问答题 阅读以下说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】 王工在采用某16位嵌入式CPU进行AiD采集硬件电路设计时，利用8255控制器C口中的PC0输出控制信号，利用PC7读入AD574的状态信号，利用A口和B口读入AD574转换好的12位数据。图2-1为该A／D采集硬件系统设计的部分连接示意图。其中，AD574各个管脚功能定义如表2-1所述。AD574的控制功能状态表如表2-2所示。8255控制器各个管脚及地址控制描述如表2-3所示。
问答题 在该嵌入式系统设计中，AD574是工作在12位转换模式还是8位转换模式?
【正确答案】正确答案：12位
【答案解析】解析：在该嵌入式系统设计中，AD574是工作在12位转换模式还是8位转换模式依赖于AD574周边的管脚电路设计。从题目中已经给出的器件功能描述并结合原理图进行推断。 从题目给出的器件描述中可以看出，根据AD574的A0管脚确定12位／8位模式，从原理图可以看出，A0接地，即低电平。结合AD574的功能描述，可以知道该系统设计中AD574工作在12位模式。
问答题 图2．1中245为双向缓冲器，在该硬件设计中配置8255控制字时，CPU需要向245进行数据输出(245的A口传输给B口)；在获取AID采集数据时CPU需要接收245所传输过来的数据(245的B口传输给A口)。根据硬件设计，描述DR分别为高、低电平时，245双向缓冲器在A、B口之间进行数据传输的方向。
【正确答案】正确答案：DR=高电平时，A口传向B口 DR=低电平时，B口传向A口
【答案解析】解析：图2-1中245为双向缓冲器，在该硬件设计中配置8255控制字时，CPU需要向245进行数据输出(245的A口传输给B口)；在获取AD采集数据时CPU需要接收245所传输过来的数据(245的B口传输给A口)。 根据硬件设计图可以看出，当DR为高电平时，RD信号是无效的，也就是读信号无效，即此时为写信号有效。在写信号有效情况下，数据传输方向是从处理器向8255方向进行数据传输，即从A口传输给B口。反之，如果RD为低电平时，此时RD信号有效，也就是读信号有效，既需要从外部将数据读入到CPU处理器中，即从8255进行数据读取，放到处理器中，所以方向应该是从B口传输到A口。
问答题 在该A／D变换中，如果用I／2 LSB(最低有效位)来表示量化误差，当该AID控制器的量程范围为5V时，其量化误差是多大?
【正确答案】正确答案：5V÷4096÷2=0．61mv
【答案解析】解析：在该A／D变换中，如果用1／2 LSB(最低有效位)来表示量化误差，当该A／D控制器的量程范围为5v时，其量化误差是多大? 由于工作在12位，其范围为4096个刻度。另外考虑到采用1／2LSB作为量化误差，所以误差大小即为：5v／(4096*2)=0．61mv。
问答题 王工根据上述硬件设计，编写对应的数据采集程序，首先需要对8255进行初始化，然后进行数据采集，请根据注释要求补全如下X86汇编程序。 初始化8255程序如下： INIT8255： MOV DPTR， (1) ；进行8255的工作模式配置 MOV A， 10011010B MOVX @DPRT， A MOV A，0000000IB MOVX@DPRT， A 数据采集程序如下： ORG 0200H ACQU NOP MOV DPTR， (2) ；通过8255的C口进行AD574的 MOV A， (3) ；转换控制 MOVX QDPRT， A MOV A， (4) MOVX @DPRT， A WAIT： MOVX A， @DPTR ANL A， (5) ：通过与操作判断AD转换是否完毕 JNZ WAIT MOV DPTR， (6) ；读取8255 A口的AD转换数据 MOVX A， @DPTR MOV R2， A ；有效数据存放在R2寄存器中MOV DPTR， (7) ；读取8255 B口的AD转换数据 MUVX A， @DPTR ANL A， (8) ；提取A寄存器中有效的低4位数据 MOV R3， A ；4位有效数据存放在R3寄存器中 RET
【正确答案】正确答案：(1)#C003H (2)#C002H (3)#00H (4)#01H (5)#80H (6)#C000H (7)#C001H (8)#0FH
【答案解析】解析：运行数据采集程序时，首先需要对8255进行初始化，然后进行数据采集。 在该程序中，需要先进行8255的工作模式配置，由原理图和8255的工作模式可知，在该配置情况下，必须使得8255的A1 A0=11，即工作在寻址控制器模式下，同时保证8255的片选有效，即必须使得A15=A14=1，A13=A12=A11=…=A2=0才可以，所以此时需要给DPTR寄存器的地址为#C003H。 在进行数据采集过程中，需要先通过8255的C口进行AD574的转换控制，要对C口操作即需要A1A0=10，再考虑到片选的有效性，需要给DPTR的地址是#C002H。 在进行一次数据转换时需要在PC0产生一个上升沿，所以要给C口输出配置为#00H和#01H。 当从C口取出状态字后，需要借助C口的最高位STS进行转换完毕的状态判断，因此取出数据存在A寄存器后，需要和#80H进行与操作来判断最高位的完成状态。 当判断有有效数据时候，需要分别从8255的A口和B口进行数据的获取，因此需要分别配置A口和B口的地址，依次为#C000H和#C001H。 在进行12位数据合并时，只需要通过与操作取出低4位数据，和#0FH进行与操作即可。