隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,單片微型計算機也隨之大發(fā)展,各種新穎的單片機層出不窮。單片機具有體積小、重量輕、應(yīng)用靈活且價格低廉等特點,廣泛地應(yīng)用于人類生活的各個領(lǐng)域,成為當(dāng)今科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化不可缺少的重要工具。
單片機系統(tǒng)的開發(fā)融合了硬件和軟件的相關(guān)技術(shù)。要完成單片機系統(tǒng)的開發(fā),用戶不僅需要掌握編程技術(shù),還需要針對實際應(yīng)用選擇合理的單片機芯片和外圍器件,以此為基礎(chǔ),設(shè)計硬件電路。
以EN8F154單片機為例,了解單片機開發(fā)的規(guī)則與注意事項。
設(shè)計滿足要求的最精簡的系統(tǒng)正確估計單片機的能力,知道單片機能做什么,最大程度的挖掘單片機的潛力對一個單片機系統(tǒng)設(shè)計者來說是至關(guān)重要的。單片機的能力的關(guān)鍵就在軟件設(shè)計者編寫的軟件上。只有充分地了解到單片機的能力,才不會做出“冗余”的系統(tǒng)設(shè)計。而采用許多的外圍芯片來實現(xiàn)單片機能實現(xiàn)的功能。這樣做,即增加了系統(tǒng)成本,也可能會降低了系統(tǒng)的可靠性。
看門狗電路通常是一塊在有規(guī)律的時間間隔中進(jìn)行更新的硬件。更新一般由單片機來完成,如果在一定間隔內(nèi)沒能更新看門狗,那看門狗將產(chǎn)生復(fù)位信號,重新復(fù)位單片機。更新看門狗的具體形式多是給看門狗芯片相關(guān)引腳提供一個電平上升沿或讀寫它的某個寄存器。使用看門狗電路將在單片機發(fā)生故障進(jìn)行死機狀態(tài)時,重新復(fù)位單片機,像EN8F154本身就帶有看門狗。
一般在單片機的數(shù)據(jù)手冊(Datasheet)中都會提到該單片機需要的復(fù)位信號的要求。一般復(fù)位信號的寬度應(yīng)為。復(fù)位電平的寬度和幅度都應(yīng)滿足芯片的要求,并且要求保持穩(wěn)定。還有特別重要的一點就是復(fù)位電平應(yīng)與電源上電在同一時刻發(fā)生,即芯片一上電,復(fù)位信號就已產(chǎn)生。不然,由于沒有經(jīng)過復(fù)位,單片機中的寄存器的值為隨機值,上電時就會按PC寄存器中的隨機內(nèi)容開始運行程序,這樣很容易進(jìn)行誤操作或進(jìn)入死機狀態(tài)。
系統(tǒng)中的芯片以及器件從上電開始到正常工作的狀態(tài)往往有一段時間,程序開始時延時一段時間,是讓系統(tǒng)中所有器件到達(dá)正常工作狀態(tài)。究竟延時多少才算合適?這取決于系統(tǒng)的各芯片中到達(dá)正常工作狀態(tài)的時間,通常以最慢的為準(zhǔn)。一般來說,EN8F154的延時20-100毫秒已經(jīng)足夠。對于系統(tǒng)中使用嵌入式MODEM等“慢熱”型的器件來說,則應(yīng)更長。當(dāng)然,這都需要在系統(tǒng)實際運行中進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)然,仿真是單片機開發(fā)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié),除了一些極簡單的任務(wù),一般產(chǎn)品開發(fā)過程中都要進(jìn)行仿真,仿真的主要目的是進(jìn)行軟件調(diào)試,當(dāng)然借助仿真機,也能進(jìn)行一些硬件排錯。一塊單片機應(yīng)用電路板包括單片機部份及為達(dá)到使用目的而設(shè)計的應(yīng)用電路,仿真就是利用仿真機來代替應(yīng)用電路板(稱目標(biāo)機)的單片機部份,對應(yīng)用電路部份進(jìn)行測試、調(diào)試。仿真有CPU仿真和ROM仿真兩種,所謂CPU仿真是指用仿真機代替目標(biāo)機的CPU,由仿真機向目標(biāo)機的應(yīng)用電路部份供給各種信號、數(shù)據(jù),進(jìn)行調(diào)試的辦法。
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原文標(biāo)題:單片機方案設(shè)計開發(fā)的規(guī)則和注意事項
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