第十一章 单片机应用系统设计
单片机应用系统设计 第十一章
11.1单片机应用系统设计的基本准则 1.1.1可靠性 高可靠性是单片机系统应用的前提,在系统设计的每一个 环节,都应该将可靠性作为首要的设计准则。提高系统的可靠 性通常从以下几个方面考虑: 1.使用可靠性高的元器件 2.采用双机系统 3.设计电路板时布线和接地要合理,严格安装硬件设备及 电路
1.1.1 可靠性 高可靠性是单片机系统应用的前提，在系统设计的每一个 环节，都应该将可靠性作为首要的设计准则。提高系统的可靠 性通常从以下几个方面考虑： 1. 使用可靠性高的元器件 2. 采用双机系统 3. 设计电路板时布线和接地要合理，严格安装硬件设备及 电路 11.1 单片机应用系统设计的基本准则
4.对供电电源采用抗干扰措施 5.输入输出通道抗干扰措施 6.进行软硬件滤波 7.系统自诊断功能 11.12操作维护方便 11.13性价比 11.14设计周期短
4. 对供电电源采用抗干扰措施 5. 输入输出通道抗干扰措施 6. 进行软硬件滤波 7. 系统自诊断功能 11.1.2 操作维护方便 11.1.3 性价比 11.1.4 设计周期短
112单片机应用系统的设计方法 112.1系统总体设计 系统总体设计是单片机系统设计的前提,合理的总体设 计是系统成败的关键。总体设计关键在于对系统功能和性能 的认识和合理分析,系统单片机及关键芯片的选型,系统基 本结构的确立和软、硬件功能的划分
11.2.1 系统总体设计 系统总体设计是单片机系统设计的前提，合理的总体设 计是系统成败的关键。总体设计关键在于对系统功能和性能 的认识和合理分析，系统单片机及关键芯片的选型，系统基 本结构的确立和软、硬件功能的划分 11.2 单片机应用系统的设计方法
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开始 明确任务 选机型及外围主 要芯片 划分软、硬件功 能 硬件设计 软件设计 联机仿真调试 排除故障、修改 软件 固化程序，独立 运行系统 研制完成 图11.1 单片机系统研制过程
明确系统的功能与性能 系统单片机选型 3.划分系统软、硬件功能 4.确定系统结构组成
1. 明确系统的功能与性能 2. 系统单片机选型 3. 划分系统软、硬件功能 4. 确定系统结构组成
11.2.2硬件设计 1.程序存储器 数据存储器 3.IO接口 4.译码电路 5.总线驱动器 6.抗干扰电路
1. 程序存储器 2. 数据存储器 3. I/O接口 4. 译码电路 5. 总线驱动器 6. 抗干扰电路 11.2.2 硬件设计
1123软件设计 开始 系统定义 在线仿真调试 软件结构设计 程序有错否 建立数学模型 修改程序 绘制程序流程图 编写程序 固化到 EPROM 汇编 结束 11.3软件设计流程图
开始 系统定义 软件结构设计 建立数学模型 绘制程序流程图 编写程序 汇编 在线仿真调试 程序有错否？ 修改程序 固化到EPROM 结束 Y N 11.3 软件设计流程图 11.2.3 软件设计
软件设计通常分作系统定义、软件结构设计和程序设计等 三个步骤,图11.3给出了软件设计的流程图。 1.系统定义 ①定义说明各输入/输出口的功能,确定信息交换的方式 与系统接口方式、所占口地址、读取和输出方式等。 ②在程序存储器和数据存储器区域中,合理分配存储空间, 其中包括系统主程序、常数表格、数据暂存区域、堆栈区域和 入口地址等。 ③对面板控制开关、按键等输入量以及显示、打印等输出 量也必须给予定义,以此作为编程依据。 ④针对可能出现的由干扰引起的错误进行容错设计,给出 错误处理方案,以达到提高软件可靠性的目的。 ⑤明确所设计的用户程序应达到的精度、速度指标
软件设计通常分作系统定义、软件结构设计和程序设计等 三个步骤，图11.3给出了软件设计的流程图。 1. 系统定义 ①定义说明各输入/输出口的功能，确定信息交换的方式、 与系统接口方式、所占口地址、读取和输出方式等。 ②在程序存储器和数据存储器区域中，合理分配存储空间， 其中包括系统主程序、常数表格、数据暂存区域、堆栈区域和 入口地址等。 ③对面板控制开关、按键等输入量以及显示、打印等输出 量也必须给予定义，以此作为编程依据。 ④针对可能出现的由干扰引起的错误进行容错设计，给出 错误处理方案，以达到提高软件可靠性的目的。 ⑤明确所设计的用户程序应达到的精度、速度指标
2.软件结构设计 3.程序设计 用户实时监控程序 调度 模 模 模 块 块 块 调用 模 块 块 块 1.1 2.1 r 模 块 n.2.1 图11.4
2. 软件结构设计 3. 程序设计 用户实时监控程序 模 块 1 模 块 2 模 块 n 模 块 1.1 模 块 2.1 模 块 n.1 模 块 n.2 模 块 n.2.1 ………… 调度 调用 图 11.4