第8章单片机应用系统的设计与开发 ●●● 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 8.3MCS-51应用系统的调试 BACK
第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 8.1 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
第8章单片机应用系统的设计与开发 81单片机应用系统的开发过程 图 硬件工作 匚确定功能技术指标 系统软件工作 「完成功能技术指标的 系统扩展电路方案选择 按功能确定软件模块 统外设,接口电路方案选择 软件结构设计 系统硬件电路设计 模块化软件编制 手工编制交叉汇编 件电路检查 系统仿真调试 轰彷心硬件系统诊断卜测试秋图 真头联 N“软件修改 匚程序转储及文本打印 单片机应用系统开发设计流程图 所有模块化软件链接 运行调试 匚程序转储及文本打印
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
第8章单片机应用系统的设计与开发 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 哥大局的情况下,以软件代替硬件正是计算机技术的长处 亚吹的虚蚰坫术小甭有种芹
第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 一、 (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
第8章单片机应用系统的设计与开发 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AD、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
第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 二、 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
第8章单片机应用系统的设计与开发 (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
第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 (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
第8章单片机应用系统的设计与开发 、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PLM96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 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
第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 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
第8章单片机应用系统的设计与开发 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
第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 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
第8章单片机应用系统的设计与开发 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
第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 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
第8章单片机应用系统的设计与开发 82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用随机联络方式与MCE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,MCE 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 他览各种调试信息,所有命令均为一键即发,且提供系统帮助和 用户帮助
第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 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
第8章单片机应用系统的设计与开发 版本号 状态行 寄存器窗口PSW窗口 工作窗口 存储器窗口 提示行 图82MBUG的窗口
第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 图 8.2 MBUG的窗口