精品课件-单片机应用技术7.pptVIP

数控技术 § 项目七 MCS-51单片机应用系统的设计与开发 一、对单片机应用系统的性能要求 高可靠性 能适应现场工作环境 具有很强的实时性 易于操作和维护 具有一定的可扩充性 具有网络通信功能 二、设计步骤 需求分析，方案论证和总体设计阶段 器件选择、电路原理图设计及印刷电路板的设计与制作、数据处理、软件的编制阶段 系统调试与性能测试阶段 文件编制阶段 三、总体设计 全面分析对应用系统的要求 确定单片机应用系统的构成类型 划分硬件和软件任务，画出系统结构框图 四、硬件设计 单片机的选择 存储器配置 输入通道设计 输出通道设计 人机界面设计 通信电路设计 印刷电路板的设计与制作 五、软件设计 软件结构设计 选择程序设计语言 程序模块设计 连接程序模块 六、单片机应用系统的调试 选择高效的开发系统和开发软件 硬件调试（静态测试 、联机调试 ） 软件调试 系统调试 程序固化 一、硬件抗干扰技术 选择可靠的元器件 过程通道干扰的抑制措施 (1)隔离措施 (2)长传输线的干扰抑制 电磁干扰的抑制措施 印刷电路板的抗干扰设计技术 (1)印刷电路板的总体布局原则 (2)电源线和地线与数据线传输方向一致，这有利于增强抗干扰能力 (3)配置必要的去耦电容 二、软件抗干扰技术 数字滤波技术 指令冗余技术 软件陷阱技术 三、CPU抗干扰技术 单片机应用技术 第三篇 提高篇 项目六 E-mail: hsc424@163.com * * 任务一 了解单片机应用系统组成 ◎典型应用系统 按照单片机应用系统扩展和配置的情况，单片机应用系统可以分最小系统、最小功耗系统、典型系统等。 ★最小系统是能维持单片机运行的最简单的配置。例如由单片机（芯片内含ROM）、晶振电路、复位电路和电源构成的单片机系统就是最小系统。 ★最小功耗系统是指系统在保证正常运行下，系统的功率消耗最小。设计最小功耗系统时，必须使系统内的所有器件和外部设备都有最小的功耗。 ★典型应用系统是指单片机要完成测控功能所必须具备的硬件结构系统。一般一个单片机的典型应用系统通常由单片机、片外ROM与RAM、扩展I/O端口以及对系统工作过程进行人工干预和输出结果的人机对话通道等。单片机常用的输入、输出设备有键盘、LED和LCD显示器、打印机等。用于对检测信号进行采集的输入通道，通常由传感器、信号处理电路和相应的接口电路组成；输出通道用于对操作对象发出各种控制信号，它通常还包括输出信号电参量的变换、通道隔离和驱动电路等；通信接口用来与其他计算机系统或者智能设备实现信息交换。 任务一 了解单片机应用系统组成 单片机典型应用系统组成 ◎典型应用系统构成 任务一 了解单片机应用系统组成 ◎单片机应用系统构成方式 根据使用场合和设计思想的不同，一般情况下有三种构成形式可供选择。 （1） 专用系统 在该种类型的系统中，系统的扩展和配置完全按照应用系统的功能的要求设计。系统中只给出应用软件。因此该种类型的系统具有最佳配置，系统软、硬件资源能获得充分利用。这是最常用的构成方式，但是开发的技术难度系数大，要求硬件的水平比较高。 （2） 模块化系统 由于单片机系统系统扩展与配置电路具有典型型，因此很多厂家将典型配置做成模块，用户只要根据实际需要进行模块的组合来构成各种应用系统。特点：大大减少用户在硬件上的开发投入，使其专注于软件程序。 （3）单机与多机应用系统 单机应用就是在一个应用系统中只有一个CPU工作。多机应用是在单机应用的基础上，利用单片机的串行通信接口，通过标准总线和其他单片机或者通用计算机相连，实现联机应用。在多机应用中，通常计算机作主机承担人机对话、计算、记录、打印、图像显示等任务；而单片机做为下位机位应用系统完成某种特定功能。 任务二 掌握单片机应用系统开发的一般过程 任务二 掌握单片机应用系统开发的一般过程 任务二 掌握单片机应用系统开发的一般过程 任务三 掌握单片机应用系统的抗干扰技术 （1）干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号， 。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。 （2）传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。 （3）敏感器件。指容易被干扰的对象。如：A/D、 D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器等。 ◎干扰基本要素 ◎干扰基本的基本手段 （1） 抑制干扰源 (2) 切断干扰传播路径 (3) 提高敏感器件的抗干扰性能 任务三 掌握单片机应用系统的抗干扰技术