单片机原理及接口技术2.ppt

* 第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 8.1 单片机应用系统的开发过程 8.2 单片机开发工具MICE简介 8.3 MCS - 51应用系统的调试 第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 8.1 单片机应用系统的开发过程 图 8.1 单片机应用系统开发设计流程图 一、 方案论证 1 了解用户的需求, 确定设计规模和总体框架。  2 摸清软硬件技术难度, 明确技术主攻问题。  3 针对主攻问题开展调研工作, 查找中外有关资料, 确定初步方案。  4 单片机应用开发技术是软硬件结合的技术, 方案设计要权衡任务的软硬件分工。有时硬件设计会影响到软件程序结构。 如果系统中增加某个硬件接口芯片, 而给系统程序的模块化带来了可能和方便, 那么这个硬件开销是值得的。在无碍大局的情况下, 以软件代替硬件正是计算机技术的长处。  5 尽量采纳可借鉴的成熟技术, 减少重复性劳动。 二、 硬件系统的设计 单片机应用系统的设计可划分为两部分: 一部分是与单片机直接接口的数字电路范围的电路芯片的设计。如存储器和并行接口的扩展, 定时系统、中断系统扩展, 一般的外部设备的接口, 甚至于A/D、 D/A芯片的接口。另一部分是与模拟电路相关的电路设计, 包括信号整形、变换、隔离和选用传感器; 输出通道中的隔离和驱动以及执行元件的选用。 1 从应用系统的总线观念出发, 各局部系统和通道接口设计与单片机要做到全局一盘棋。例如, 芯片间的时间是否匹配, 电平是否兼容, 能否实现总线隔离缓冲等, 避免“拼盘”战术。 2 尽可能选用符合单片机用法的典型电路。  3 尽可能采用新技术, 选用新的元件及芯片。  4 抗干扰设计是硬件设计的重要内容, 如看门狗电路、 去耦滤波、通道隔离、合理的印制板布线等。  5 当系统扩展的各类接口芯片较多时, 要充分考虑到总线驱动能力。当负载超过允许范围时, 为了保证系统可靠工作, 必须加总线驱动器。  6 可用印制板辅助设计软件, 如PROTEL 进行印制板的设计。 三、 应用软件设计 1 采用模块程序设计。 2 采用自顶向下的程序设计。 3 外部设备和外部事件尽量采用中断方式与CPU联络, 这样, 既便于系统模块化, 也可提高程序效率。  4 近几年推出的单片机开发系统, 有些是支持高级语言的, 如C51与PL/M96的编程和在线跟踪调试。 5 目前已有一些实用子程序发表, 程序设计时可适当使用, 其中包括运行子程序和控制算法程序等。  6 系统的软件设计应充分考虑到软件抗干扰措施。 四、软硬件调试 单片机系统主要的功能是:  1 程序的录入、 编辑和交叉汇编功能。  2 提供仿真RAM、 仿真单片机。  3 支持用户汇编语言（有的同时支持高级语言）源文件跟踪调试。  4 目前一般的开发装置都有与通用微机的连机接口, 可以利用微机环境进行调试。  5 EPROM的写入功能。 五、 EPROM固化 所有开发装置调试通过的程序, 最终要脱机运行, 即将仿真ROM中运行的程序固化到EPROM脱机运行。但在开发装置上运行正常的程序, 固化后脱机运行并不一定同样正常。若脱机运行有问题, 需分析原因, 如是否总线驱动功能不够, 或是对接口芯片操作的时间不匹配等。经修改的程序需再次写入。 8.2 单片机开发工具MICE简介 MICE 因其独到的特点而广泛使用, MBUG是其微机上的调试软件, 主要功能与特点如下:  1 MBUG采用随机联络方式与MICE通讯。 2 MBUG将屏幕划分为寄存器窗口、 存储器窗口、 标号窗口、 变量窗口、 文件窗口及主菜单命令等多种窗口, MICE的状态和命令全部显示在屏幕的顶行和底行, 使用户一屏就能饱览各种调试信息, 所有命令均为一键即发, 且提供系统帮助和用户帮助。 图 8.2 MBUG的窗口 3 支持对用户汇编、PL/M51及C51语言源文