14. 双积分式ADC电路中的计数器是十进制的,最大计数容量N=(1000)10,时钟脉冲频率为5KHz,完成一次转换最长需要多少时间?
答:由于双积分式A/D的工作模式是固定时间正向积分、固定斜率反向积分。正向积分与反向积分的切换是由正向积分开始时计数器从0计数到计满后产生的溢出信号控制,较高的反极性的基准电压进入积分器反向积分(因为反向斜率值大于正向斜率值 ,一般反向积分时间要小于正向积分时间),计数器再次从0开始计数,直至反向积分至0时停止计数,此时的计数值就是对应的输入量的变换数字量。因此完成一次转换的最长时间不大于2倍正向积分时间(即计数器从0到计满时间的2倍)。
在该题为 。
15. 设被测温度的变化范围为300℃~1000℃,如要求测量误差不超过±1℃,应选用分辨率为多少位的A/D转换器?
答:取最大的温度变化范围1000O,最小的温度分辨为1O,这样只要不少于1000等份就可以。
第11章 微计算机总线
1. 采用一种总线标准进行微型计算机的硬件结构设计具有什么优点?
答:为适应用户不断变化的要求,微机系统设计必须采用模块化设计,不同的模块组合形成一定的功能。模块之间的连接关系采用标准的总线结构可使不同功能的模块便于互连,兼容性好、生命周期长。模块采用标准化总线结构设计可使模块的生产供应规模化、多元化、价格低、有利于用户。
2. 一个总线的技术规范应包括哪些部分?
答:总线技术规范应包括:(1)机械结构规范:模块尺寸、总线插头插座形式与结点数以及模块与插头插座的机械定位。(2)功能规范:总线信号名称、功能以及相互作用的协议。(3)电气规范:总线中每个信号工作时的有效电平、动态转换时间、负载能力以及电气性能的额定值与最大值。
3. 总线的定义是什么?简述总线的发展过程。
答:总线就是两个以上模块(或子系统)间传送信息的公共通道,通过它模块间可进行数据、地址码及命令的传输。
最早的标准化总线是S-100总线(1975),80年代初IBM PC/XT个人计算机采用8位ISA总线,之后又在IBM PC/AT机上推出16位ISA总线。随着外设接口对总线性能要求的不断提高,出现了EISA总线及PCI总线。PCI总线目前已被个人计算机广泛采用,成为新的工业标准。
4. 微型计算机系统总线由哪三部分组成?它们各自的功能是什么?
答:由地址总线、数据总线和控制总线三部分组成。地址总线用于指出数据的来源或去向;数据总线提供了模块间数据传输的路径;控制总线用来传送各种控制信号以便控制数据、地址总线的操作及使用。
5. 扩充总线的作用是什么?它与系统总线的关系是什么?
答:扩充总线是将许多I/O接口连接在一起,集中起来经桥接电路与系统总线相连,减轻系统总线的负载,提高系统性能。系统总线与扩充总线的之间有专门的连接电路,它们各自工作在不同的频宽下,可适应不同工作速度的模块的需要。
6. 为什么要引入局部总线?它的特点是什么?
答:早期的扩充总线(ISA总线)工作频率低,不能满足象图形、视频、网络接口等高数据传输率I/O设备的要求。在处理器的系统总线与传统扩充总线之间插入一个总线层次,它的频率高于传统扩充总线,专门连接高速I/O设备,满足它们对传输速率的要求。这一层次的总线就是局部总线。局部总线与系统总线经桥接器相连,局部总线与传统扩充总线也经桥接器相连,三个层次的总线相互隔开,各自工作在不同的频宽上,适应不同模块的需要。
7. 总线定时协议分哪几种?各有什么特点?
答:总线有三种定时方法。(1)同步定时,信息传输由公共时钟控制,总线信号中包括一个时钟信号,各模块上所有的操作都在时钟开始时启动。(2)异步定时,信息的传输的操作均由源或目的的特定信号跳变所确定,总线上每一个操作的发生均取决于前一个操作的发生,总线操作过程不用公共时钟来同步。(3)半同步定时,总线上各操作之间的时间间隔可以变化,但这个变化只允许为公共时钟周期的整数倍,信号的出现,采样和结束以公共时钟为基础。
8. 总线上数据传输分哪几种类型?各有什么特点?
答:分单周期方式和突发方式两种。在单周期方式中,每个总线周期只传送一个数据。在突发方式下,占用一次总线要进行多个数据的传输,源模块发出首地址去访问目的模块的数据1,以后的数据是在首地址的基础上按一定的规则去寻址目地模块。
9. 总线的指标有哪几项,它工作时一般由哪几个过程组成?
答:总线的指标有(1)总线宽度,一次总线操作可以传输的数据位数;(2)总线工作频率,总线上基本定时时钟的频率,它代表总线操作的最高频率;(3)单个数据传输所用时钟周期数。总线上信息传输过程可分解为:(1)请求总线;(2)总线裁决;(3)寻址;(4)数据传送;(5)错误检查。
10.为什么要进行总线仲裁?
答:总线结构的特点是,一个传送信息的公共通路总线为多个模块共同使用。但在某一时刻,只能允许一个主模块使用总线进行数据传输。当有多个主模块要占用总线进行数据传输时,要有一个总线的请求及转交的过程,首先按一定规则进行总线使用权的仲裁,把总线的使用权交给优先级最高的请求者。
11. 为什么集中式总线仲裁方式优于菊花链式?
答:菊花链式为串行总线仲裁逻辑,离处理器较远的主模块因前级主模块的占用而在较长时间内得不到响应,优先权的级别与逻辑上级连位置有关,因此灵活性差,缺少公平性。