單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程單片機應用系統(tǒng)設(shè)計的基
《單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程單片機應用系統(tǒng)設(shè)計的基》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程單片機應用系統(tǒng)設(shè)計的基(51頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 7.1 單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程 7.2 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計的基本原則與方法 7.3 單片機應用系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 7.4 單片機應用系統(tǒng)的調(diào)試 7.5 MCS-51單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與 調(diào)試實例 電話留言機 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 7.1 單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程 通常 , 開發(fā)一個單片機應用系統(tǒng)需要經(jīng)過以下幾個過程: 系統(tǒng)需求調(diào)查; 可行性分析; 系統(tǒng)方案設(shè)計; 系統(tǒng)建造; 系統(tǒng)調(diào)試; 系統(tǒng)方案局部修改 、 再調(diào)試; 生成正式產(chǎn)品 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 1. 系統(tǒng)需求調(diào)查 做好詳細的系統(tǒng)需求調(diào)
2、查是對研制新系統(tǒng)準確定 位的關(guān)鍵 。 當你建造一個新的單片機應用系統(tǒng)時 , 首 先要調(diào)查市場或用戶的需求 , 了解用戶對未來新系統(tǒng) 的希望和要求 , 通過對各種需求信息進行分析綜合 , 得出市場或用戶是否需要新系統(tǒng)的結(jié)論 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 其次 , 應對國內(nèi)外同類系統(tǒng)的狀況進行調(diào)查 。 調(diào) 查的主要內(nèi)容包括: 原有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 、 功能以及存 在的問題; 國內(nèi)外同類系統(tǒng)的最新發(fā)展情況以及與 新系統(tǒng)有關(guān)的各種技術(shù)資料; 同行業(yè)中哪些用戶已 經(jīng)采用了新的系統(tǒng) , 它們的結(jié)構(gòu) 、 功能 、 使用情況以 及所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益 。 經(jīng)過需求調(diào)查 , 整理出需求報告 , 作為系統(tǒng)可行 性
3、分析的主要依據(jù) 。 顯然 , 需求報告的準確性將左右 可行性分析的結(jié)果 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2.可行性分析 可行性分析將對新系統(tǒng)開發(fā)研制的必要性及可實 現(xiàn)性給出明確的結(jié)論 , 根據(jù)這一結(jié)論決定系統(tǒng)的開發(fā) 研制工作是否進行下去 。 可行性分析通常從以下幾個方面進行論證: 市 場或用戶需求; 經(jīng)濟效益和社會效益; 技術(shù)支持 與開發(fā)環(huán)境; 現(xiàn)在的競爭力與未來的生命力 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 3. 系統(tǒng)方案設(shè)計 系統(tǒng)方案設(shè)計是系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎(chǔ) , 這項工作要十分 仔細 , 考慮周全 。 方案設(shè)計的主要依據(jù)是市場或用戶 的需求 、 應用環(huán)境狀況 、 關(guān)鍵技術(shù)支持 、 同
4、類系統(tǒng)經(jīng) 驗借鑒及開發(fā)人員設(shè)計經(jīng)驗等 。 主要內(nèi)容包括: 系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計; 系統(tǒng)功能設(shè)計; 系統(tǒng)實現(xiàn)方法 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 4. 系統(tǒng)建造 這一階段的工作是將前面產(chǎn)生的系統(tǒng)方案付諸實 施 , 將硬件框圖轉(zhuǎn)化為具體電路 , 軟件流程用程序加 以實現(xiàn) 。 設(shè)計硬件電路時 , 單片機的選用對電路結(jié)構(gòu) 及復雜度有較大影響 。 一個合適的單片機將會最大限 度地降低其外圍連接電路 , 從而簡化整個系統(tǒng)的硬件 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 5. 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試檢驗所設(shè)計系統(tǒng)的正確與可靠 , 從中發(fā) 現(xiàn)組裝問題或設(shè)計錯誤 。 這里所指的設(shè)計錯誤 , 是指 設(shè)計過程中所出現(xiàn)的
5、小錯誤或局部錯誤 , 決不允許出 現(xiàn)重大錯誤 。 6.系統(tǒng)方案局部修改 、 再調(diào)試 對于系統(tǒng)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題或錯誤以及出現(xiàn)的不 可靠因素要提出有效的解決方法 , 然后對原方案做局 部修改 , 再進入調(diào)試 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 7. 生成正式系統(tǒng) (或產(chǎn)品 ) 作為正式系統(tǒng) (或產(chǎn)品 ), 不僅要提供一個能正確可 靠運行的系統(tǒng) (或產(chǎn)品 ), 而且還應提供關(guān)于該系統(tǒng) (或 產(chǎn)品 )的全部文檔 。 這些文檔包括系統(tǒng)設(shè)計方案 、 硬件 電原理圖 、 軟件程序清單 、 軟 /硬件功能說明 、 軟 /硬件 裝配說明書 、 系統(tǒng)操作手冊等 。 在開發(fā)產(chǎn)品時 , 還要 考慮到產(chǎn)品的外觀設(shè)計
6、 、 包裝 、 運輸 、 促銷 、 售后服 務等商品化問題 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 7.2 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計的 基本原則與方法 7.2.1 單片機應用系統(tǒng)的基本設(shè)計原則 單片機應用系統(tǒng)的基本設(shè)計原則是: 可靠性高; 性能價格比高; 操作簡便; 設(shè)計周期短 。 1.可靠性高 高可靠性是系統(tǒng)應用的前提 , 在系統(tǒng)設(shè)計的每一個 環(huán)節(jié) , 都應該將可靠性作為首要的設(shè)計準則 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 通常 , 高可靠性可從以下 5個方面進行考慮: (1)使用可靠性高的元器件; (2)嚴格安裝硬件設(shè)備及電路; (3)采取必要的抗干擾措施 , 以防止環(huán)境干擾 (如空 間電磁輻
7、射 、 強電設(shè)備啟停 、 酸堿環(huán)境腐蝕等 )、 信號 串擾 、 電源或地線干擾等影響系統(tǒng)的可靠性; (4)請專家和有經(jīng)驗的設(shè)計人員對系統(tǒng)的設(shè)計方案 嚴格把關(guān); (5)作必要的冗余設(shè)計或增加自診斷功能。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2. 性能價格比高 單片機除體積小 、 功耗低等特點外 , 最大的優(yōu)勢在 于高性能價格比 。 3.操作簡便 如果所設(shè)計的產(chǎn)品人機交互過多 , 必然會給用戶操 作帶來一定困難 , 也不利于最大限度地降低勞動強度 。 4.設(shè)計周期短 只有縮短設(shè)計周期 , 才能有效地降低設(shè)計費用 , 充 分發(fā)揮新系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢 , 及早占領(lǐng)市場并具有一定的 競爭力 。 第 7章 單
8、片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 7.2.2 單片機應用系統(tǒng)的一般設(shè)計方法 在進行單片機應用系統(tǒng)方案設(shè)計時 , 可以下述一 般設(shè)計方法作為指導 。 1.確定系統(tǒng)功能與性能 由需求調(diào)查可以確定出單片機應用系統(tǒng)的設(shè)計目 標 , 這一目標包括系統(tǒng)功能與性能 。 系統(tǒng)功能主要有 數(shù)據(jù)采集 、 數(shù)據(jù)處理 、 輸出控制等 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2. 確定系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 單片機應用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般是以單片機為核心外部 擴展相關(guān)電路的形式 。 確定了系統(tǒng)中的單片機 、 存儲 器分配及輸入 /輸出方式就可大體確定出單片機應用系 統(tǒng)的基本組成 。 1)單片機 在系統(tǒng)詳細方案設(shè)計時 , 先要確定單片機的型號 。
9、所選單片機的型號不同 , 組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也就不同 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 選擇單片機的原則是: 有供貨渠道; 最適宜實現(xiàn)系統(tǒng)的功能與性能; 有開發(fā)手段 。 以下列出較有影響的單片機型號及廠家 , 供選型參考 。 8位機 MCS-51系列 Intel(美國英特爾公司 ) SUPER8,Z8系列 Zilog(美國 ) F8,3870系列 Fairchild(美國仙童公司 ) 68HC05,68HC11系列 Motorola(美國摩托羅拉公司 ) 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 6500/1系列 Rockwell(美國洛克威爾公司 ) TMS700系列 TI(美國得克薩斯儀器公司
10、 ) NS8070系列 NS(美國國家半導體公司 ) CDP1800系列 RCA(美國無線電公司 ) MN6800系列 National(日本松下公司 ) COM87(PD7800)系列 NEC(日本電氣公司 ) HD6301, HD6305, HD63L05Hitachi(日本日立公司 ) AT89C系列 ATMEL公司 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 16位機 8096(8098)系列 Intel(美國英特爾公司 ) MK68200系列 Mostek(美國莫斯特公司 ) TMS-9900系列 TI公司 HPC1604系列 NS公司 PD78300系列 NEC公司 第 7章 單片機應用系
11、統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2)存儲器分配 不同的單片機具有不同的存儲器組織 。 MCS-51單 片機的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器空間相互獨立 , 工作 寄存器與內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器共用一個存儲空間 , I/O端口 則與外部數(shù)據(jù)存儲器共用一個存儲空間 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 3) I/O方式 采用不同的輸入 /輸出方式 , 對于單片機應用系統(tǒng) 的軟 、 硬件結(jié)構(gòu)有直接的影響 。 在單片機應用系統(tǒng)中 , 常用的 I/O方式主要有: 無條件傳送方式 (同步傳送方式 ); 查詢方式; 中斷方式 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 3.硬件設(shè)計 單片機應用系統(tǒng)的硬件設(shè)計是圍繞著單片機做外部 功能擴展而展開
12、的 , 其結(jié)構(gòu)如圖 7 1所示 , 它主要涉 及以下擴展部分的設(shè)計 。 1)程序存儲器 若單片機內(nèi)無片內(nèi)程序存儲器或存儲容量不夠時 , 需外部擴展程序存儲器 。 外部擴展的存儲器通常選用 EPROM或 E 2PROM。 EPROM集成度高 、 價格便宜 , E 2PROM則編程容易 。 當程序量較小時 , 使用 E 2PROM較方便;當程序量較大時 , 采用 EPROM更經(jīng) 濟 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 圖 71 單片機應用系統(tǒng)硬件的一般結(jié)構(gòu) 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2) 數(shù)據(jù)存儲器 數(shù)據(jù)存儲器利用 RAM構(gòu)成 。 大多數(shù)單片機都提供 了小容量的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū) , 只
13、有當片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū) 不夠用時才擴展外部數(shù)據(jù)存儲器 。 存儲器的設(shè)計原則 是:在存儲容量滿足的前提下 , 盡可能減少存儲芯片 的數(shù)量 。 建議使用大容量的存儲芯片以減少存儲器芯 片數(shù)目 , 但應避免盲目地擴大存儲容量 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 3) I/O接口 由于外設(shè)多種多樣 , 使得單片機與外設(shè)之間的接 口電路也各不相同 。 因此 , I/O接口常常是單片機應用 系統(tǒng)中設(shè)計最復雜也是最困難的部分之一 。 4)譯碼電路 當需要外部擴展電路時 , 就需要設(shè)計譯碼電路 。 譯碼電路要盡可能簡單 , 這就要求存儲器空間分配合 理 , 譯碼方式選擇得當 。 5)總線驅(qū)動器 如果單片機外部
14、擴展的器件較多 , 負載過重 , 就 要考慮設(shè)計總線驅(qū)動器 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 6) 抗干擾電路 針對可能出現(xiàn)的各種干擾 , 應設(shè)計抗干擾電路 。 在單片機應用系統(tǒng)中 , 一個不可缺少的抗干擾電路就 是抗電源干擾電路 。 最簡單的實現(xiàn)方法是在系統(tǒng)弱電 部分 (以單片機為核心 )的電源入口處對地跨接 1個大電 容 (100f左右 )與 1個小電容 (01f左右 ), 在系統(tǒng)內(nèi)部各 芯片的電源端對地跨接 1個小電容 (001f0.1f)。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 4.軟件設(shè)計 軟件是單片機應用系統(tǒng)中的一個重要組成部分 。 一 般計算機應用系統(tǒng)的軟件包括系統(tǒng)軟件和用戶
15、軟件 , 而 單片機應用系統(tǒng)中的軟件只有用戶軟件 , 即應用系統(tǒng)軟 件 。 軟件設(shè)計的關(guān)鍵是確定軟件應完成的任務及選擇相 應的軟件結(jié)構(gòu) 。 1)任務確定 根據(jù)系統(tǒng)軟 、 硬件的功能分工 , 確定出軟件應完成什 么功能 。 作為實現(xiàn)控制功能的軟件應明確控制對象 、 控 制信號及控制時序;作為實現(xiàn)處理功能的軟件應明確輸 入是什么 、 要做什么樣的處理 (即處理算法 )、 產(chǎn)生何種輸 出 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2) 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計與程序設(shè)計技術(shù)密切相關(guān) 。 程序設(shè) 計技術(shù)則提供了程序設(shè)計的基本方法 。 在單片機應用 系統(tǒng)中 , 最常用的程序設(shè)計方法是模塊程序設(shè)計 。 模
16、 塊程序設(shè)計具有結(jié)構(gòu)清晰 、 功能明確 、 設(shè)計簡便 、 程 序模塊可共享 、 便于功能擴展及便于程序維護等特點 。 為了編制模塊程序 , 先要將軟件功能劃分為若干子功 能模塊 , 然后確定出各模塊的輸入 、 輸出及相互間的 聯(lián)系 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 圖 72 單片機應用系統(tǒng)軟件的一般結(jié)構(gòu) 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 7.3 單片機應用系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 1.單機結(jié)構(gòu) 單機結(jié)構(gòu)是指在單片機應用系統(tǒng)中只有 1個單片機 。 這種結(jié)構(gòu)是目前單片機應用系統(tǒng)采用最多的一種結(jié)構(gòu) , 它適用于小規(guī)模的單片機應用系統(tǒng) 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 典型的單機結(jié)構(gòu)框圖見圖 7
17、1與圖 7 2。 前面所 敘述的單片機應用系統(tǒng)的設(shè)計方法是針對單機結(jié)構(gòu)而 言的 。 單機結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是設(shè)計簡單 、 系統(tǒng)緊湊 , 對于小 規(guī)模應用系統(tǒng)具有最佳的性能 /價格比 。 但在大規(guī)模應用系統(tǒng)中 , 由于單機結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn) 多任務處理及高速度運行 , 因而無法滿足系統(tǒng)功能與 性能的要求 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2. 多機結(jié)構(gòu) 多機結(jié)構(gòu)是指在單片機應用系統(tǒng)中有多個單片機 同時工作 。 這種結(jié)構(gòu)是面向大規(guī)模單片機應用系統(tǒng)的 。 由于拓撲結(jié)構(gòu)不同 , 多機結(jié)構(gòu)又分為多級多機分散控 制結(jié)構(gòu)與局部網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) , 其中多級多機分散控制結(jié)構(gòu) 在目前應用較為廣泛 。 多級多機分散控制結(jié)構(gòu)的典型
18、代表是兩級多機分 散控制系統(tǒng) 。 它的拓撲結(jié)構(gòu)如圖 7 3所示 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 圖 7 3 兩級多機分散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 圖 74 多端口共享存儲器互連結(jié)構(gòu) 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 多端口存儲器互連結(jié)構(gòu)如圖 7 4所示 。 主機系統(tǒng)與 單片機系統(tǒng)都可以對共享存儲器進行讀寫操作 , 這樣 , 主機系統(tǒng)的信息與單片機系統(tǒng)的信息可以通過共享存儲 器加以交換 , 實現(xiàn)其通信目的 。 為了防止數(shù)據(jù)沖突 , 對 共享存儲器應作如下處理: 給共享存儲器每個端口規(guī)定不同的優(yōu)先級 , 防止 數(shù)據(jù)競爭 。 對共享存儲器進行分區(qū) , 使得每個單片機
19、系統(tǒng)與 主機系統(tǒng)間交換的數(shù)據(jù)僅在它們擁有的固定存儲區(qū)上存 儲 , 防止數(shù)據(jù)串擾 。 多端口存儲器結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可以大 大加快系統(tǒng)間的通信速度 , 不足之處是多于兩個端口的 存儲器芯片目前尚屬少見 , 這給設(shè)計帶來了一定的難度 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 7.4 單片機應用系統(tǒng)的調(diào)試 單片機應用系統(tǒng)調(diào)試是系統(tǒng)開發(fā)的重要環(huán)節(jié) 。 當 完成了單片機應用系統(tǒng)的硬件 、 軟件設(shè)計和硬件組裝 后 , 便可進入單片機應用系統(tǒng)調(diào)試階段 。 系統(tǒng)調(diào)試的 目的是要查出用戶系統(tǒng)中硬件設(shè)計與軟件設(shè)計中存在 的錯誤及可能出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)問題 , 以便修改設(shè)計 , 最 終使用戶系統(tǒng)能正確可靠地工作 。 第 7章 單
20、片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 最好能在方案設(shè)計階段就考慮系統(tǒng)調(diào)試問題 , 如 采取什么調(diào)試方法 、 使用何種調(diào)試儀器等 , 以便在系 統(tǒng)方案設(shè)計時將必要的調(diào)試方法綜合進軟 、 硬件設(shè)計 中 , 或提早做好調(diào)試準備工作 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 圖 75 系統(tǒng)調(diào)試的一般過程 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 7.4.1 單片機應用系統(tǒng)調(diào)試工具 在單片機應用系統(tǒng)調(diào)試中 , 最常用的調(diào)試工具有 以下幾種 。 1.單片機開發(fā)系統(tǒng) 單片機開發(fā)系統(tǒng) (又稱仿真器 )的主要作用是: 系 統(tǒng)硬件電路的診斷與檢查; 程序的輸入與修改; 硬件電路 、 程序的運行與調(diào)試; 程序在 EPROM中的 固化 。
21、 由于單片機本身不具有調(diào)試及輸入程序的能力 , 因此單片機開發(fā)系統(tǒng)成為開發(fā)單片機應用系統(tǒng)不可缺 少的工具 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2 萬用表 萬用表主要用于測量硬件電路的通斷 、 兩點間阻 值 、 測試點處穩(wěn)定電流或電壓值及其他靜態(tài)工作狀態(tài) 。 例如 , 當給某個集成芯片的輸入端施加穩(wěn)定輸入時 , 可用萬用表來測試其輸出 , 通過測試值與預期值的比 較 , 就可大致判定該芯片的工作是否正常 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 3.邏輯筆 邏輯筆可以測試數(shù)字電路中測試點的電平狀態(tài) (高 或低 )及脈沖信號的有無 。 假如要檢測單片機擴展總線 上連接的某譯碼器是否有譯碼信號輸出
22、 , 可編寫一循 環(huán)程序使譯碼器對一特定譯碼狀態(tài)不斷進行譯碼 。 4.邏輯脈沖發(fā)生器與模擬信號發(fā)生器 邏輯脈沖發(fā)生器能夠產(chǎn)生不同寬度 、 幅度及頻率 的脈沖信號 , 它可作為數(shù)字電路的輸入源 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 5.示波器 示波器可以測量電平 、 模擬信號波形及頻率 , 還 可以同時觀察兩個或多個信號的波形及它們之間的相 位差 (雙蹤或多蹤示波器 )。 它既可以對靜態(tài)信號進行測 試 , 也可以對動態(tài)信號進行測試 , 而且測試準確性好 。 它是任何電子系統(tǒng)調(diào)試維修的一種必備工具 。 6. 邏輯分析儀 邏輯分析儀能夠以單通道或多通道實時獲取與觸 發(fā)事件相關(guān)的邏輯信號 , 可保存
23、顯示觸發(fā)事件前后所 獲取的信號 , 供操作者隨時觀察 , 并作為軟 、 硬件分 析的依據(jù) , 以便快速有效地查出軟 、 硬件中的錯誤 。 邏輯分析儀主要用于動態(tài)調(diào)試中信號的捕獲 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 7.4.2 單片機應用系統(tǒng)的一般調(diào)試方法 1.硬件調(diào)試 硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng) 、 基本測試儀器 (萬用表 、 示波器等 ), 通過執(zhí)行開發(fā)系統(tǒng)有關(guān)命令或運行適當?shù)?測試程序 (也可以是與硬件有關(guān)的部分用戶程序段 ), 檢 查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障 。 硬件調(diào)試可分靜態(tài)調(diào)試與動態(tài)調(diào)試兩步進行 。 1)靜態(tài)調(diào)試 靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時的一種硬件檢查。 第 7章 單片機應用系
24、統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2) 動態(tài)調(diào)試 動態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除 用戶系統(tǒng)硬件中存在的器件內(nèi)部故障 、 器件間連接邏 輯錯誤等的一種硬件檢查 。 由于單片機應用系統(tǒng)的硬 件動態(tài)調(diào)試是在開發(fā)系統(tǒng)的支持下完成的 , 故又稱為 聯(lián)機仿真或聯(lián)機調(diào)試 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2. 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試是通過對用戶程序的匯編 、 連接 、 執(zhí)行 來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語法錯誤與邏輯錯誤并加以排除 糾正的過程 。 軟件調(diào)試的一般方法是先獨立后聯(lián)機 、 先分塊后組合 、 先單步后連續(xù) 。 1) 先獨立后聯(lián)機 2) 先分塊后組合 3) 先單步后連續(xù) 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 3. 系
25、統(tǒng)聯(lián)調(diào) 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)是指讓用戶系統(tǒng)的軟件在其硬件上實際運 行 , 進行軟 、 硬件聯(lián)合調(diào)試 , 從中發(fā)現(xiàn)硬件故障或軟 、 硬件設(shè)計錯誤 。 這是對用戶系統(tǒng)檢驗的重要一關(guān) 。 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)主要解決以下問題: (1)軟 、 硬件能否按預定要求配合工作 , 如果不能 , 那么問題出在哪里 ?如何解決 ? (2)系統(tǒng)運行中是否有潛在的設(shè)計時難以預料的錯 誤 , 如硬件延時過長造成工作時序不符合要求 、 布線 不合理造成有信號串擾等 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) (3)系統(tǒng)的動態(tài)性能指標 (包括精度 、 速度參數(shù) )是否 滿足設(shè)計要求 。 4. 現(xiàn)場調(diào)試 一般情況下 , 通過系統(tǒng)聯(lián)調(diào)后 , 用戶系統(tǒng)就
26、可以按 照設(shè)計目標正常工作了 。 但在某些情況下 , 由于用戶系 統(tǒng)運行的環(huán)境較為復雜 (如環(huán)境干擾較為嚴重 、 工作現(xiàn)場 有腐蝕性氣體等 ), 在實際現(xiàn)場工作之前 , 環(huán)境對系統(tǒng)的 影響無法預料 , 只能通過現(xiàn)場運行調(diào)試來發(fā)現(xiàn)問題 , 找 出相應的解決辦法;或者雖然已經(jīng)在系統(tǒng)設(shè)計時考慮到 抗環(huán)境干擾的對策 , 但是否行之有效 , 還必須通過用戶 系統(tǒng)在實際現(xiàn)場的運行來加以驗證 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 7.5 MCS-51單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與 調(diào)試實例 電話留言機 1.可行性分析 從當時國內(nèi)電話機的發(fā)展狀況來看 , 電話留言機 在市場上品種很少 , 進口的電話留言機價格較貴 ,
27、 不 能被一般電話用戶接受 , 而國內(nèi)對電話留言機已有較 大的需求 , 因此 , 研制電話留言機勢在必行 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 2.系統(tǒng)設(shè)計 為了提出正確的設(shè)計方案 , 首先要對電話機內(nèi)部電 路作詳細的分析 , 找出單片機系統(tǒng)與電話機的連接接 口 , 為整個方案制訂打下良好的基礎(chǔ) 。 在選擇單片機 時 , 首選 8031的理由是: (1) 價格便宜 , 有開發(fā)環(huán)境; (2)采用語音芯片 T6668后 , 語音處理功能全部由 T6668完成 , 系統(tǒng)控制功能簡單; (3)不需要單片機提供大量的程序 、 數(shù)據(jù)存儲區(qū) , 也不需要單片機提供特殊功能服務 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)
28、設(shè)計與開發(fā) 語音芯片采用 T6668的理由是: (1)價格便宜 , 操作簡單; (2)有很強的語音采集 、 壓縮 、 存儲 、 回放功能 , 且所有功能由硬件自動完成 , 簡化了語音的繁瑣處理; (3)能保證良好的語音質(zhì)量 。 如果在方案論證過程中能掌握電話留言機的三大 核心:電話 、 單片機 、 語音處理芯片 , 該系統(tǒng)設(shè)計也 就不成問題 。 系統(tǒng)的硬件框圖見圖 7 6。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 圖 7 6 電話留言機硬件框圖 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 3.系統(tǒng)調(diào)試 因為電話留言機采用 8031作為控制核心 , 所以調(diào)試 工作可以在 SICE開發(fā)系統(tǒng)上進行 。 首先進行硬件調(diào)試 。 硬件調(diào)試一般包括對擴展數(shù)據(jù) 存儲器 (RAM)、 程序存儲器 (ROM)、 I/O口與 I/O設(shè)備 、 譯碼電路 、 晶振與復位電路等的測試 。 RAM測試常采 用寫入讀出加比較的方法檢測; ROM測試常采用累加 和的方法檢測; I/O測試通過觀測輸入與輸出數(shù)據(jù)來完 成;譯碼器通過運行循環(huán)檢測程序來檢驗;觀察晶振 、 復位電路能否產(chǎn)生所需信號以確定其工作是否正常 。 第 7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 圖 77 電話留言機軟件流程圖
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 110中國人民警察節(jié)(筑牢忠誠警魂感受別樣警彩)
- 2025正字當頭廉字入心爭當公安隊伍鐵軍
- XX國企干部警示教育片觀后感筑牢信仰之基堅守廉潔底線
- 2025做擔當時代大任的中國青年P(guān)PT青年思想教育微黨課
- 2025新年工作部署會圍繞六個干字提要求
- XX地區(qū)中小學期末考試經(jīng)驗總結(jié)(認真復習輕松應考)
- 支部書記上黨課筑牢清廉信念為高質(zhì)量發(fā)展營造風清氣正的環(huán)境
- 冬季消防安全知識培訓冬季用電防火安全
- 2025加強政治引領(lǐng)(政治引領(lǐng)是現(xiàn)代政黨的重要功能)
- 主播直播培訓直播技巧與方法
- 2025六廉六進持續(xù)涵養(yǎng)良好政治生態(tài)
- 員工職業(yè)生涯規(guī)劃方案制定個人職業(yè)生涯規(guī)劃
- 2024年XX地區(qū)黨建引領(lǐng)鄉(xiāng)村振興工作總結(jié)
- XX中小學期末考試經(jīng)驗總結(jié)(認真復習輕松應考)
- 幼兒園期末家長會長長的路慢慢地走