文档介绍：第17讲
课题:单片机应用系统设计
教学目的:掌握单片机应用系统设计的原则和调试方法
学习单片机应用系统的抗干扰技术和传感器接口
教学难点、重点:应用系统的抗干扰技术
课程复习、引入
我们已经学习了单片机的结构、指令、编程、系统扩展,能够单独地扩展RAM、ROM、I/O接口芯片,如8255、A/D、D/A芯片等,本章内容是讲这些部分连接起来,设计成一个完整的应用系统,并学习有关编程、调试的一般方法。
单片机用于控制系统的特点是:
控制系统的精度高。
功能强。
可靠性高,抗干扰能力强。
系统的数据记录、处理方便。
体积小、重量轻、功耗省、投资少、见效快。
应用领域:
在各类仪器仪表中的应用
各类仪器仪表中(包括温度、湿度、流量、流速、电压、频率、功率、厚度、角度、硬度、元素、压力测定等),引入单片机可以使仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能大大提高。
单片机在工业测控中的应用
用单片机可以构成各种工业测控系统、自适应控制系统、数据采集系统等。例如,MCS-51单片机控制的铁路车站控制台按钮记录器、交通灯的控制、人防报警系统控制、PC机和单片机组成的二级计算机控制系统等。
单片机在计算机网络与通信技术中的应用
MCS-51系列单片机具有通信接口,为单片机在计算机网络与通信设备中的应用提供了条件。例如,MCS-别系列单片机控制的小型电话交换机、列车无线通信系统、单片机控制无线遥控系统、光端机等。
单片机在日常生活及家电中的应用
单片机越来越广泛地应用干日常生活中的智能电器与产品及家电中。例如,电子秤、银行计息电脑、电脑缝纫机、心率监护仪、电冰箱控制、彩色电视机控制、洗衣机控制等。单片机除了上述应用领域之外,还广泛应用干商业流通领域、汽车电子及航空电子等。
本课内容
第六章单片机应用系统设计
概述
微型计算机应用系统设计
微型计算机控制系统设计与调试的一般原则
1)确定系统设计的任务
2)系统方案设计
一般包括:
(1)机型及支持芯片的选择机型选择应适于应用系统的要求。
(2)综合考虑软、硬件的分工与配合
3)系统的硬件和软件设计
(1)系统的硬件设计
系统扩展、系统配置
硬件设计工作主要是输人、输出接口电路设计和存储器的扩展。
考虑驱动、抗干扰、芯片的性能匹配等
(2)系统的软件设计
一个应用系统的工作程序实际上就是该系统的监控程序。对用于控制系统的应用程序,一般是用汇编语言编写的,编写程序时常常与输人、输出接口设计和存储器的扩展交织在一起。
在编制程序前先画出流程框图,要求框图结构清晰、简捷、合理。
使编制的各功能程序实现模块化、子程序化
不仅便于调试、链接,还便于修改和移植。
合理地划分程序存储区和数据存储区,既能节省内存容量,也使操作方便。
工作寄存器(R0~R7)
标志位(安排在20H~2FI位寻址区域),让各功能程序的运行状态、运行结果以及运行要求都设置状态标志以便查询。使程序的运行、控制、转移都可通过标志位的状态来控制
还要估算子程序和中断嵌套的最大级数,用以估算程序中的栈区范围。(SP)
把使用频繁的数据缓冲器尽量设置在内部RAM中,以提高系统的工作速度。
4)系统调试
(1)硬件电路检查:静态检查和动态检查。