單片機(jī)開發(fā)產(chǎn)品流程詳解
1、明確任務(wù)
分析和了解項(xiàng)目的總體要求,并綜合考慮系統(tǒng)使用環(huán)境、可靠性要求、可維護(hù)性及產(chǎn)品的成本等因素,制定出可行的性能指標(biāo)。
2、劃分軟、硬件功能
單片機(jī)系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分組成。在應(yīng)用系統(tǒng)中,有些功能既可由硬件來實(shí)現(xiàn),也可以用軟件來完成。硬件的使用可以提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性;使用軟件實(shí)現(xiàn),可以降低系統(tǒng)成本,簡化硬件結(jié)構(gòu)。因此在總體考慮時(shí),必須綜合分析以上因素,合理地制定硬件和軟件任務(wù)的比例。
3、確定希望使用的單片機(jī)及其他關(guān)鍵部件
根據(jù)硬件設(shè)計(jì)任務(wù),選擇能夠滿足系統(tǒng)需求并且性價(jià)比高的單片機(jī)及其他關(guān)鍵器件,如A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、傳感器、放大器等,這些器件需要滿足系統(tǒng)精度、速度以及可靠性等方面的要求。
4、硬件設(shè)計(jì)
根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求,以及選定的單片機(jī)及關(guān)鍵器件,利用Protel等軟件設(shè)計(jì)出應(yīng)用系統(tǒng)的電路原理圖。
5、軟件設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,確定軟件系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)并劃分功能模塊,然后進(jìn)行各模塊程序設(shè)計(jì)。
單片機(jī)程序設(shè)計(jì)語言可分為三類:
機(jī)器語言 :又稱為二進(jìn)制目標(biāo)代碼,是CPU硬件唯一能夠直接識(shí)別的語言(在設(shè)計(jì)CPU時(shí)就已經(jīng)確定其代碼的含義)。人們要計(jì)算機(jī)所執(zhí)行的所有操作,最終都必須轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)的機(jī)器語言由CPU識(shí)別、控制執(zhí)行。CPU系列不同,其機(jī)器語言代碼的含義也不盡相同。
匯編語言 :由于機(jī)器語言必須轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼描述,不便于記憶、使用和直接編寫程序,為此產(chǎn)生了與機(jī)器語言相對(duì)應(yīng)的匯編語言。用匯編語言編寫的程序執(zhí)行速度快,占用存儲(chǔ)單元少,效率高。
高級(jí)語言 :高級(jí)語言具有很好的可讀性,使程序的編寫和操作都十分方便,目前廣泛使用的高級(jí)語言是C51。
匯編語言和高級(jí)語言都必須被翻譯成機(jī)器語言之后才能被CPU識(shí)別。
6、仿真調(diào)試
軟件和硬件設(shè)計(jì)結(jié)束后,需要進(jìn)行進(jìn)行進(jìn)入兩者的整合調(diào)試階段。為避免浪費(fèi)資源,在生成實(shí)際電路板之前,可以利用Keil C51和Proteus軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真,出現(xiàn)問題可以及時(shí)修改。
7、系統(tǒng)調(diào)試
完成系統(tǒng)仿真后,利用Protel等繪圖軟件,根據(jù)電路原理圖繪制PCB(Printed Circuit Board)印刷電路板圖,然后將PCB圖交給相關(guān)廠商生產(chǎn)電路板。拿到電路板后,為便于更換器件和修改電路,可首先在電路板上焊接所需芯片插座,并利用編程器將程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)。
接下來將單片機(jī)及其他芯片插到相應(yīng)的芯片插座中,接通電源及其他輸入、輸出設(shè)備,進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào),直至調(diào)試成功。
8、測(cè)試修改、用戶試用
經(jīng)測(cè)試檢驗(yàn)符合要求后,將系統(tǒng)交給用戶試用,對(duì)于出現(xiàn)的實(shí)際問題進(jìn)行修改完善,系統(tǒng)開發(fā)完成。
開發(fā)流程圖