單片機應用系統(tǒng)的問與答
為什么必須考慮單片機的選型問題?
答:單片機的的選型是一件重要而費心的事情,如果單片機型號選擇得合適,單片機應用系統(tǒng)就會得經濟,工作可靠;如果選擇得不合適,就會造成經濟浪費,影響單片機應用系統(tǒng)的正常運行,甚至根本就達不到預先設計的功能。
單片機選型不當時會帶來什么危害?
答:對于一個已經設計好的單片機應用系統(tǒng)來說,它的技術要求和系統(tǒng)功能都應當十分明確.如果選擇功能過于少的單片機,這個單片機應用系統(tǒng)就無法完成控制任務;但是如果選擇的單片機功能過于強大,這不但沒有必要,還會造成資源浪費,不降性能價格比。
單片機正確選型會帶來什么益處?
答:只要掌握和運用單片機正確選型的原則,就可以選擇出最能適用于應用系統(tǒng)的單片機,保證單片要應用系統(tǒng)有最高的可靠性,最優(yōu)的性能價格比,最長的使用壽命和最好的升級換代可能。
單片機的選型的總原則是什么?
答:單片機芯片選型時,總的原則是:
“芯片含有(功能或數(shù)量)略大于設計需求”,”設計需求盡可能(用)芯片完成(少用外圍器件)”,
“選大(大廠)不選小,選多(供應量多)不選少,選名(名牌)不選渺(飄渺,不知詳情的廠子),選廉(謙價)但要好(質量保證)。
怎樣對單片機選型?
對單片機選型,主要應用從單片機應用系統(tǒng)的技術性,實用性和要開發(fā)性三方面來考慮.
(1)技術性:要從單片機的技術指標角度,對單片機芯片進行選擇,以保證單片機應用系統(tǒng)在一定的技術指標下可靠運行;
(2)實用性:要從單片機的供貨渠道、信譽程序等角度,對單片機的生產廠家進行選擇以保證單片機應用系統(tǒng)在能長期、可靠運行;
(3)可開發(fā)性:選用的單片機要有可靠的可以開發(fā)手段,如程序開發(fā)工具、仿真調試手段等。
從技術性的角度看,對單片機選型的總原則是什么?
答:從技術性的角度看,對單片機總的選型原則就是看一個單片機能否完成對系統(tǒng)的預定控制,或者需要增加幾個附加的集成電路才能實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。
從技術性的角度看,對單片機的外圍端口怎能樣選擇?
答:這要看所選單片機的I/O端口中用多少種不同類型的I/O方式。例如,單片機是否含有下列I/O方式或I/O器件:
(1)SR232C終端;
(2)開關、繼電器、鍵盤;
(3)傳感器,如溫度、壓力、流量、光線、電壓等;
(4)聲音報警;
(5)顯示,如LED、LCD顯示等;
(6)A/D或D/A轉換器;
(7)其他I/O方式或功能器件。
選型時,如果設計的單片機應用系統(tǒng)中需要不述某些I/O方式或I/O器件,那就首先選用單片機芯片內部含有所需的機型;如果芯片中不含所需的I/O方式或I/O器件,則只好選用I/O功能盡量多的符合需求的芯片,然后再采用其他外圍電路達到或滿足設計需求。
對單片機內部已經大量超出設計需求的芯片,最好不選用,否則會因超出需求而增加不必要的經濟費用。
從技術性的角度看,怎樣對單片機的CPU選型?
答:選型的關鍵在于看單片機的CPU是否有合適的吞吐量。
單片機的CPU吞吐量關系到處理信息和執(zhí)行控制的能力問題。如果選用處理能力過強的單片機CPU,則浪費了單片機資源,反之,單片機處理能力會不夠,無法正常工作
從技術性的角度看,單片機的處理能力表現(xiàn)在哪幾方面?
答:單片機的處理能力主要表現(xiàn)在:CPU的運行速度、指令的功能、指令周期的長短、中斷能力、堆棧大小等方面。
從技術性的角度看,單片機有哪些極限性能?
答:單片機應用時,都具有特定的應用環(huán)境,因此,每個型號的單片機都會有極限性能的指標要求。單片機的極限性能一般包括:最高使用溫度、最低使用溫度、最高使用電壓、最低使用電壓、最大功耗、最大電流等。
從實用性角度看,單片機的實用性包括哪幾方面?
答:單片機制實用性包括:芯片的購貨渠道、供應量、生產量和更新?lián)Q代趨勢等。
單片機應用系統(tǒng)從準備到運行大體需要經過哪幾個階段?
答:一個單片機應用系統(tǒng)的實施,大體要經過對控對象的需求調研、控制方案選擇、總體構思,硬件設計、軟件設計、印板制作、元器件安裝、編制程序、軟硬件仿真調試、固化應用程序、微機運行、整機調試等幾個階段。
在單片機調試過程中,為什么要使用開發(fā)工具?
答:單片機應用系統(tǒng)必須經過調試階段,只有經過調試才能發(fā)現(xiàn)問題、改正錯誤、最終得到應用。但是,由于單片機在執(zhí)行程序時人工是無法控制的,因此,為了在調試程序、檢查軟硬件的運行狀態(tài)時調試人員能夠掌握和控制它,隨時觀察程序的運行過程而不改變運行中原有的數(shù)據(jù)、性能和結果,模仿現(xiàn)場真實調試,就必須借助某種單片機的開發(fā)工具進行。
單片機在線仿真器應當具備哪些特點才能完善?
答:(1)不占用單片機的任何資源;
(2)能提供給用戶從零地址開始的、足夠的仿真RAM空間作為用戶的程序存儲器的數(shù)據(jù)存儲器使用;
(3)對于仿真RAM或樣機EPROM內的用戶程序,以及中斷控制指令和中斷服務程序,可以單拍、斷點、全速斷點、連續(xù)方式運行;
(4)有軟齊全的軟件開發(fā)工具,這些軟件開發(fā)工具包括:
配備有交叉匯編軟件,以將用戶用匯編語言編制的應用程序生成可執(zhí)行的目標文件;
具有豐富的子程序庫,匯編時,連同用戶設計的程序一同編譯成目標程序,裝入仿真RAM供調試和固化用;
具有高級語言編譯系統(tǒng),用戶可以方便地用這些高級語言進行編程;
具有反匯編功能,對目標程序反匯編的結果可以打印或存盤等。
單片機開發(fā)系統(tǒng)的種類有哪些?
答:單片機開發(fā)系統(tǒng)在何可分為4類:通用型開發(fā)系統(tǒng)、實用型開發(fā)系統(tǒng)、通用機開發(fā)系統(tǒng)、模擬開發(fā)系統(tǒng)。
通用型單片機開發(fā)系統(tǒng)的基本配置是什么?
答:通用型單片機開發(fā)系統(tǒng)中配備有EPROM讀出/寫入器、仿真插頭和其他外設,基本配置。
實用型開發(fā)系統(tǒng)的特點是什么?
答:單片機實用型開發(fā)系統(tǒng)的特點是:開發(fā)系統(tǒng)的硬件按照單片機典型應用系統(tǒng)進行配置,系統(tǒng)配有監(jiān)控程序,具有自開發(fā)能力。
實用型單片機開發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)缺點是什么?
答:其優(yōu)點是:減少了系統(tǒng)研制時的硬件工作量,研制周期短,開發(fā)效率高,具有二次開發(fā)能力。缺點是:當不是最佳配置時,軟硬件資源浪費軟大,應用場合也有局限性。
什么是通用機開發(fā)系統(tǒng)?
答:在通用計算機中加開發(fā)模板的開發(fā)系統(tǒng)稱為通用機開發(fā)系統(tǒng)。
通用機開發(fā)系統(tǒng)中,開發(fā)模板由哪些部分組成?怎樣使用?
答:開發(fā)模板的硬件結構包含有計算機不可替代的部分,如EPROM寫入系統(tǒng)、仿真頭以及CPU仿真所必需的單片機系統(tǒng)等。開發(fā)模板既可插在計算機的擴展槽中,也可以總線連接的方式放在機器外部。
通用機開發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)點是什么?
答:其優(yōu)點是能夠充分利用計算機的軟硬件資源,開發(fā)效率高。
什么是模擬開發(fā)系統(tǒng)?
答:一般來說,由計算機和模擬開發(fā)軟件構成的、完全依靠軟件手段進行開發(fā)的系統(tǒng),稱為模擬開發(fā)系統(tǒng)。
模擬開發(fā)系統(tǒng)的工作原理是什么?
答:其工作原理是:利用模擬開發(fā)軟件在計算機上實現(xiàn)對單片機的硬件模擬、指令模擬、運行狀態(tài)模擬,從而完成應用軟件開發(fā)的全過程。
模擬開發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)缺點是什么?
答:以SIM8051模擬開發(fā)系統(tǒng)為便,它的模擬調試功能很強,效率高,成本低。模擬開發(fā)系統(tǒng)基本上包括了在線仿真器的單步、跟蹤、檢查和修改功能,并且還能夠模擬產生各種中斷和I/O應答過程。用戶只要配備了模擬/調試軟件,就可使微機成為一臺通用的模擬開發(fā)系統(tǒng)。其缺點是不能對硬件系統(tǒng)進行診斷和適時仿真。