第九章单片机应用系统设计与调试.pptVIP

第9章 单片机应用系统设计与调试 ;学习目标;主要内容;9.4 硬件电路设计与制作 9.4.1硬件电路设计 9.4.2电路参数的计算 9.4.3PCB板制作 9.4.4教学实验板电路设计与制作 9.5 软件程序设计 9.5.1软件设计过程 9.5.2优秀应用软件的特点 9.6 单片机应用系统调试 9.6.1调试工具 9.6.2硬件调试 9.6.3软件调试 9.6.4模拟调试 9.6.5现场调试 9.6.6教学实验板调试 9.6.7小结;9.1单片机应用系统开发过程 通常开发一个单片机应用系统需要经历以下过程： 可行性分析； 系统方案设计； 系统详细设计与制作； 系统调试与修改； 生产样机； 生成正式系统或产品。;主要内容;9.2.1 可行性分析的主要内容 方案调研主要是收集整理资料，确定解决问题的技术方案。它主要包括如下几个方面： 研究和开发的目的和意义； 国内外同类产品的应用状况、目前在应用中急需解决的问题和未来发展趋势； 国内外同类产品的开发水平、开发环境和器材供应状况；对接受委托研制项目还应了解合作方所具备的技术条件； 比较各种可行方案，确定拟采用的技术线路。可行方案不一定局限于单片机应用系统，应依据所要解决的问题而定。对各种方案应进行技术经济分析，合理选择实施方案； 分析拟实施方案的技术难点，明确技术主攻方向。;9.2.1 可行性分析的主要内容 可行性分析通常从如下几个方面进行论证： 市场或用户需求情况； 经济效益和社会效益； 技术支持和开发环境； 现在的竞争力和未来的生命力。;9.2.2教学实验板研制可行性分析? 研制教学实验板的目的和意义 国内同类产品的应用状况 需求调查 方案调研 实验板设计拟采用的技术线路 参加人员及计划安排 经济效益和社会效益分析;主要内容;9.3 系统方案设计 9.3.1 系统的主要功能与性能 ? 系统主要功能有数据采集、数据处理、输出控制等，每一个功能又可细分为若干个子功能。比如数据采集可分为模拟信号采样与数字信号采样；数据处理可分为预处理、功能性处理、抗干扰处理等子功能，而功能性处理还可以继续划分为各种信号处理等。输出控制按控制对象不同可分为各种控制功能，如继电器控制、DA转换输出控制、PWM输出控制等。 ; 9.3.1 系统的主要功能与性能 ? 系统性能主要由精度、速度、功耗、体积、重量、价格、可靠性等技术指标来衡量。系统研制前，要根据需求调查结果给出上述各指标的定额。一旦这些指标被确定下来，整个系统将在这些指标限定下进行设计。系统的技术指标会左右系统软硬件功能的划分。系统功能尽可能用硬件完成，这样可提高系统的工作速度，但相应的成本、功耗、体积等增加。用软件来实现可反之。因此在进行系统软硬件功能划分时，一定要依据系统性能指标综合考虑。 ;9.3.2 硬件结构设计 单片机选型原则 I/O通道划分 I/O方式确定 软硬件功能划分 ;9.3.3 软件结构设计 结构化程序设计是最难的一种设计方法，也是一种系统思考问题的办法。其过程包括如下工作： 自顶向下的设计，即把整个设计分成多个层次，上一层的程序块可以调下一层的程序块； 模块化编程，即力求使每个模块独立，其正确与否不依赖于上一层模块，从而非常便于调试和查错。 结构化编程，即使用若干结构良好的转移和控制，而避免用任意转移(GOTO)语句，尽可能使每个模块都只有一个入口和一个出口。 ;9.3.4 教学实验板系统设计方案 1.教学实验板系统设计的基本原则 整套实验系统成本应控制在150元左右，不包括PC机。 整套实验系统(包括ECMT-1型教学实验板、电源、RS232通信电缆和光盘)可放在一个小纸盒内，便于学生携带。 尽可能做到典型单元电路在多个实验项目中复用，降低成本。 实验板上适度设置一些测试点，便于学生测试。 实验板线不能太密，便于初学者检查。 电源接口简单，保证初学者不致将电源接反。 线路不要太复杂，尽可能选择一些在实际应用中常用的典型单元电路。要充分运用数字电路和本门课程已学习的知识。 采用ISP编程，使用RS232接口，减少编程和调试设备费用。 设计实验项目除完成单片机实验教学内容外，应能做多种综合性设计性实验。 ;9.3.4 教学实验板系统设计方案 2. ECMT-1型教学实验板的主要功能和技术指标 开关量输入：4路，TTL电平。可利用板上拔码开关S1模拟开关量输入。外接开关量输入可通过J6插座接入，此时拔码开关S1应位于断开位置。 开关量输出：2路，1路接LED指示灯，1路接蜂鸣器。