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  3. 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】 某智能农业基地需要实时监控各个蔬菜大棚的温湿度，李工开发了一款温湿度监测仪，硬件系统设计部分如图2—1所示。 李工采用STM32作为主控处理器，利用TS-FTM01传感器进

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】 某智能农业基地需要实时监控各个蔬菜大棚的温湿度，李工开发了一款温湿度监测仪，硬件系统设计部分如图2—1所示。 李工采用STM32作为主控处理器，利用TS-FTM01传感器进

admin2018-11-21  29
问题 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】
    某智能农业基地需要实时监控各个蔬菜大棚的温湿度，李工开发了一款温湿度监测仪，硬件系统设计部分如图2—1所示。

李工采用STM32作为主控处理器，利用TS-FTM01传感器进行温度和湿度采集，采用GSM／GPRS／GPS三合一模块来实现温湿度采集数据的上报。TF-FTM01传感器和主处理器之间采用RS485总线进行通信。在系统设计中，使用STM32处理器实现对多个TF-FTM01传感器的数据读取。GSM／GPRS／GPS三合一模块可以实现自我定位，并把采集到的温湿度数据进行上报，该模块和STM32处理器之间采用RS232进行数据通信。
    TS-FTM01传感器使用RS485通信机制，每个传感器的RS485通信地址可以通过如图2-2所示的拨码开关进行配置。拨码开关一共有6位，实现对TS-FTM01传感器地址的编码。
    STM32处理器具有通用同步异步收发器(USART)，USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。STM32处理器的波特比率寄存器USART BRR的定义如

图2—3和表2—1所示。

基于图2—1所示的硬件设计，需要实现某地点的温湿度数据的定时上报功能。该功能要求以T为周期读取RS485总线上16个TS-FTM01传感器(地址编码为0～15)的温湿度数据，通过GPS获取当前的位置信息，然后通过GSM网络把温湿度数据和定位信息发送到固定的手机号码上。需要特别指出的是，在图2-1所示的硬件设计中未使用专用的RS485芯片，STM32端的RS485总线是通过GPIO45和GPIO46两根GPIO口线模拟出的，即通过两根GPIO口线的高低电平变化来模拟RS485数据传输协议。
    基于上述硬件和软件设计，请从以下选项中选择正确的操作，把图2-4所示的软件流程补充完整，将流程图2-4中的(1)～(3)的答案填写在对应栏中。
    A．设置GPIO45为输入模式，设置GPIO46为输出模式
    B．设置GPIO45和GPIO46为输入模式
    C．设置GPIO45为输出模式，设置GPIO46为输入模式
    D．设置GPIO45和GPIO46为输出模式
    E．addr＞16
    F．addr＞=16
    本方案利用低速串行总线遍历读取16个传感器的温湿度数据及GPS的定位信息，并通过GSM实现数据上报。该执行过程需要消耗一定的时间，导致现有的算法流程并不能精确实现以T为周期进行温湿度数据的采集和上报。为了修正该问题，需要把图2-4所示流程中的步骤(4)调整到步骤(5)后执行。请完成其中的填空，将答案填写在对应栏中。
选项
答案(1)D (2)B (3)F (4)(m) (5)?
解析 本问题考查考生对RS485总线机制的理解以及对硬件定时器的使用。
    RS485采用二线制进行半双工通信。本题要求用两根GPIO口线来模拟二线制的RS485总线，通过两根GPIO口线上的信号的高低来模拟RS485的差分信号，以便实现RS485信号的传输。本题在用两根GPIO口线模拟RS485总线方面并未全面考查RS485时序，只对RS485半双工通信概念进行考查。因此，在利用模拟的RS485总线进行数据发送时，总线处于写状态，因此要把这两根GPIO口线配置为输出模式；当处理器通过模拟的RS485总线实现了数据发送后，要立即把RS485总线的状态从写状态切换到读状态，以便接收传感器的应答信息，实现半双工通信。因此，此时应把这两根GPIO口线配置为输入模式。对应图2-4所示的软件流程中，在(1)处应把GPIO45和GPIO46配置为输出模式，在(2)处应把GPIO45和GPIO46配置为输入模式。
    根据题干要求，需实现16个TS—FTM01传感器(地址编码为0～15)的温湿度数据读取。图2-4所示的软件流程中采用循环方式依次对每个传感器进行数据读取。根据软件流程，addr地址从0开始处理，因此循环结束的条件应为addr＞=16，即软件流程图中(3)处的答案应为addr＞=16。
    根据题干要求，需要周期性地进行温湿度数据的采集和上报，周期T由硬件定时器来实现。为了实现精确定时，需要在一次定时时刻到后立即触发下一个周期的定时开始。但图2-4所示的软件流程中是一次定时时刻到后，先进行16个传感器的数据读取，然后再触发下一个周期的定时开始，导致实际的采集间隔为预设的周期T加上读取16个传感器温湿度数据所需的时间。为了修正这个问题，需要在定时时间到后立即触发下一个定时周期，然后在进行温湿度数据的读取和上报。因此需要把步骤(m)中的重置定时器操作提到步骤(c)定时超时后立即执行。因此本题中(4)和(5)处应填入(m)和(c)。
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