟SPI的SCK输出端，P1.2模拟SPI的从机选择端SS，P1.3模拟SPI的数据输入端MISO。请完成相应连线，注意信号线的方向。 MCS-51单片机与SPI芯片接口电路原理图 【11-9】列举一种二线制总线，并简述其主要特性。 【11-10】I2C总线由（ ）和（ ）构成通信线路，既可以发送数据，也可以接收数据，由于只有两条线，因此新从器件只需接入总线即可，而无需附加逻辑。 【11-11】I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号，它们分别是：（ ）、（ ）和（ ）。 【11-12】I2C总线在传送数据过程中的开始信号是在SCL为（ ）电平时，SDA由（ ）电平向（ ）电平跳变，开始传送数据；结束信号是在SCL为（ ）电平时，SDA由（ ）电平向（ ）电平跳变，结束传送数据；总线空闲状态时SDA和SCL两条信号线都处于（ ）电平。 第十一章思考题答案： 【11-1】解答：并行总线扩展技术、串行总线扩展技术、并行、串行 【11-2】解答：目前常用的串行总线有：I2C(Inter-Integrated Circuit)总线、单总线（1-Wire Bus）、SPI（Serial Peripheral Interface）总线。 【11-3】解答： （1）单总线属于一线制总线。 （2）单总线的主要特性如下： ①单总线主从设备之间的连接简单、连线少。 ②单总线器件采用CMOS技术制造,功耗极低（静态电流μA级）, 工作过程中，不需要提供外接电源，而通过它本身具有的“总线窃电”技术从总线上窃取电源。 ③单总线主从设备都为开漏结构, 总线上需要外接上拉电阻。 ④单总线芯片通过一根信号线进行地址信息、控制信息和数据信息的传送，实现了传统并行总线的地址线、数据线和控制线三大总线的功能。 ⑤单总线上可挂接数百个以上的单总线器件,每个单总线芯片内部都固化了全球唯一的64位器件ID（标识码），当多个单总线器件挂在同一单总线上时，对所有单总线芯片的访问都通过该标识码区分。 【11-4】解答：ROM 【11-5】解答： （1）SPI总线属于三线制总线。 （2）SPI总线的主要特性如下： ①全双工模式，可以同时发送和接收数据； ②主/从工作方式，可以作为主机或从机工作； ③具有可编程串行时钟； ④具有4种可编程主机数据传输速率； ⑤具有数据发送结束中断标志； ⑥具有写冲突保护和总线竞争保护。 【11-6】解答：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线（MISO）、主机输出/从机输入数据线（MOSI）、低电平有效的从机选择线（SS） 【11-7】解答：SCK、MISO、MOSI 【11-8】解答：MCS-51单片机与SPI芯片接口电路原理图如下： 【11-9】解答： （1）I2C总线属于二线制总线。 （2）I2C总线的主要特性如下： ①I2C总线只有两条线：串行数据线SDA和行时钟线SCL。 ②每个连接到总线的器件都可以通过软件以唯一的地址寻址，并建立简单的主机/从机关系，主器件既可以作为发送器，也可以作为接收器。 ③I2C允许多个主器件工作在同一总线上，是一个真正的多主机总线，多个主器件可以轻松同步其时钟，因此所有主器件均采用同一时钟进行传输。I2C总线带有竞争检测和仲裁电路，可使多主机任意同时发送，而不破坏总线上的数据。 ④同步时钟允许器件通过总线以不同的波特率进行通信。串行的8位双向数据传输位速率在标准模式下可达 100kbit/s，快速模式下可达400kbit/s，高速模式下可达4Mbit/s。 ⑤同步时钟可以作为停止和重新启动串行口发送的握手方式。 ⑥连接到相同总线的集成电路数只受到总线的最大电容400pF的限制。 【11-10】