第7章 单片机应用系统设计与开发ppt课件.ppt

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1、7.1单片机应用系统的开发过程7.2单片机应用系统设计的基本原则与方法7.3单片机应用系统的一般结构7.4单片机应用系统的调试7.5MCS-51单片机应用系统设计与调试实例——电话留言机第7章单片机应用系统设计与开发7.1单片机应用系统的开发过程通常，开发一个单片机应用系统需要经过以下几个过程：·系统需求调查；·可行性分析；·系统方案设计；·系统建造；·系统调试；·系统方案局部修改、再调试；·生成正式产品。1.系统需求调查做好详细的系统需求调查是对研制新系统准确定位的关键。当你建造一个新的单片机应用系统时，首先要调查市场或用户的需求，了解用户对未来新系统的希望和要求，通过对各种需求信息进

2、行分析综合，得出市场或用户是否需要新系统的结论。其次，应对国内外同类系统的状况进行调查。调查的主要内容包括：①原有系统的结构、功能以及存在的问题；②国内外同类系统的最新发展情况以及与新系统有关的各种技术资料；③同行业中哪些用户已经采用了新的系统，它们的结构、功能、使用情况以及所产生的经济效益。经过需求调查，整理出需求报告，作为系统可行性分析的主要依据。显然，需求报告的准确性将左右可行性分析的结果。2.可行性分析可行性分析将对新系统开发研制的必要性及可实现性给出明确的结论，根据这一结论决定系统的开发研制工作是否进行下去。可行性分析通常从以下几个方面进行论证：①市场或用户需求；②经济效益和社会

3、效益；③技术支持与开发环境；④现在的竞争力与未来的生命力。3.系统方案设计系统方案设计是系统实现的基础，这项工作要十分仔细，考虑周全。方案设计的主要依据是市场或用户的需求、应用环境状况、关键技术支持、同类系统经验借鉴及开发人员设计经验等。主要内容包括：①系统结构设计；②系统功能设计；③系统实现方法。4.系统建造这一阶段的工作是将前面产生的系统方案付诸实施，将硬件框图转化为具体电路，软件流程用程序加以实现。设计硬件电路时，单片机的选用对电路结构及复杂度有较大影响。一个合适的单片机将会最大限度地降低其外围连接电路，从而简化整个系统的硬件。5.系统调试系统调试检验所设计系统的正确与可靠，从中发现

4、组装问题或设计错误。这里所指的设计错误，是指设计过程中所出现的小错误或局部错误，决不允许出现重大错误。6.系统方案局部修改、再调试对于系统调试中发现的问题或错误以及出现的不可靠因素要提出有效的解决方法，然后对原方案做局部修改，再进入调试。7.生成正式系统(或产品)作为正式系统(或产品)，不仅要提供一个能正确可靠运行的系统(或产品)，而且还应提供关于该系统(或产品)的全部文档。这些文档包括系统设计方案、硬件电原理图、软件程序清单、软/硬件功能说明、软/硬件装配说明书、系统操作手册等。在开发产品时，还要考虑到产品的外观设计、包装、运输、促销、售后服务等商品化问题。7.2单片机应用系统设计的基

5、本原则与方法7.2.1单片机应用系统的基本设计原则单片机应用系统的基本设计原则是：①可靠性高；②性能价格比高；③操作简便；④设计周期短。1.可靠性高高可靠性是系统应用的前提，在系统设计的每一个环节，都应该将可靠性作为首要的设计准则。通常，高可靠性可从以下5个方面进行考虑：(1)使用可靠性高的元器件；(2)严格安装硬件设备及电路；(3)采取必要的抗干扰措施，以防止环境干扰(如空间电磁辐射、强电设备启停、酸碱环境腐蚀等)、信号串扰、电源或地线干扰等影响系统的可靠性；(4)请专家和有经验的设计人员对系统的设计方案严格把关；(5)作必要的冗余设计或增加自诊断功能。2.性能价格比高单片机除体积小、功

6、耗低等特点外，最大的优势在于高性能价格比。3.操作简便如果所设计的产品人机交互过多，必然会给用户操作带来一定困难，也不利于最大限度地降低劳动强度。4.设计周期短只有缩短设计周期，才能有效地降低设计费用，充分发挥新系统的技术优势，及早占领市场并具有一定的竞争力。7.2.2单片机应用系统的一般设计方法在进行单片机应用系统方案设计时，可以下述一般设计方法作为指导。1.确定系统功能与性能由需求调查可以确定出单片机应用系统的设计目标，这一目标包括系统功能与性能。系统功能主要有数据采集、数据处理、输出控制等。2.确定系统基本结构单片机应用系统结构一般是以单片机为核心外部扩展相关电路的形式。确定了系统中

7、的单片机、存储器分配及输入/输出方式就可大体确定出单片机应用系统的基本组成。1)单片机在系统详细方案设计时，先要确定单片机的型号。所选单片机的型号不同，组成的系统结构也就不同。选择单片机的原则是：·有供货渠道；·最适宜实现系统的功能与性能；·有开发手段。以下列出较有影响的单片机型号及厂家，供选型参考。·8位机MCS-51系列Intel(美国英特尔公司)SUPER8,Z8系列Zilog(美国)F8,3870系列Fairch