單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的問與答
為什么必須考慮單片機(jī)的選型問題?
答:單片機(jī)的的選型是一件重要而費(fèi)心的事情,如果單片機(jī)型號選擇得合適,單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)就會得經(jīng)濟(jì),工作可靠;如果選擇得不合適,就會造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi),影響單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行,甚至根本就達(dá)不到預(yù)先設(shè)計(jì)的功能。
單片機(jī)選型不當(dāng)時(shí)會帶來什么危害?
答:對于一個(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來說,它的技術(shù)要求和系統(tǒng)功能都應(yīng)當(dāng)十分明確.如果選擇功能過于少的單片機(jī),這個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)就無法完成控制任務(wù);但是如果選擇的單片機(jī)功能過于強(qiáng)大,這不但沒有必要,還會造成資源浪費(fèi),不降性能價(jià)格比。
單片機(jī)正確選型會帶來什么益處?
答:只要掌握和運(yùn)用單片機(jī)正確選型的原則,就可以選擇出最能適用于應(yīng)用系統(tǒng)的單片機(jī),保證單片要應(yīng)用系統(tǒng)有最高的可靠性,最優(yōu)的性能價(jià)格比,最長的使用壽命和最好的升級換代可能。
單片機(jī)的選型的總原則是什么?
答:單片機(jī)芯片選型時(shí),總的原則是:
“芯片含有(功能或數(shù)量)略大于設(shè)計(jì)需求”,”設(shè)計(jì)需求盡可能(用)芯片完成(少用外圍器件)”,
“選大(大廠)不選小,選多(供應(yīng)量多)不選少,選名(名牌)不選渺(飄渺,不知詳情的廠子),選廉(謙價(jià))但要好(質(zhì)量保證)。
怎樣對單片機(jī)選型?
對單片機(jī)選型,主要應(yīng)用從單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)性,實(shí)用性和要開發(fā)性三方面來考慮.
(1)技術(shù)性:要從單片機(jī)的技術(shù)指標(biāo)角度,對單片機(jī)芯片進(jìn)行選擇,以保證單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在一定的技術(shù)指標(biāo)下可靠運(yùn)行;
(2)實(shí)用性:要從單片機(jī)的供貨渠道、信譽(yù)程序等角度,對單片機(jī)的生產(chǎn)廠家進(jìn)行選擇以保證單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在能長期、可靠運(yùn)行;
(3)可開發(fā)性:選用的單片機(jī)要有可靠的可以開發(fā)手段,如程序開發(fā)工具、仿真調(diào)試手段等。
從技術(shù)性的角度看,對單片機(jī)選型的總原則是什么?
答:從技術(shù)性的角度看,對單片機(jī)總的選型原則就是看一個(gè)單片機(jī)能否完成對系統(tǒng)的預(yù)定控制,或者需要增加幾個(gè)附加的集成電路才能實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。
從技術(shù)性的角度看,對單片機(jī)的外圍端口怎能樣選擇?
答:這要看所選單片機(jī)的I/O端口中用多少種不同類型的I/O方式。例如,單片機(jī)是否含有下列I/O方式或I/O器件:
(1)SR232C終端;
(2)開關(guān)、繼電器、鍵盤;
(3)傳感器,如溫度、壓力、流量、光線、電壓等;
(4)聲音報(bào)警;
(5)顯示,如LED、LCD顯示等;
(6)A/D或D/A轉(zhuǎn)換器;
(7)其他I/O方式或功能器件。
選型時(shí),如果設(shè)計(jì)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中需要不述某些I/O方式或I/O器件,那就首先選用單片機(jī)芯片內(nèi)部含有所需的機(jī)型;如果芯片中不含所需的I/O方式或I/O器件,則只好選用I/O功能盡量多的符合需求的芯片,然后再采用其他外圍電路達(dá)到或滿足設(shè)計(jì)需求。
對單片機(jī)內(nèi)部已經(jīng)大量超出設(shè)計(jì)需求的芯片,最好不選用,否則會因超出需求而增加不必要的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。
從技術(shù)性的角度看,怎樣對單片機(jī)的CPU選型?
答:選型的關(guān)鍵在于看單片機(jī)的CPU是否有合適的吞吐量。
單片機(jī)的CPU吞吐量關(guān)系到處理信息和執(zhí)行控制的能力問題。如果選用處理能力過強(qiáng)的單片機(jī)CPU,則浪費(fèi)了單片機(jī)資源,反之,單片機(jī)處理能力會不夠,無法正常工作
從技術(shù)性的角度看,單片機(jī)的處理能力表現(xiàn)在哪幾方面?
答:單片機(jī)的處理能力主要表現(xiàn)在:CPU的運(yùn)行速度、指令的功能、指令周期的長短、中斷能力、堆棧大小等方面。
從技術(shù)性的角度看,單片機(jī)有哪些極限性能?
答:單片機(jī)應(yīng)用時(shí),都具有特定的應(yīng)用環(huán)境,因此,每個(gè)型號的單片機(jī)都會有極限性能的指標(biāo)要求。單片機(jī)的極限性能一般包括:最高使用溫度、最低使用溫度、最高使用電壓、最低使用電壓、最大功耗、最大電流等。
從實(shí)用性角度看,單片機(jī)的實(shí)用性包括哪幾方面?
答:單片機(jī)制實(shí)用性包括:芯片的購貨渠道、供應(yīng)量、生產(chǎn)量和更新?lián)Q代趨勢等。
單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)從準(zhǔn)備到運(yùn)行大體需要經(jīng)過哪幾個(gè)階段?
答:一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)施,大體要經(jīng)過對控對象的需求調(diào)研、控制方案選擇、總體構(gòu)思,硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、印板制作、元器件安裝、編制程序、軟硬件仿真調(diào)試、固化應(yīng)用程序、微機(jī)運(yùn)行、整機(jī)調(diào)試等幾個(gè)階段。
在單片機(jī)調(diào)試過程中,為什么要使用開發(fā)工具?
答:單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)必須經(jīng)過調(diào)試階段,只有經(jīng)過調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)問題、改正錯(cuò)誤、最終得到應(yīng)用。但是,由于單片機(jī)在執(zhí)行程序時(shí)人工是無法控制的,因此,為了在調(diào)試程序、檢查軟硬件的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)調(diào)試人員能夠掌握和控制它,隨時(shí)觀察程序的運(yùn)行過程而不改變運(yùn)行中原有的數(shù)據(jù)、性能和結(jié)果,模仿現(xiàn)場真實(shí)調(diào)試,就必須借助某種單片機(jī)的開發(fā)工具進(jìn)行。
單片機(jī)在線仿真器應(yīng)當(dāng)具備哪些特點(diǎn)才能完善?
答:(1)不占用單片機(jī)的任何資源;
(2)能提供給用戶從零地址開始的、足夠的仿真RAM空間作為用戶的程序存儲器的數(shù)據(jù)存儲器使用;
(3)對于仿真RAM或樣機(jī)EPROM內(nèi)的用戶程序,以及中斷控制指令和中斷服務(wù)程序,可以單拍、斷點(diǎn)、全速斷點(diǎn)、連續(xù)方式運(yùn)行;
(4)有軟齊全的軟件開發(fā)工具,這些軟件開發(fā)工具包括:
配備有交叉匯編軟件,以將用戶用匯編語言編制的應(yīng)用程序生成可執(zhí)行的目標(biāo)文件;
具有豐富的子程序庫,匯編時(shí),連同用戶設(shè)計(jì)的程序一同編譯成目標(biāo)程序,裝入仿真RAM供調(diào)試和固化用;
具有高級語言編譯系統(tǒng),用戶可以方便地用這些高級語言進(jìn)行編程;
具有反匯編功能,對目標(biāo)程序反匯編的結(jié)果可以打印或存盤等。
單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的種類有哪些?
答:單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)在何可分為4類:通用型開發(fā)系統(tǒng)、實(shí)用型開發(fā)系統(tǒng)、通用機(jī)開發(fā)系統(tǒng)、模擬開發(fā)系統(tǒng)。
通用型單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的基本配置是什么?
答:通用型單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)中配備有EPROM讀出/寫入器、仿真插頭和其他外設(shè),基本配置。
實(shí)用型開發(fā)系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么?
答:單片機(jī)實(shí)用型開發(fā)系統(tǒng)的特點(diǎn)是:開發(fā)系統(tǒng)的硬件按照單片機(jī)典型應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行配置,系統(tǒng)配有監(jiān)控程序,具有自開發(fā)能力。
實(shí)用型單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?
答:其優(yōu)點(diǎn)是:減少了系統(tǒng)研制時(shí)的硬件工作量,研制周期短,開發(fā)效率高,具有二次開發(fā)能力。缺點(diǎn)是:當(dāng)不是最佳配置時(shí),軟硬件資源浪費(fèi)軟大,應(yīng)用場合也有局限性。
什么是通用機(jī)開發(fā)系統(tǒng)?
答:在通用計(jì)算機(jī)中加開發(fā)模板的開發(fā)系統(tǒng)稱為通用機(jī)開發(fā)系統(tǒng)。
通用機(jī)開發(fā)系統(tǒng)中,開發(fā)模板由哪些部分組成?怎樣使用?
答:開發(fā)模板的硬件結(jié)構(gòu)包含有計(jì)算機(jī)不可替代的部分,如EPROM寫入系統(tǒng)、仿真頭以及CPU仿真所必需的單片機(jī)系統(tǒng)等。開發(fā)模板既可插在計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展槽中,也可以總線連接的方式放在機(jī)器外部。
通用機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是什么?
答:其優(yōu)點(diǎn)是能夠充分利用計(jì)算機(jī)的軟硬件資源,開發(fā)效率高。
什么是模擬開發(fā)系統(tǒng)?
答:一般來說,由計(jì)算機(jī)和模擬開發(fā)軟件構(gòu)成的、完全依靠軟件手段進(jìn)行開發(fā)的系統(tǒng),稱為模擬開發(fā)系統(tǒng)。
模擬開發(fā)系統(tǒng)的工作原理是什么?
答:其工作原理是:利用模擬開發(fā)軟件在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)的硬件模擬、指令模擬、運(yùn)行狀態(tài)模擬,從而完成應(yīng)用軟件開發(fā)的全過程。
模擬開發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?
答:以SIM8051模擬開發(fā)系統(tǒng)為便,它的模擬調(diào)試功能很強(qiáng),效率高,成本低。模擬開發(fā)系統(tǒng)基本上包括了在線仿真器的單步、跟蹤、檢查和修改功能,并且還能夠模擬產(chǎn)生各種中斷和I/O應(yīng)答過程。用戶只要配備了模擬/調(diào)試軟件,就可使微機(jī)成為一臺通用的模擬開發(fā)系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是不能對硬件系統(tǒng)進(jìn)行診斷和適時(shí)仿真。