ARM嵌入式接口技术课后答案

Ada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。P2.26BOOT0-当RESET为低时，的低电平使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。P2.27BOOT1-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AIN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3种以上其他的串行通信方式。答：MicroWire、1-Wire、USB、CAN3、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）之前加上1～2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。•QA～QH：数据输出引脚。P0.25P3.29P1.17ABClockClearQAQBQCQDQEQFQGQHRRRRRRRR74LS164LPC22206、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B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工发送器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。1．MISO（MasterInSlaveOut）主机输入、从机输出信号。2．MOSI（MasterOutSlaveIn）主机输出、从机输入信号。3．SCK（SerialClock）串行时钟信号。使通过MISO和MOSI的数据保持同步。4．SS（SlaveSelect）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：①设置S0PCCR寄存器，确定分频值。②设置S0PCR寄存器，控制SPI0为主机。③当有多个从机情况下，控制片选信号，选择要通信的从机。④将要发送的数据写入S0PDR寄存器，即启动SPI传输。⑤读取S0PSR寄存器，等待SPIF位置位。⑥从SPI数据寄存器中读出接收到的数据（可选）。⑦如果还有数据要传送，则重复第4~6步骤，否则取消对从机选择。第4~6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QA~QH。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I2C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，I2C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)-1PREFRAC=pclk–(PREIN+1)×327682、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0~2和时间计数器组有什么样的联系，改变完整时间寄存器0~2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WatchDogTimer，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