施一剑《电子系统设计教学课件》第九章 单片机最小系统.pptxVIP

第九章 单片机及其开发应用 1 常用单片机种类 复杂指令集(CISC) ：X86 按指令集分： 精简指令集(RISC) ：ARM RISC的英文全称是Reduced Instruction Set Computer，中文是精简指令集计算机。特点是所有指令的格式都是一致的，所有指令的指令周期也是相同的，并且采用流水线技术。 ARM(Advanced RISC Machine)是精简指令集（RISC）的代表 Intel, AMD主导的 x86,x64处理器是复杂指令集(CISC)的代表 2 专用单片机 按使用范围分： 通用单片机 专用单片机：针对某种特殊需要专门设计 如电视机、空调、电话机等家电 通用单片机：把ROM、I/O口供用户使用 3 按单片机字长分： 4位单片机：家电控制(NEC公司:UPD75xx) 8位单片机：MCS-51、PIC16xx等 16位单片机：MSP430、MCS-96/98 32位单片机：ARM7、ARM9、MIPS 4 国内常见的单片机系列产品 MCS-51系列单片机：8位单片机 采用CISC指令集，指令全面，编程灵活 PIC系列（Microchip微芯）单片机：低价 采用RISC指令集，运行速度快 Freescale(原Motorola)MC68HC系列单片机 ARM系列嵌入式处理器 5 单片机的选择 结构和速度：指令执行时间、总线结构、总线带宽 功能和资源：寻址空间、工作电压、I/O数目、内部外设 功耗、体积：引脚数和封装 可靠性和抗干扰能力： 低时钟频率可减少单片机对外部电路的干扰 供货情况、价格、开发环境、可移植性、继承性 6 单片机系统的开发流程 7 温度监测系统 温度传感器 扩展RAM，I/O口 键盘和显示 AD/DA 外部时钟、EEPROM RS-232接口 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 设计过程 1、设计思想 22 2、总体方案选择 带IP核的 FPGA/CPLD (c)方案三 单片机结合CPLD (d)方案四 23 3、系统设计方案框图 24 4、理论分析与参数计算 按照技术指标要求计算存储深度、采样率、灵敏度、调理电路增益 选取A/D芯片：位数、转换速率有要求 方案中最高采样率10MHz，A/D转换速率不低于10MHz，需采用高速ADC 25 5、电路分析与设计 程控调理电路：先放大后衰减/先衰减后放大 选择前置程控衰减器+后置仪表放大器 控制面板电路 触发信号产生电路 采集存储电路 显示控制电路 掉电保护电路 26 27 28 29 30 6、软件设计与算法分析 系统功能：示波器的旋钮、按键等功能设定 主程序流程图 键盘面板管理程序 31 32 33 7、系统测试分析 测试仪器：示波器、信号源、万用表等 功能测试：触发方式、扫描速度等 8、测试结果与报告撰写 34