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第 11 章 思考题及习题 11 参考答案


一、填空

1.单总线系统只有一条数据输入/输出线            ,总线上的所有器件都挂在该线上,


电源也通过这条信号线供给,。答:DQ

2.单总线系统中配置的各种器件,由 DALLAS 公司提供的专用芯片实现。每个芯片都有位 ROM,用激光烧写编码,其中存有          位十进制编码序列号,它是器件的       

号,确保它挂在总线上后,可唯一地被确定。答:64,16,地址

3.DS18B20 是        温度传感器,温度测量范围为           ℃,在-10~+85℃范围内,测


量精度可达          ℃。DS18B20 体积小、功耗低,非常适合于        的现场温度测量,


也可用于各种      空间内设备的测温。


答:数字,55~+128,±,恶劣环境,狭小


4.SPI 接口是一种        串行        接口,允许单片机与            的带有标准 SPI 接口


的外围器件直接连接。答:同步,外设,多厂家

5.SPI 具有较高的数据传输速度,最高可达        Mbit/s。


答:


6.I2C 的英文缩写为                ,是应用广泛的                    总线。

答:Inter Interface Circuit,芯片间串行扩展


7.I2C 串行总线只有两条信号线,一条是            SDA,另一条是            SCL。


答:数据线,时钟线


8.I2C 总线上扩展的器件数量不是由          负载决定的,而是由            负载确定的。


答:电流,电容


9.标准的 I2C 普通模式下,数据的传输速率为          bit/s,高速模式下可达


bit/s。


答:100k,400k二、判断对错

1. 单总线系统中的各器件不需要单独的电源供电,电能是由器件内的大电容提供。


2. DS18B20 可将温度转化成模拟信号,再经信号放大、A/D 转换,再由单片机进行处理。

3. DS18B20 的对温度的转换时间与分辨率有关。


4. SPI串行口每发送、接收一位数据都伴随有一个同步时钟脉冲来控制。


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5. 单片机通过SPI串行口扩展单个SPI器件时,外围器件的片选端CS 一定要通过I/O口控制。

6. SPI串行口在扩展多个SPI器件时,单片机应分别通过I/O口线来控制各器件的片选端


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CS 来分时选通外围器件。


7. SPI 系统中单片机对从器件的选通不需要地址字节。


8. I2C 总线对各器件采用的是纯软件的寻址方法。


三、简答


1.I2C 总线的优点是什么?


答:系统连接简单,I2C 总线系统中,单片机可直接与具有 I2C 总线接口的各种扩展器件连接,系统各部件之间的连接只需两条线。单片机对各器件寻址采用纯软件的寻址方 法,无需片选线的连接,这样就大大简化了总线数量,

数据传输速率较高:在标准 I2C 普通模式下,数据的传输速率为 100kbit/s,高速模式下可达 400kbit/s。

2.I2C 总线的数据传输方向如何控制?


答:I2C 总线上的数据传输方向由寻址字节中的数据传输方向位规定:

寻址字节


器件地址


引脚地址


方向位


DA

3


DA2


DA1


DA0


A2


A1


A0


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R/ W


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R/ W =1,表示主机接收(读)。R/ W =0,表示主机发送(写)。


3.单片机如何对 I2C 总线中的器件进行寻址?


答:采用软件寻址,主机在发送完起始信号后,立即发送寻址字节来寻址被控的从机,寻址字节格式如上题所示。“DA3、DA2、DA1、DA0”为器件地址,是外围器件固有的地址编码,器件出厂时就已经给定。“A2、A1、A0”为引脚地址,由器件引脚 A2、A1、A0 在电路中接高电平或接地决定。

4.I2C 总线在数据传送时,应答是如何进行的?


答:I2C 总线上传送的字节数(数据帧)没有限制,每一字节必须为 8 位。数据传送时,先传送最高位,每一被传字节后面都须跟 1 位应答位(一帧数据共 9 位)。I2C 总线在传送每一字节数据后都须有应答信号 A,A 信号在第 9 个时钟位上出现,A 信号对应的时钟由主机产生。这时发方须在该时钟位上使 SDA 线处于高电平,以便收方在这一位上送出低电平的应答信号 A。

由于某种原因收方不对主机寻址信号应答时,例如接收方正在进行其他处理而无法接收总线上的数据时,必须释放总线,将数据线置为高电平,而由主机产生一个终止信号以结束总线的数据传送。

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当主机接收来自从机的数据时,接收到最后一个数据字节后,必须给从机发送一个非应答信号( A ),使从机释放数据总线,以便主机发送一个终止信号,从而结束数据的传送。