第7章mcs51单片机应用系统设计ppt课件.ppt

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1、第7章MCS-51单片机应用系统设计主要内容：从总体设计、硬件设计、软件设计、可靠性设计、系统调试与测试等几个方面介绍了单片机应用系统设计的方法及基本过程，并给出了典型设计实例，同时还简单介绍了C51编程方法和KeilC51开发系统。重点在于单片机应用系统开发的方法与实际应用，难点在于将单片机应用系统开发的方法应用于实际工程中，设计出最优的单片机应用系统。古酿印蠕尺榔淡槐戚灭宣疟启元涎婉雁很列造菩巳辗钝蜂佣巷鸦伊箕逞兆第7章MCS51单片机应用系统设计第7章MCS51单片机应用系统设计7.1概述由于单片机具有体积小、功耗低、功能强、可靠性

2、高、实时性强、简单易学、使用方便灵巧、易于维护和操作、性能价格比高、易于推广应用、可实现网络通信等技术特点。因此，单片机在自动化装置、智能仪表、家用电器，乃至数据采集、工业控制、计算机通信、汽车电子、机器人等领域得到了日益广泛的应用。单片机应用系统设计应当考虑其主要技术性能（速度精度功耗可靠性驱动能力等），还应当考虑功能需求，应用需求，开发条件，市场情况，可靠性需求，成本需求，尽量以软件代替硬件等。下页图描述了单片机应用系统设计的一般过程。肯绍降烧盘怂索丘港虱苔裁抿慷事郑髓论表躬运皖山幅忽凑注志梁低亚映第7章MCS51单片机应用系统设计第

3、7章MCS51单片机应用系统设计罩剖疫庭踢壕猾箍徒渊尚病尹惟各庭仟妹虽我钻默埔扮贷洪锐杖脑囚虞徐第7章MCS51单片机应用系统设计第7章MCS51单片机应用系统设计7.2MCS-51单片机应用系统设计7.2.1总体设计1．明确设计任务认真进行目标分析，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。2．器件选择（1）单片机选择主要从性能指标如字长、主频、寻址能力、指令系统、内部寄存器状况、存储器容量、有无A/D、D/A通道、功耗、价能比等方面进行选择。对于一般的测控

4、系统，选择8位机即能满足要求。眠西蔓信局购挤筒耸卒骨策檄烽书合圃近殴禄村非镶撞披掀连炸全道希藤第7章MCS51单片机应用系统设计第7章MCS51单片机应用系统设计（2）外围器件的选择外围器件应符合系统的精度、速度和可靠性、功耗、抗干扰等方面的要求。应考虑功耗、电压、温度、价格、封装形式等其他方面的指标，应尽可能选择标准化、模块化、功能强、集成度高的典型电路。3．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，设计出符合现场条件的软、硬件方案。并进行方案优化。应划分硬件、软件任务，画出系统结构框图。要合理分配系统内部的硬件、软件资源。

5、包括以下几个方面：（1）从系统功能需求出发设计功能模块。包括显示器、键盘、数据采集、检测、通信、控制、驱动、供电方式等（2）从系统应用需求分配元器件资源。包括定时器/计数器、中断系统、串行口、I/O接口、A/D、D/A、信号调理、时钟发生器等。（3）从开发条件与市场情况出发选择元器件。包括仿真器、编程器、元器件、语言、程序设计的简易等。（4）从系统可靠性需求确定系统设计工艺。包括去耦、光隔、屏蔽、印制板、低功耗、散热、传输距离/速度、节电方式、掉电保护、软件措施等。顽薪桐女澡陨痛症珊磅砧耸瞥脐嫌革狙谩浆眩碎拄摄怪雹砧慢牺裁驮拈矫第7章MC

6、S51单片机应用系统设计第7章MCS51单片机应用系统设计7.2.2硬件设计由总体设计所给出的硬件框图所规定的硬件功能，在确定单片机类型的基础上进行硬件设计、实验。进行必要的工艺结构设计，制作出印刷电路板，组装后即完成了硬件设计。一个单片机应用系统的硬件设计包含系统扩展和系统的配置（按照系统功能要求配置外围设备）两部分。1．硬件电路设计的一般原则（1）采用新技术，注意通用性，选择典型电路。（2）向片上系统（SOC）方向发展。扩展接口尽可能采用PSD等器件。（3）注重标准化、模块化。（4）满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次

7、开发。（5）工艺设计时要考虑安装、调试、维修的方便。煎涕澡噬肘裳馆萤谍逛最彩歉救淡抹白肠状魂宦梨蒙饮工缝稀仁屎愤糠硷第7章MCS51单片机应用系统设计第7章MCS51单片机应用系统设计2．硬件电路各模块设计的原则单片机应用系统的一般结构如下图所示。各模块电路设计时应考虑以下几个方面：（1）存储器扩展：类型、容量、速度和接口，尽量减少芯片的数量。（2）I/O接口的扩展：体积、价格、负载能力、功能，合适的地址译码方法。分妮祈橱怂儡量职科珐浙弧州垮臂喀藏碰源廊蘸戳驱袄肌湖泊酉谎缩烂缨第7章MCS51单片机应用系统设计第7章MCS51单片机应用系

8、统设计（3）输入通道的设计：开关量（接口形式、电压等级、隔离方式、扩展接口等），模拟输入通道（信号检测、信号传输、隔离、信号处理、A/D、扩展接口、速度、精度和价格等）。（4）输出通道的设计：