单片机原理及应用基于C语言课件教学课件 作者 吴政江 张定祥 编著第9章 单片机应用系统的开发设计.ppt

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1、第9章单片机应用系统的开发设计吴政江制作贵州电子信息职业技术学院贵州省人才培养优秀单位9.1单片机应用系统开发的一般方法9.2单片机应用系统的开发工具9.3单片机应用系统举例实训十：单片机控制球赛计分牌设计小结习题与思考题9.1单片机应用系统开发的一般方法9.1.1确定任务在系统开发前必须明确课题的完成期限，认真进行目标分析，并根据应用场合、工作环境、具体用途，考虑系统的可靠性、通用性、可维护性、先进性，以及成本等，提出合理的、详尽的功能技术指标。9.1.2总体设计总体设计就是根据设计任务、指标要求和给定条件，比较国内外相似课

2、题的现状，设计出符合现场条件的软、硬件方案，并进行方案优化。一般包括以下几个方面。（1）明确设计任务和技术指标（2）建立被控对象的数学模型（3）总体方案的设计①系统构成。②单片机机型的选择。③单片机硬件/软件的功能分配。④器件资源分配。⑤开发工具选择。⑥外围器件的选择。⑦系统工艺设计。⑧开发研制的周期。9.1.3硬件设计硬件设计就是在总体方案的指导下，对构成单片机系统的所有功能部分进行详细具体的电路设计。首先要设计出各部分硬件电路原理图，然后在面包板上搭出电路进行具体实验(一些简单、成熟的方案可不用单独实验)。解决抗干扰问题，

3、提高系统可靠性的常用措施有以下几个方面。（1）在硬件设计和加工时应注意选用质量好的电子元件、连接器等，并进行严格的测试和筛选。（2）电路设计时要注意电平匹配。（3）设计时要充分考虑阻抗匹配，各部分间驱动能力要留有余地。（4）在设计印刷电路板时，强、弱电要严格分开，数字地和模拟地也要分开，分别与电源端地线相连。并且接地线要尽量加粗，在印刷电路板的关键部位应加去耦电容。（5）对供电电源要采取抗干扰措施。（6）对输入/输出通道采取抗干扰措施。9.1.4软件设计软件设计就是在总体设计和硬件设计的基础上，对单片机系统的应用程序进行具体设

4、计。它包括程序的总体结构，程序流程图，具体程序的编制以及程序的检查修改等。（1）程序的结构设计（2）建立数学模型。描述出各输入变量和输出变量之间的数学关系。（3）绘制程序流程图（4）程序的编制（5）程序的检查与修改（6）软件抗干扰技术①抑制叠加在模拟输入信号上的干扰噪声的影响，如数字滤波技术、输出口重新刷新技术等。②防止由于干扰使程序运行发生混乱，导致程序跑飞或陷入死循环时能将其纳入正轨的措施，如软件指令冗余技术、软件陷阱技术、看门狗技术等。9.1.5系统的仿真调试与运行1、系统调试的重要意义。2、硬件调试。3、软件调试。一般

5、包括分块调试和联机调试两个阶段。4、试运行。5、程序固化及现场检验。9.2单片机应用系统的开发工具9.2.1单片机开发系统的组成结构如图9-1所示，它是由一台系统主机、一台在线仿真器和一台通用编程器构成。其中最基本的、必不可少的工具是系统主机和编程器。如果使用EPROM作为程序存储器，还需要—台紫外线擦除器。图9-1单片机开发系统组成结构开发系统主机在线仿真器通用编程器9.2.2单片机开发系统的功能（1）在线仿真功能①单片机仿真功能。②模拟功能。（2）调试功能①运行控制功能。②对目标系统状态的读出修改功能。③跟踪功能。（3）软

6、件辅助设计功能①程序设计语言。②其它软件功能。（4）程序固化功能9.2.3单片机开发系统的类型（1）通用型单片机开发系统。①MICE-5l单片机开发系统。②DICE-5208K开发型单片机综合实验仪。③EB-XA。④MMEVS（Motoro1aModularEvaluationSystem）。⑤东芝公司仿真系统RTE系列可开发各种单片机，其中的RTEModel10支持实时在线调试TLCS-870系列单片机应用系统。⑥日立单片机的开发工具有各种仿真器和开发软件，E1000仿真器主要用来仿真H8／300和H8／300L系列8位单片

7、机。（2）实用型开发系统。（3）通用机开发系统。（4）模拟开发系统。9.3.1信号发生器设计（1）任务要求由单片控制输出矩形波、锯齿波、三角波、正弦波等四种波形的信号发生器。（2）任务分析及电路设计信号发生器主要由单片机和D/A转换器组成，单片机输出离散数字信号，经D/A转换产生多种模拟信号波形。由此可知，适当的D/A转换器，再配上核心控制器单片机即可实现上述任务。这里采用D/A转换器DAC0832做输出信号数/模转换，单片机做数据处理。AT89C51与DAC0832之间既可以采用总线方式连接，也可以采用非总线方式连接。这里采

8、用非总线方式连接，电路原理如图9-2所示。（3）程序代码：见教材。9.3单片机应用系统举例图9-2简易信号发生器电路（4）程序说明①math.h为数学函数头文件，keilc51自带此头文件。它包括常用数学函数如正弦函数sin（）、余弦函数cos（）、正切函数tan（）、绝对值