第14章课后习题答案

第14章其他功能模块
练习题
【基础题】
1．什么是锁相技术与频率合成技术?
解答：
锁相技术就是实现相位自动控制的一门科学，利用它可以得到频带范围宽、波道多、稳定度高、精度高的频率源。

所谓频率合成技术，就是利用一个或几个具有高稳定度和高精度的频率源（一般由晶体振荡器产生），通过对它们进行加减（混频），乘（倍频），除（分频）运算，产生大量的具有相同频率稳定度和频率精度的频率信号。

2．把锁相环原理用于MCU中，对MCU有哪些有利之处?
解答：
把锁相原理用于MCU中，可以产生大量的具有高稳定度和高精度的频率源。

锁相环技术当中所用到得锁相环频率合成器的主要部件都易于集成，一般只加一个分频器和一个一阶低通滤波器，故其具有体积小、重量轻、成本低、安装和调试简单等优点。

锁相环频率合成器在性能上逐渐接近直接频率合成器，所以其得到了广泛的应用。

3．简要描述MC908GP32的CGM结构及外部连接。

解答：
MC908GP32的CGM结构中包括以下几个部分：(1)晶体振荡电路，通过外接石英或陶瓷振荡器产生稳定不变的时钟信号CGMXCLK，CGMXCLK直接输出给系统集成模块SIM和AD 转换器，同时也输出到时钟选择模块，同时也经过缓冲后输出到锁相环频率合成器，作为PLL信号源。

(2) 锁相环频率合成器，PLL电路通过压控振荡器（VCO）产生CGMVCLK信号，输出到时钟选择电路。

(3) 时钟选择电路，将晶振电路产生的CGMXCLK信号二分频，也可以采用压控振荡器（VCO）产生CGMVCLK信号二分频进行输出。

在典型应用情况下，CGM模块需要9个外接器件，其中晶振电路中需要5个，PLL电路需要2到4个。

4．MC908GP32的CGM有哪些输入、输出，说明各个输出的用途。

解答：
输入：(1)V DDA V SSA；(2)OSC1；(3)CGMXFC；(4)SIMOSCEN；(5)OSCSTOPENB
输出：(1)OSC2：输出经过反向的输入信号； (2) CGMXCLK：向SIM、TIM、ADC输出频率；(3)CGMOUT：信号送入SIM模块后，SIM模块产生MCU的时钟信号
5．叙述MC908GP32的CGM模块有哪些编程寄存器，简要说明各自的作用。

解答：
(1) PLL控制寄存器(PLL Control Register，PCTL)，控制PLL，包括PLL中断使能、PLL中断标志、PLL开关检测、CGM基时钟选择、预分频。

(2) PLL带宽控制寄存器(PLL Bandwidth Control Register，PBWC)，包括自动带宽控制、Lock
指示位、获取模式。

(3) PLL倍频选择寄存器(PLL Multiplier Select Register，PMSH、PMSL)，设置分频模块的分频系数。

(4) (4) PLL VCO范围选择寄存器(PLL VCO Range Select Register，PVRS)，对VCO电路进行设置。

(5) (5) PLL参考分频因子寄存器(PLL Reference Divider Select Register，PRDS), 设置参考分频因子R。

6．设外接晶振频率为f RCLK= 32.768 kHz，请编程将总线频率设定为f BUS= 8MHz。

解答：
由书上的表14‐2，可知，由频率为32.768 kHz外接晶振，设定8MHz的总线频率，各项参数为：R=1，N=3D1，P=0，E=2，L=D0。

编程得：
CLR PCTL //①禁止PLL:清零PLL控制寄存器PCTL
LDA #01
STA PCTL //②将P,E写入PTCL
LDA #03
STA PMSH //③将N写入PMSH,PMSL
LDA #0xD1
STA PMSL
LDA #0xD0
STA PMRS //④将L写入PMRS
LDA #01
STA PRDS //⑤将R写入PRDS
7．看门狗电路有什么作用，应如何配置寄存器CONFIG2和CONFIG1使得看门狗电路发挥作用？若看门狗被置为有效，如何对看门狗计数器清零？
解答：
看门狗电路模块有一个自由运行的计数器，若在CONFIG1中设定COP允许后，用户程序必须周期地向COPCTL（$FFFF，COP控制寄存器）写入任意值（使用指令STA COPCTL），以清除COP计数器。

若系统由于某种原因使软件工作不正常时，COP计数器就得不到周期地清零，那么当它溢出时便产生COP复位，以防止程序进入不可预料的操作。

在系统设置寄存器CONFIG1中可以利用D7位设置COP速率及D0位设置为0以允许COP 可以使得看门狗电路发挥作用。

用户程序必须周期地向COPCTL（$FFFF，COP控制寄存器）写入任意值（使用指令STA COPCTL），以清除COP计数器。

8．简述MCU上电复位的过程。

解答：
上电复位（POR）：是由V DD引脚上的电压从低到高跳变（正跳变）引起的内部复位。

上电复位的过程为：
① 使CPU和其他模块的时钟信号稳定地延时4096个CGMXCLK周期。

② 使RST引脚在振荡器稳定之前保持低电平。

③ 在振荡器稳定之后32个CGMXCLK周期内释放RST引脚。

④ 在振荡器稳定之后64个CGMXCLK周期内CPU开始从复位向量执行程序。

9．低功耗模式有哪几种？区分它们之间的异同点。

解答：
低功耗模式有WAIT模式和STOP模式。

它们的相同点是：WAIT和STOP指令都是通过关闭内部时钟或外部时钟的方式减小微控制器的功耗。

它们的区别是：(1) WAIT模式的功耗比STOP模式大。

(2)在STOP状态下，关闭MCU 内部时钟，包括CPU的时钟和内部总线上的时钟，MCU内部一切操作停止。

而在WAIT模式下，内部CPU的时钟被关闭，但内部总线时钟并不停止，定时器仍然在工作。

MCU还可以执行和定时器相关的工作。

(3)只有外部复位及部分中断可以在STOP模式下“唤醒”MCU。

任何中断和外部复位均可将MCU从WAIT模式“唤醒”。

10．在什么情况下，复位以后必须对CONFIG2和CONFIG1寄存器初始化？
解答：
原来芯片并未家电(处于所谓冷状态)，给芯片加电后，必须对CONFIG2和CONFIG1寄存器初始化。

【综合题】
11.编程区分复位方式：上电复位或热复位
解答：见工程14.11。