------------------------------------------------------------------------嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)踐_習(xí)題參考答案單片機(jī)習(xí)題參考答案第1章概述習(xí)題參考答案1．嵌入式系統(tǒng)的基本含義是什么？為什么說單片機(jī)是典型的嵌入式系統(tǒng)？答：即MCU的含義是：在一塊芯片上集成了中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM/ROM等）、定時器/計數(shù)器及多種輸入輸出（I/O）接口的比較完整的數(shù)字處理系統(tǒng)。大部分嵌入式系統(tǒng)以MCU為核心進(jìn)行設(shè)計。MCU從體系結(jié)構(gòu)到指令系統(tǒng)都是按照嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)專門設(shè)計的，它能很好地滿足應(yīng)用系統(tǒng)的嵌入、面向測控對象、現(xiàn)場可靠運(yùn)行等方面的要求。因此以MCU為核心的系統(tǒng)是應(yīng)用最廣的嵌入式系統(tǒng)。簡述嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)以及應(yīng)用領(lǐng)域。答：嵌入式系統(tǒng)屬于計算機(jī)系統(tǒng)，但不單獨(dú)以通用計算機(jī)的面目出現(xiàn);嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要專用工具和特殊方法;使用MCU設(shè)計嵌入式系統(tǒng)，數(shù)據(jù)與程序空間采用不同存儲介質(zhì);開發(fā)嵌入式系統(tǒng)涉及軟件、硬件及應(yīng)用領(lǐng)域的知識;嵌入式系統(tǒng)的其他特點(diǎn),比如緊張的資源，較高穩(wěn)定性要求，低功耗，低成本等。一般用于工業(yè)控制，智能家電，日常電子等領(lǐng)域。3．比較MCU與CPU的區(qū)別與聯(lián)系。答：CPU是一個單獨(dú)的PC處理器。而MCU，則有微處理器，存儲器（RAM/ROM等）、定時器/計數(shù)器及多種輸入輸出（I/O）接口的比較完整的數(shù)字處理系統(tǒng)。所以可以這么說，MCU是一個包含微處理器的嵌入式系統(tǒng)，而CPU緊緊是一個處理器而已。4．舉例說明嵌入式系統(tǒng)在日常生活中的應(yīng)用。答：日常數(shù)碼產(chǎn)品：手機(jī)，MP3，U盤，相機(jī)等。日常工業(yè)類：冰箱，空調(diào)，微波爐，汽車等。5．C語言的那些特性使得它成為嵌入式系統(tǒng)中使用頻率最高的高級語言。答：相比底端匯編，更簡單易學(xué)；與高級語言如（C++，C#，java等）相比，執(zhí)行效率高，編譯后的編碼體積小，而且支持好的編譯器還支持嵌入?yún)R編代碼；對位的操縱能力很強(qiáng)。6．閱讀光盤中【第01章(概述)閱讀資料】中的“嵌入式C語言工程簡明規(guī)范”，用一頁紙給出嵌入式C語言工程簡明規(guī)范的要點(diǎn)。答：此規(guī)范主要針對單片機(jī)編程語言和08編譯器而言，包括命名、注釋、編碼規(guī)范性等內(nèi)容。建議在一個工程或者一個項(xiàng)目中盡量遵循相同的代碼規(guī)范，而不是說你只能擁有一個代碼規(guī)范。（1）命名規(guī)則：命名清晰明了，有明確含義，使用完整單詞或約定俗成的縮寫。通常，較短的單詞可通過去掉元音字母形成縮寫；較長的單詞可取單詞的頭幾個字母形成縮寫。即"見名知意"；命名風(fēng)格要自始至終保持一致；命名中若使用特殊約定或縮寫，要有注釋說明；為了代碼復(fù)用，命名中應(yīng)避免適用與具體項(xiàng)目相關(guān)的前綴；應(yīng)使用英語命名。（2）注釋：注釋基本原則就是有助于對程序的閱讀理解，說明程序在"做什么"，解釋代碼的目的、功能和采用的方法。一般情況源程序有效注釋量在30％左右。注釋語言必須準(zhǔn)確、易懂、簡潔。邊寫代碼邊注釋，修改代碼同時修改相應(yīng)的注釋，不再有用的注釋要刪除。匯編和C中都用"http://"，取消";"不使用段注釋"/**/"（調(diào)試時可用）。使用文件注釋必須說明文件名、項(xiàng)目名稱、函數(shù)功能、創(chuàng)建人、創(chuàng)建日期、版本信息等相關(guān)信息。修改文件代碼時，應(yīng)在文件注釋中記錄修改日期、修改人員，并簡要說明此次修改的目的。所有修改記錄必須保持完整。文件注釋放在文件頂端，用"/*……*/"格式包含。注釋文本每行縮進(jìn)4個空格；每個注釋文本分項(xiàng)名稱應(yīng)對齊。函數(shù)頭部注釋應(yīng)包括函數(shù)名稱、函數(shù)功能、入口參數(shù)、出口參數(shù)等內(nèi)容。如有必要還可增加作者、創(chuàng)建日期、修改記錄（備注）等相關(guān)項(xiàng)目。函數(shù)頭部注釋放在每個函數(shù)的頂端，用"/*……*/"的格式包含。其中函數(shù)名稱應(yīng)簡寫為FunctionName()，不加入、出口參數(shù)等信息。代碼注釋應(yīng)與被注釋的代碼緊鄰，放在其上方或右方，不可放在下面。如放于上方則需與其上面的代碼用空行隔開。一般少量注釋應(yīng)該添加在被注釋語句的行尾，一個函數(shù)內(nèi)的多個注釋左對齊；較多注釋則應(yīng)加在上方且注釋行與被注釋的語句左對齊。通常，分支語句（條件分支、循環(huán)語句等）必須編寫注釋。其程序塊結(jié)束行"｝"的右方應(yīng)加表明該程序塊結(jié)束的標(biāo)記"endof……",尤其在多重嵌套時。同一類型的標(biāo)識符應(yīng)集中定義，并在定義之前一行對其共性加以統(tǒng)一注釋。對單個標(biāo)識符的注釋加在定義語句的行尾。全局變量一定要有詳細(xì)的注釋，包括其功能、取值范圍、哪些函數(shù)或過程存取它以及存取時的注意事項(xiàng)等。注釋用"http://…//"的格式。（3）編碼規(guī)范性：代碼的每一級均往右縮進(jìn)4個空格的位置；不使用Tab鍵，建議使用空格代替tab鍵，這樣代碼打印不回造成錯亂；相對獨(dú)立的程序塊之間要加空行；括號內(nèi)側(cè)（即左括號后面和右括號前面）不加空格，多重括號間不加空格。如：SetName(GetFunc())；函數(shù)形參之間應(yīng)該有且只有一個空格（形參逗號后面加空格），如：CallFunction(para1,para2,para3)，而CallFunction(para1,para2,para3)不符合要求；操作符前后均加一個空格，如：nSum=nNunm1+nNum2。而nSum=nNunm1+nNum2則不符合要求；單目操作符，如"!"、"~"、"++"、"-"、"&"（地址運(yùn)算符）等，后面不加空格，如：i++，pName=&name，bRes=!(x<10)；if、elseif、else、for、while語句無論其執(zhí)行體是一條語句還是多條語句都必須加花括號，且左右花括號各獨(dú)占一行；Switch語句必須包含default分支；一個函數(shù)不要超過80行代碼。第2章FreescaleS08微控制器習(xí)題參考答案1．給出AW60存儲器映像的簡要說明。答：所謂存儲器映像，是指地址$0000~$FFFF這個64KB空間，哪些地址被何種存儲器所占用，或者說AW60的RAM、Flash、I/O映像寄存器各使用$0000~$FFFF這個64KB空間中的哪些地址。簡單地說，就是$0000~$FFFF這個64KB空間是如何分配的。2．AW60的引腳主要分為哪幾類？簡要說明主要引腳的功能。答：（1）電源類信號引腳（2）復(fù)位信號引腳（3）主要功能模塊引腳。比如定時器，IRQ中斷等。（4）其他，比如背景調(diào)試BKGD引腳主要引腳：AW60最小系統(tǒng)連接的I/O口，以及各具體功能I/O口。3．嵌入式系統(tǒng)中RAM和Flash作用分別是什么？答：一般來說RAM這個區(qū)域安排用戶數(shù)據(jù)（主要是全局變量）和堆?？臻g；Flash要用于存儲程序、常數(shù)、中斷向量等。4．給出AW60的硬件最小系統(tǒng)。答：AW60芯片的硬件最小系統(tǒng)包括電源及其濾波電路、復(fù)位電路、晶振電路及PLL濾波電路、寫入器接口電路。5．指出下列指令中的源操作數(shù)和目的操作數(shù)的尋址方式。(1)MOV#$80,$80(2)MOV$80,$A0(3)MOV$80,X+(4)MOVX+,$80(5)LDA$80,X答：(1)立即尋址，直接尋址(2)直接尋址，直接尋址(3)直接尋址，無偏移量變址、變址加1尋址方式(4)無偏移量變址、變址加1尋址方式,直接尋址(5)直接尋址，無偏移量變址、變址加1尋址方式6．說明跳轉(zhuǎn)指令BRA和JMP的差別。答：BRA是無條件相對轉(zhuǎn)移指令，轉(zhuǎn)移范圍是前127字節(jié)、后128字節(jié)。而JMP則是絕對地址跳轉(zhuǎn)指令。7．哪些指令影響堆棧指針？如何影響？答：PSH,PUL。前者是向堆棧中放入，指針減1，向上移；而PUL剛好相反，指針加1，向下移。8．說明芯片初始化時堆棧指針的初始化方法。答：SP是指向下一個棧地址的16位寄存器，堆棧指針SP采用遞減的結(jié)構(gòu)，即進(jìn)棧SP減1，出棧時SP加1。初始化時，SP的初值為$00FF(前置符號$表示十六進(jìn)制數(shù))。棧指針復(fù)位指令(RSP)可將SP的低8位置為$FF，而不影響高8位。9．寫出主要匯編偽指令？答：變量定義(變量聲明)數(shù)字常數(shù)與字符串常數(shù)定義常數(shù)賦值與文本替代符偽指令指令存儲定位偽指令文件包含偽指令宏定義和宏調(diào)用偽指令定義存儲區(qū)域偽指令具體細(xì)節(jié)請參照2.7.2節(jié)10．編寫一段延時1000個指令周期的延時子程序。答：DL1000；MOVR7#248DJNZR7$MOVR7#250DJNZR74RET第3章第一個樣例程序及工程組織習(xí)題參考答案1．什么叫通用I/O口？答：所謂通用I/O，也記為GPIO（GeneralPurposeI/O），即基本的輸入/輸出，有時也稱并行I/O，或普通I/O，它是I/O的最基本形式。2．什么叫上拉電阻與下拉電阻？它們的作用是什么？如何選擇上拉電阻與下拉電阻的阻值？哪些情況下使用上拉電阻?哪些情況下使用下拉電阻?答：通俗地說，若MCU的某個引腳通過一個電阻接到電源（Vcc）上，這個電阻被稱為“上拉電阻”。與之相對應(yīng)，若MCU的某個引腳通過一個電阻接到地（GND）上，則相應(yīng)的電阻被稱為“下拉電阻”；他們使得懸空的芯片引腳被上拉電阻或下拉電阻初始化為高電平或低電平；根據(jù)實(shí)際情況，上拉電阻與下拉電阻可以取值在1KΩ～10KΩ之間，其阻值大小與靜態(tài)電流及系統(tǒng)功耗相關(guān)；當(dāng)某個引腳需要初始化成高電平時可以通過上拉電阻接電源，當(dāng)某個引腳要初始化低電平時可以通過下拉電阻接地。3．什么是OC輸出？為什么OC輸出的I/O口一定要上拉？答:OC輸出,即開漏輸出，即集電極開路。只有接了上拉電阻，才能輸出高低電平，否則只能輸出低電平了。4．為什么在無操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)軟件主程序中使用無限循環(huán)？答：由于程序都是順序執(zhí)行的。如果不使用無限循環(huán)，程序執(zhí)行一遍代碼，就不能在接受其他的任務(wù)操作了。在嵌入式系統(tǒng)中，這是致命的，如果一個嵌入式產(chǎn)品每次只能使用一次或只接受一次任務(wù)，那是無法想象的。但是使用了無限循環(huán)，就可以不停地監(jiān)聽任務(wù)，并執(zhí)行。5．找出樣例子工程的機(jī)器碼文件，解釋S19文件的含義。答：源文件經(jīng)編譯、連接后可獲得目標(biāo)碼文件（.S19文件），它是FreescaleMCU的機(jī)器碼文件，通過寫入程序可將機(jī)器碼下載到目標(biāo)MCU內(nèi)的Flash存儲器，也可以通過光盤中蘇州大學(xué)嵌入式系統(tǒng)研發(fā)中心開發(fā)的獨(dú)立寫入軟件SD-Programmer-S08讀出寫入到Flash的S19的內(nèi)容，觀察實(shí)際寫入到Flash的內(nèi)容是否和S19的內(nèi)容相同。該程序也可以擦寫Flash。目標(biāo)代碼文件是以S記錄格式表示的機(jī)器碼文件。S記錄格式是Freescale公司的十六進(jìn)制目標(biāo)代碼文件，它將目標(biāo)程序和數(shù)據(jù)以ASCII碼格式表示，可直接顯示和打印。目標(biāo)文件由若干行S記錄構(gòu)成，每行S記錄可以用CR/LF/NUL結(jié)尾。一行S記錄由五部分組成，具體細(xì)節(jié)請參考書中3.4.4。6．舉例給出CW環(huán)境C語言工程文件的組織結(jié)構(gòu)圖。答：以下是控制小燈閃爍的CW環(huán)境C語言工程文件的組織結(jié)構(gòu)圖7．分析Project.prm文件的功能。答：Project.prm文件主要實(shí)現(xiàn)了芯片的RAM和ROM的定義，初始化RAM中的變量。初始化堆棧的大小。定義復(fù)位向量，即應(yīng)用程序的默認(rèn)入口。還包含了啟動代碼，是硬件復(fù)位后的函數(shù)入口。8．如何查看一個文件.LST文件，舉例分析一個LST文件。答：利用FreescaleCodewarrior打開控制小燈閃爍工程文件，通過edit-standardsettings-target–compilerforHC08-option-output-generateListingFile點(diǎn)擊確定編譯連接可以生成.LST文件。然后在該工程的bin文件夾中可以找.LST文件，通過FreescaleCodewarrior打開main.lst文件。看下面的一段代碼：26:Light_Init(Light_Run_PORT,Light_Run,Light_OFF);//指示燈初始化004ca606[2]LDA#6004e87[2]PSHA004f5f[1]CLRX00504f[1]CLRA0051cd0000[6]JSRLight_Init00548a[3]PULH26:Light_Init(Light_Run_PORT,Light_Run,Light_OFF)是C程序代碼；004ca606004e8700504f0051cd0000004f5f00548a是該程序的機(jī)器代碼；其后面的對應(yīng)的是匯編程序代碼。9．如何能知道一段或一句C語言源程序的匯編代碼與機(jī)器碼，舉例之。答：請參考第8題。10．給出一個C語言控制三盞小燈的程序，并調(diào)試，功能自定。答：請參考課本中3.5及隨書光盤。11．給出一個S08匯編語言控制三盞小燈的程序，并調(diào)試，功能自定。答：請參考課本中3.6及隨書光盤。12．分析一個map文件，簡要說明map文件給了我們什么信息？答：打開工程后，展開“工程設(shè)置文件夾<ProjectSettings>”后，再展開“LinkerFiles”文件夾，可以看到“Project.map”文件，通常稱之為工程的“映像文件”，這個文件告訴我們，源代碼被編譯連接后的機(jī)器碼，到底被下載到MCU內(nèi)存儲器中的什么地方，在高級調(diào)試時，可能需要用到這些知識。第4章基于硬件構(gòu)件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法習(xí)題參考答案1．簡要闡述嵌入式硬件構(gòu)件的基本思想及優(yōu)點(diǎn)。答：嵌入式硬件構(gòu)件是指將一個或多個硬件功能模塊、支撐電路及其功能描述封裝成一個可重用的硬件實(shí)體，并提供一系列規(guī)范的輸入/輸出接口。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)清晰，方便移植。2．硬件構(gòu)件如何分類？給出各類硬件構(gòu)件的定義及原理圖設(shè)計要點(diǎn)。答：根據(jù)所擁有接口類型的不同，硬件構(gòu)件分為核心構(gòu)件、中間構(gòu)件和終端構(gòu)件三種類型。核心構(gòu)件只有提供接口，沒有需求接口。也就是說，它只為其它硬件構(gòu)件提供服務(wù)，而不接受服務(wù)。在以單MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)中，MCU的最小系統(tǒng)就是典型的核心構(gòu)件。中間構(gòu)件既有需求接口又有提供接口，即它不僅能夠接受其它構(gòu)件提供的服務(wù)，而且也能夠?yàn)槠渌鼧?gòu)件提供服務(wù)。而終端構(gòu)件只有需求接口，它只接受其它構(gòu)件提供的服務(wù)。設(shè)計核心構(gòu)件時，需考慮的問題是：“核心構(gòu)件能為其他構(gòu)件提供哪些信號？”核心構(gòu)件設(shè)計的目標(biāo)是：凡是使用該MCU進(jìn)行硬件系統(tǒng)設(shè)計時，核心構(gòu)件可以直接“組裝”到系統(tǒng)中，無須任何改動。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在設(shè)計核心構(gòu)件的實(shí)體時必須考慮細(xì)致、周全，包括穩(wěn)定性、擴(kuò)展性等，封裝要完整。設(shè)計中間構(gòu)件時，需考慮的問題是：“中間構(gòu)件需要接受哪些信號，以及提供哪些信號？”為直觀起見，設(shè)計中間構(gòu)件時，將構(gòu)件的需求接口放置在構(gòu)件實(shí)體的左側(cè)，提供接口放置在右側(cè)。設(shè)計終端構(gòu)件時，需考慮的問題是：“終端構(gòu)件需要什么信號才能工作？”。終端構(gòu)件沒有提供接口，它僅有與上一級構(gòu)件交互的需求接口，因而接口標(biāo)識均為斜體標(biāo)注的接口注釋。3．為什么要將某些寄存器名和寄存器位在頭文件中進(jìn)行宏定義？答：對MCU內(nèi)的模塊寄存器名和端口名進(jìn)行重定義，在其它的代碼里面都將使用宏名對模塊寄存器和端口進(jìn)行操作。這樣，當(dāng)?shù)讓域?qū)動程序移植到其它MCU時，只要修改重定義語句就可以了。4．為什么在設(shè)計底層硬件驅(qū)動構(gòu)件時，不能使用全局變量？答：應(yīng)用程序在使用底層構(gòu)件時，嚴(yán)格禁止通過全局變量來傳遞參數(shù)，所有的數(shù)據(jù)傳遞都要通過函數(shù)的形式參數(shù)來接收。這樣做不但使得接口簡潔，更加避免了全局變量可能引發(fā)的安全隱患。5．給出設(shè)計底層硬件驅(qū)動構(gòu)件的基本原則，并舉例說明。答：在對底層構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計時，最關(guān)鍵的工作是要對構(gòu)件的共性和個性進(jìn)行分析，抽取出構(gòu)件的屬性和對外接口函數(shù)。盡量做到：當(dāng)一個底層構(gòu)件應(yīng)用到不同系統(tǒng)中時，僅需修改構(gòu)件的頭文件，對于構(gòu)件的源程序文件則不必修改或改動很小。例如，串行通信模塊SCI是大多數(shù)MCU都具有的內(nèi)部模塊。仔細(xì)分析各種MCU串行通信程序發(fā)現(xiàn)：在查詢方式下，各種MCU都是根據(jù)狀態(tài)寄存器中的兩個標(biāo)志位來判斷是否接收到數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢，這就是SCI模塊的共性。對于不同的MCU，該狀態(tài)寄存器的名稱可能不同，這兩個標(biāo)志位的位號也有可能不同。此外，用以設(shè)置波特率、通信格式、是否校驗(yàn)、是否允許中斷等參數(shù)的寄存器也不同，這就是SCI模塊的個性。分析出了共性和個性之后，就可以抽取出SCI構(gòu)件的屬性和操作，編制構(gòu)件頭文件和程序文件了。6．什么叫程序復(fù)用？什么叫程序移植？怎樣才能方便重用與移植。答：復(fù)用是指在一個系統(tǒng)中，同一構(gòu)件可被重復(fù)使用多次。移植是指將一個系統(tǒng)中使用到的構(gòu)件應(yīng)用到另外一個系統(tǒng)中；在設(shè)計時最關(guān)鍵的工作是要對構(gòu)件的共性和個性進(jìn)行分析，抽取出構(gòu)件的屬性和對外接口函數(shù)，設(shè)計是充分考慮這幾放面的因素，才能方便重用和移植。7．怎樣方便驅(qū)動程序進(jìn)行移植？答：首先對外接口函數(shù)設(shè)計要合理，其次要對MCU內(nèi)的模塊寄存器名和端口名進(jìn)行重定義，在其它的代碼里面都將使用宏名對模塊寄存器和端口進(jìn)行操作。這樣，當(dāng)?shù)讓域?qū)動程序移植到其它MCU時，只要修改重定義語句就可以了，這就方便了驅(qū)動程序的移植。8．闡述利用硬件構(gòu)件思想設(shè)計嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)時應(yīng)該遵循的基本原則。答：應(yīng)當(dāng)遵循以下基本規(guī)則：（1）構(gòu)件的頭文件和源程序文件的主文件名一致，且為構(gòu)件名。（2）屬性和操作的命名統(tǒng)一以構(gòu)件名開頭。這樣做的好處是：當(dāng)使用底層構(gòu)件組裝軟件系統(tǒng)時，避免構(gòu)件之間出現(xiàn)同名現(xiàn)象。同時，名稱要使人有“顧名思義”的效果。（3）對MCU內(nèi)的模塊寄存器名和端口名進(jìn)行重定義，在其它的代碼里面都將使用宏名對模塊寄存器和端口進(jìn)行操作。這樣，當(dāng)?shù)讓域?qū)動程序移植到其它MCU時，只要修改重定義語句就可以了。（4）內(nèi)部函數(shù)與外部函數(shù)要設(shè)計合理，函數(shù)參數(shù)個數(shù)及類型要考慮全面。內(nèi)部函數(shù)僅提供給同一構(gòu)件中的其它內(nèi)部函數(shù)或外部函數(shù)調(diào)用，作用域僅限于定義該函數(shù)的文件。外部函數(shù)是對外接口函數(shù)，供上層應(yīng)用程序調(diào)用。在定義外部函數(shù)時，應(yīng)該對函數(shù)名、函數(shù)功能、入口參數(shù)、函數(shù)返回值、使用說明、函數(shù)適用范圍等進(jìn)行詳細(xì)描述，以增強(qiáng)程序的可讀性。上層應(yīng)用程序不能直接對構(gòu)件的屬性進(jìn)行讀取或設(shè)置，必須借助于該構(gòu)件提供的接口操作函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。（5）應(yīng)用程序在使用底層構(gòu)件時，嚴(yán)格禁止通過全局變量來傳遞參數(shù)，所有的數(shù)據(jù)傳遞都要通過函數(shù)的形式參數(shù)來接收。這樣做不但使得接口簡潔，更加避免了全局變量可能引發(fā)的安全隱患。第5章串行通信接口SCI習(xí)題參考答案1．簡要闡述異步串行通信涉及的主要基本概念。答：串行通信至少涉及到以下幾個基本概念：第一，每個字節(jié)之間是如何區(qū)分開的？第二，發(fā)送一位的持續(xù)時間是多少？第三，怎樣知道傳輸是正確的？第四，可以傳輸多遠(yuǎn)？這些問題屬于串行通信的基本概念。2．表征串行通信速度的物理量是什么？串行通信的傳輸速度有限制嗎？答：位長（BitLength），也稱為位的持續(xù)時間（BitDuration）。其倒數(shù)就是單位時間內(nèi)傳送的位數(shù)。人們把每秒內(nèi)傳送的位數(shù)叫做波特率（BaudRate）。波特率的單位是：位/秒，記為bps。bps是英文bitpersecond的縮寫，習(xí)慣上這個縮寫不用大寫，而用小寫。通常情況下，波特率的單位可以省略。通常使用的波特率有600、900、1200、1800、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200、128000等。有限制。因?yàn)殡S著波特率的提高，位長變小，以至于很容易受到電磁源的干擾，通信就不可靠了。當(dāng)然，還有通信距離問題，距離小，可以適當(dāng)提高波特率，但這樣畢竟提高的幅度非常有限，達(dá)不到大幅度提高的目的。3．MCU與PC進(jìn)行通信為什么要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換？如何進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換？答：在MCU中，若用RS-232總線進(jìn)行串行通信，則需外接電路實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。在發(fā)送端，需要用驅(qū)動電路將TTL電平轉(zhuǎn)換成RS-232電平；在接收端，需要用接收電路將RS-232電平轉(zhuǎn)換為TTL電平。電平轉(zhuǎn)換器不僅可以由晶體管分立元件構(gòu)成，也可以直接使用集成電路。目前廣泛使用MAX232芯片較多，該芯片使用單一+5V電源供電實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。4．給出SCI編程的通用模型。答：SCI具有初始化、接收和發(fā)送三種基本操作。按照構(gòu)件的思想，可將它們封裝成三個獨(dú)立的功能函數(shù)，初始化函數(shù)完成對SCI模塊的工作屬性的設(shè)定，接收和發(fā)送功能函數(shù)則完成實(shí)際的通信任務(wù)。以SCI的初始化、接收和發(fā)送三種基本操作為例，來說明實(shí)現(xiàn)構(gòu)件化的全過程。（1）SCI模塊是最底層的構(gòu)件，它主要向上提供三種服務(wù)，分別是SCI模塊的初始化、接收單個字節(jié)和發(fā)送單個字節(jié)，向下則直接訪問模塊寄存器，實(shí)現(xiàn)對硬件的直接操作。另外，從現(xiàn)實(shí)使用角度出發(fā)，它還需要封裝接收N個字節(jié)和發(fā)送N個字節(jié)的子功能函數(shù)。（2）SCI模塊在軟件上對應(yīng)1個SCI.c程序源代碼文件和1個SCI.h頭文件，當(dāng)需要對它進(jìn)行移植時，大多數(shù)情況下只需簡單拷貝這兩個文件即可，無需對源代碼文件和頭文件進(jìn)行修改，只有當(dāng)實(shí)施不同芯片之間的移植時，才需要修改頭文件中與硬件相關(guān)的宏定義。（3）上層構(gòu)件或軟件在使用該構(gòu)件時，嚴(yán)格禁止通過全局變量來傳遞參數(shù)，所有的數(shù)據(jù)傳遞都直接通過函數(shù)的形式參數(shù)來接收。這樣做不但使得接口簡潔，更加避免了全局變量可能引發(fā)的安全隱患。5．簡述中斷的作用與處理過程。答：中斷是MCU實(shí)時地處理內(nèi)部或外部事件的一種內(nèi)部機(jī)制。當(dāng)某種內(nèi)部或外部事件發(fā)生時，中斷系統(tǒng)將迫使CPU暫停正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)而去進(jìn)行中斷事件的處理，中斷處理完畢后，又返回被中斷的程序處，繼續(xù)執(zhí)行下去。中斷的處理過程一般為：關(guān)中斷（在此中斷處理完成前，不處理其它中斷）、保護(hù)現(xiàn)場、執(zhí)行中斷服務(wù)程序、恢復(fù)現(xiàn)場、開中斷等。6．S08系列MCU都有哪些中斷源？答：S08系列MCU有26個中斷源，按優(yōu)先級從高到低的順序分別是：復(fù)位中斷（1個）、SWI指令中斷（1個）、引腳中斷（1個）、低電壓檢測中斷（1個）、ICG中斷（1個）、定時器中斷（10個）、SPI中斷（1個）、SCI中斷（6個）、鍵盤輸入中斷（1個）、ADC轉(zhuǎn)換完成中斷（1個）、IIC中斷（1個）和實(shí)時中斷（1個）。26個中斷源只有18個中斷向量，有的是幾個中斷源使用同一個中斷向量。7．S08系列MCU的中斷執(zhí)行過程分為哪幾個步驟？答：CPU每執(zhí)行完一條指令，若程序有開放某些中斷及總中斷（使用CLI指令），則CPU按照優(yōu)先級次序查詢所有中斷標(biāo)志位，若某個中斷已發(fā)生，則響應(yīng)該中斷請求。中斷響應(yīng)過程是：（1）CPU內(nèi)的寄存器PCL、PCH、X、A、CCR依次進(jìn)棧（注意H未被保護(hù)，這是為了與HC05系列MCU兼容，所以必要時，H應(yīng)由用戶中斷服務(wù)程序保護(hù)）；（2）自動關(guān)總中斷（即相當(dāng)于自動執(zhí)行SEI指令），防止其他中斷進(jìn)入；（3）從相應(yīng)的中斷向量地址取出中斷向量（即中斷服務(wù)程序的入口地址）送給PC；（4）執(zhí)行中斷服務(wù)程序，直到執(zhí)行中斷返回指令RTI。RTI指令從堆棧中依次彈出CCR、A、X、PCH、PCL，使CPU返回原來中斷處繼續(xù)執(zhí)行；（5）若中斷過程也允許響應(yīng)新的中斷，可在中斷服務(wù)程序中用CLI指令開放中斷。一般不建議這樣做，可用其他編程技巧處理相關(guān)問題。8．給出AW60中斷編程框架與基本步驟。答：在CW環(huán)境下使用AW60芯片中斷步驟是：在main.c中，依照“關(guān)總中斷→開模塊中斷→開總中斷”的順序打開模塊中斷；在isr.c文件中，編寫中斷服務(wù)程序，修改中斷向量表；按照這種思路，編程的基本步驟可以概括為3步：（1）新建（或者復(fù)制）一個isr.c文件，并加入工程中。（2）定義中斷向量表（復(fù)制isr.c的應(yīng)修改中斷向量表）。（3）定義ISR并在中斷向量表中填入相應(yīng)ISR的名稱。如中斷處理函數(shù)文件（isr.c）之中的函數(shù)interruptvoidSCI1_Recv(void)的定義。9．用一種高級語言實(shí)現(xiàn)PC方串行數(shù)據(jù)收發(fā)的通用程序（要求：從PC方發(fā)送數(shù)據(jù)A到MCU，MCU收到后，判斷是否是A，若是，回發(fā)給PC機(jī)，在PC機(jī)顯示“串行口正常”，若不是，則在PC機(jī)顯示“通信有誤”。）參見隨書光盤的習(xí)題參考解答程序。10．在上一題測試的基礎(chǔ)上編寫通信程序，實(shí)現(xiàn)如下功能：通過PC機(jī)發(fā)送一個命令以控制接在PTA0~PTA7口的8個小燈亮暗狀態(tài)，各個小燈初始狀態(tài)都為暗，首先進(jìn)行通信測試，PC機(jī)發(fā)送“A”（65），若MCU接收到則8個小燈全亮，并回送字符“A”（65），雖然MCU接收到但有問題，不是“A”（65），說明有誤碼，則4個小燈全亮，并回送字符“0”（48），否則8個小燈全暗無反應(yīng)，通信測試成功后進(jìn)入控制狀態(tài)，PC機(jī)發(fā)送字符串“11”，PTA0口燈亮；發(fā)送“10”，PTA0口燈暗；發(fā)送“21”，PTA1口燈亮；發(fā)送“20”，PTA1口燈暗；依此類推，當(dāng)給PTA口發(fā)送“01”，8個小燈全亮，發(fā)送“00”，全暗。參見隨書光盤的習(xí)題參考解答程序。第6章GPIO的應(yīng)用實(shí)例—鍵盤、LED與LCD習(xí)題參考答案1．為了實(shí)現(xiàn)對鍵盤的編程，至少應(yīng)該考慮哪幾個方面的問題？分別如何解決？答：第一，如何識別鍵盤上的按鍵？第二，如何區(qū)分按鍵是否真正地被按下，還是抖動？第三，如何處理重鍵問題？（1）鍵的識別如何知道鍵盤上哪個鍵被按下就是鍵的識別問題。若鍵盤上閉合鍵的識別由專用硬件實(shí)現(xiàn)，稱為編碼鍵盤；而靠軟件實(shí)現(xiàn)的稱為未編碼鍵盤。在這里主要討論未編碼鍵盤的接口技術(shù)和鍵盤輸入程序的設(shè)計。識別是否有鍵被按下，主要有查詢法、定時掃描法與中斷法等。而要識別鍵盤上哪個鍵被按下主要有行掃描法與行反轉(zhuǎn)法。（2）抖動問題當(dāng)鍵被按下時，會出現(xiàn)所按的鍵在閉合位置和斷開位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況，當(dāng)釋放一個按鍵時也會出現(xiàn)類似的情況，這就是抖動問題。抖動持續(xù)的時間因操作者而異，一般為5～10ms之間，穩(wěn)定閉合時間一般為十分之幾秒～幾秒，由操作者的按鍵動作所確定。在軟件上，解決抖動的方法通常是延遲等待抖動的消失或多次識別判定。（3）重鍵問題所謂重鍵問題就是有兩個及兩個以上按鍵同時處于閉合狀態(tài)的處理問題。在軟件上，處理重鍵問題通常有連鎖法與巡回法。2．編程：對于鍵盤程序，樣例中使用的是中斷法。請用查詢法實(shí)現(xiàn)鍵盤功能。答：略。3．簡述掃描法LED顯示編程原理。答：略。具體參見本章6.2.1。4．簡述字符型液晶顯示控制器HD44780的編程結(jié)構(gòu)。答：從編程角度看，HD44780內(nèi)部主要由指令寄存器（IR）、數(shù)據(jù)寄存器（DR）、忙標(biāo)志（BF）、地址計數(shù)器（AC）、顯示數(shù)據(jù)寄存器（DDRAM）、字符發(fā)生器ROM（CGROM）、字符發(fā)生器RAM（CGRAM）及時序發(fā)生電路構(gòu)成。5．編程：在LCD上同步顯示PC時間。答：略。第7章定時器模塊習(xí)題參考答案1．實(shí)現(xiàn)計數(shù)與定時的基本方法有哪些？比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。答：實(shí)現(xiàn)計數(shù)與定時的基本方法有三種：完全硬件方式、完全軟件方式和可編程計數(shù)器/定時器方法。其中完全硬件方式速度快，但通用性和靈活性差；完全軟件方式的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省硬件。主要缺點(diǎn)是執(zhí)行延時程序期間，CPU一直被占用，所以降低了CPU的使用效率，也不容易提供多作業(yè)環(huán)境；可編程計數(shù)器/定時器方法的最突出的優(yōu)點(diǎn)是計數(shù)時不占用CPU的時間。2．簡述AW60定時器模塊的定時功能是如何實(shí)現(xiàn)的。答：在AW60定時器的內(nèi)部有狀態(tài)和控制寄存器，通過對它某些位的設(shè)置，就可以確定多少時間計數(shù)器加1，即定時間隔。通過對狀態(tài)和控制寄存器的某位進(jìn)行設(shè)置，可以決定在計數(shù)器溢出時，是否允許中斷。利用這樣的中斷，可以編寫中斷例程，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的功能。在定時器內(nèi)部還有個預(yù)置寄存器，當(dāng)計數(shù)器的值等于預(yù)置寄存器的值時，稱為計數(shù)器溢出，當(dāng)計數(shù)器溢出時，計數(shù)器的值被賦0，同時將計數(shù)器溢出標(biāo)志等狀態(tài)置于狀態(tài)和控制寄存器中。使用預(yù)置計數(shù)功能可以得到精確的溢出時間，可以在任何時候暫停或清除計數(shù)器的計數(shù)（溢出功能是定時器的最基本的功能）。3．定時器模塊的核心是什么，為什么？答：定時器模塊的核心是計數(shù)器。計數(shù)器裝載預(yù)置的初始計數(shù)值之后，啟動會以預(yù)設(shè)的頻率進(jìn)行加一或者減一的運(yùn)作，當(dāng)其值變化到0（溢出到0或者減到0）時，即完成了定時的功能，其定時的時長取決于預(yù)置的初始計數(shù)值和預(yù)設(shè)的頻率。4．設(shè)計并編程：仿照本章給出的定時器