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[導(dǎo)讀]隨著我們進(jìn)入普及的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)世界,嵌入式設(shè)備的連接性是必不可少的。

隨著我們進(jìn)入普及的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)世界,嵌入式設(shè)備的連接性是必不可少的。嵌入式產(chǎn)品,與普通電子產(chǎn)品一樣,開(kāi)發(fā)過(guò)程都需要遵循一些基本的流程,都是一個(gè)從需求分析到總體設(shè)計(jì),詳細(xì)設(shè)計(jì)到最后產(chǎn)品完成的過(guò)程。但是,與普通電子產(chǎn)品相比,嵌入式產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程又有其特殊之處。它包含嵌入式軟件和嵌入式硬件兩大部分,針對(duì)嵌入式硬件和軟件的開(kāi)發(fā),在普通的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中,是不需要涉及的。嵌入式產(chǎn)品的研發(fā)流程具體如下圖:

下面,針對(duì)嵌入式產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各個(gè)階段,我們進(jìn)行詳細(xì)探討。

階段1:產(chǎn)品需求

在這一個(gè)階段,我們需要弄清楚的是產(chǎn)品的需求從何而來(lái),一個(gè)成功的產(chǎn)品,我們需要滿(mǎn)足哪些需求。只有需求明確了,我們的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)目標(biāo)才能明確。在產(chǎn)品需求分析階段,我們可以通過(guò)以下這些途徑獲取產(chǎn)品需求:

1)市場(chǎng)分析與調(diào)研,主要是看市場(chǎng)有什么需求,還有就是前沿的技術(shù)是什么(站在做一款產(chǎn)品的角度);2)客戶(hù)調(diào)研和用戶(hù)定位,從市場(chǎng)廣大客戶(hù)那獲取最準(zhǔn)確的產(chǎn)品需求(要注意分析市場(chǎng),產(chǎn)品生命周期,升級(jí)是否方便);3)利潤(rùn)導(dǎo)向(成本預(yù)算);

4)如果是外包項(xiàng)目,則需要我們的客戶(hù)提供產(chǎn)品的需求(直接從客戶(hù)那獲取,讓客戶(hù)簽協(xié)議);當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目做完的時(shí)候,如果客戶(hù)突然又增加需求,增加功能,將導(dǎo)致你的項(xiàng)目周期嚴(yán)重拖延,成本劇烈上升,并且測(cè)試好的產(chǎn)品可能要全部重新測(cè)試,原本的設(shè)計(jì)可能將不會(huì)滿(mǎn)足當(dāng)前的要求,所以做項(xiàng)目之前,最好要跟客戶(hù)把需求確定下來(lái),并且簽定一份協(xié)議,否則,你辛苦多少個(gè)日日夜夜,得到的將是一個(gè)無(wú)法收拾的爛攤子!

階段2:產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明

在前一個(gè)階段,我們搜集了產(chǎn)品的所有需求。那么在產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明階段,我們的任務(wù)是將所有的需求,細(xì)化成產(chǎn)品的具體的規(guī)格,就比如一個(gè)簡(jiǎn)單的USB轉(zhuǎn)串口線,我們需要確定產(chǎn)品的規(guī)格,包括:

- 產(chǎn)品的外觀;

- 產(chǎn)品支持的操作系統(tǒng);

- 產(chǎn)品的接口形式和支持的規(guī)范;

等等諸如此類(lèi),切記,在形成了產(chǎn)品的規(guī)格說(shuō)明后,在后續(xù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,我們必須嚴(yán)格的遵守,沒(méi)有200%的理由,不能隨意更改產(chǎn)品的需求。否則,產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程必將是一個(gè)反復(fù)無(wú)期的過(guò)程。

《產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明》主要從以下方面進(jìn)行考慮:

- 考慮該產(chǎn)品需要哪些硬件接口;

- 產(chǎn)品用在哪些環(huán)境下,要做多大,耗電量如何。如果是消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品,還跟設(shè)計(jì)美觀,產(chǎn)品是否便于攜帶,以確定板子大小的需求,是否防水;- 產(chǎn)品成本要求;

- 產(chǎn)品性能參數(shù)的說(shuō)明(例如交換機(jī),如果是百兆的速率,用于家庭和一般公司;如果是用于整個(gè)省的交換,那設(shè)計(jì)的速率肯定數(shù)十萬(wàn)兆以上了)所以說(shuō),產(chǎn)品性能參數(shù)的不同,就會(huì)影響到我們?cè)O(shè)計(jì)考慮的不同,那么產(chǎn)品的規(guī)格自然就不同了;- 需要適應(yīng)和符合的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);階段3:產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)方案。

在完成了產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明以后,我們需要針對(duì)這一產(chǎn)品,了解當(dāng)前有哪些可行的方案,通過(guò)幾個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比,包括從成本、性能、開(kāi)發(fā)周期、開(kāi)發(fā)難度等多方面進(jìn)行考慮,最終選擇一個(gè)最適合自己的產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)方案。

在這一階段,我們除了確定具體實(shí)現(xiàn)的方案外,我們還需要綜合考慮,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,多少人月的工作量,需要哪些資源或者外部協(xié)助,以及開(kāi)發(fā)過(guò)程中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施,形成整個(gè)項(xiàng)目的項(xiàng)目計(jì)劃,指導(dǎo)我們的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程。

階段4:產(chǎn)品概要設(shè)計(jì)

產(chǎn)品概要設(shè)計(jì)主要是在總體設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的細(xì)化,具體從硬件和軟件兩方面入手:

硬件模塊概要設(shè)計(jì)

硬件模塊概要設(shè)計(jì),主要從硬件的角度出發(fā),確認(rèn)整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu),并按功能來(lái)劃分各個(gè)模塊,確定各個(gè)模塊的的大概實(shí)現(xiàn)。首先要依據(jù)我們到底要哪些外圍功能以及產(chǎn)品要完成的工作,來(lái)進(jìn)行CPU選型(注意:CPU一旦確定,那么你的周?chē)布娐?,就要參考該CPU廠家提供的方案電路來(lái)設(shè)計(jì))。然后再根據(jù)產(chǎn)品的功能需求選芯片,比如是外接AD還是用片內(nèi)AD,采用什么樣的通訊方式,有什么外部接口,還有最重要的是要考慮電磁兼容。

一般一款CPU 的生存周期是5-8年,你考慮選型的時(shí)候要注意,不要選用快停產(chǎn)的CPU,以免出現(xiàn)這樣的結(jié)局:產(chǎn)品辛辛苦苦開(kāi)發(fā)了1到2 年,剛開(kāi)發(fā)出來(lái),還沒(méi)賺錢(qián),CPU又停產(chǎn)了,又得要重新開(kāi)發(fā)。很多公司就死在這個(gè)上面。

軟件模塊概要設(shè)計(jì)

軟件模塊概要設(shè)計(jì)階段,主要是依據(jù)系統(tǒng)的要求,將整個(gè)系統(tǒng)按功能進(jìn)行模塊劃分,定義好各個(gè)功能模塊之間的接口,以及模塊內(nèi)主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。

階段5:產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)

硬件模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)

主要是具體的電路圖和一些具體要求,包括 PCB和外殼相互設(shè)計(jì),尺寸這些參數(shù)。接下來(lái),我們就需要依據(jù)硬件模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔的指導(dǎo),完成整個(gè)硬件的設(shè)計(jì)。包括原理圖、PCB的繪制。

軟件模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)

功能函數(shù)接口定義,該函數(shù)功能接口完成功能,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),全局變量,完成任務(wù)時(shí)各個(gè)功能函數(shù)接口調(diào)用流程。在完成了軟件模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)以后,就進(jìn)入具體的編碼階段,在軟件模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)下 ,完成整個(gè)系統(tǒng)的軟件編碼。

一定要注意需要先完成模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔以后,軟件才進(jìn)入實(shí)際的編碼階段,硬件進(jìn)入具體的原理圖、PCB實(shí)現(xiàn)階段,這樣才能盡量在設(shè)計(jì)之初就考慮周全,避免在設(shè)計(jì)過(guò)程中反復(fù)修改。提高開(kāi)發(fā)效率,不要為了圖一時(shí)之快,沒(méi)有完成詳細(xì)設(shè)計(jì),就開(kāi)始實(shí)際的設(shè)計(jì)步驟。

階段6&7:產(chǎn)品調(diào)試與驗(yàn)證

該階段主要是調(diào)整硬件或代碼,修正其中存在的問(wèn)題和BUG,使之能正常運(yùn)行,并盡量使產(chǎn)品的功能達(dá)到產(chǎn)品需求規(guī)格說(shuō)明要求。

硬件部分:

- 目測(cè)加工會(huì)得PCB板是否存在短路,器件是否焊錯(cuò),或漏焊接;- 測(cè)試各電源對(duì)地電阻是否正常;

- 上電,測(cè)試電源是否正常;

- 分模塊調(diào)試硬件模塊,可借助示波器、邏輯分析儀等根據(jù)。

軟件部分:

驗(yàn)證軟件單個(gè)功能是否實(shí)現(xiàn),驗(yàn)證軟件整個(gè)產(chǎn)品功能是否實(shí)現(xiàn)。

階段8:測(cè)試

功能測(cè)試(測(cè)試不通過(guò),可能是有BUG);

壓力測(cè)試(測(cè)試不通過(guò),可能是有BUG或哪里參數(shù)設(shè)計(jì)不合理);性能測(cè)試(產(chǎn)品性能參數(shù)要提煉出來(lái),供將來(lái)客戶(hù)參考,這個(gè)就是你的產(chǎn)品特征的一部分);其他專(zhuān)業(yè)測(cè)試:包括工業(yè)級(jí)的測(cè)試,例如含抗干擾測(cè)試,產(chǎn)品壽命測(cè)試,防潮濕測(cè)試,高溫和低溫測(cè)試(有的產(chǎn)品有很高的溫度或很低的溫度工作不正常,甚至停止工作)。

有的設(shè)備電子元器件在特殊溫度下,參數(shù)就會(huì)異常,導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品出現(xiàn)故障或失靈現(xiàn)象的出現(xiàn);有的設(shè)備,零下幾十度的情況下,根本就啟動(dòng)不了,開(kāi)不了機(jī);有的設(shè)備在高溫下,電容或電阻值就會(huì)產(chǎn)生物理的變化,這些都會(huì)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。這里要引出一個(gè)話題,工業(yè)級(jí)產(chǎn)品與消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品有什么區(qū)別呢?工業(yè)級(jí)的產(chǎn)品就要避免這些異常和特殊問(wèn)題,有的產(chǎn)品是在很深的海里工作,或者在嚴(yán)寒的山洞工作,或者火熱沙漠工作,或者顛簸的設(shè)備上,比如汽車(chē);或者是需要防止雷擊;所以這就是工業(yè)級(jí)產(chǎn)品跟消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品的區(qū)別,消費(fèi)類(lèi)的產(chǎn)品就不需要做這么多的測(cè)試。

階段9:產(chǎn)品

通過(guò)上一階段完整測(cè)試驗(yàn)證,在此階段,即得到我們開(kāi)發(fā)成功的產(chǎn)品。在此階段,可以比較實(shí)際的產(chǎn)品和最初的形成的產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明,看經(jīng)過(guò)一個(gè)完整的開(kāi)發(fā)過(guò)程,是否產(chǎn)品完全符合最初的產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明,又或者,中途發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明存在問(wèn)題,對(duì)它進(jìn)行了多少修改呢?

附錄:嵌入式硬件開(kāi)發(fā)流程

之前,我們?cè)敿?xì)講述了嵌入式產(chǎn)品的研發(fā)流程,那么在這一節(jié),我們具體以嵌入式產(chǎn)品的硬件部分為例,再次講解其開(kāi)發(fā)過(guò)程,希望通過(guò)這一節(jié),大家能對(duì)嵌入式硬件開(kāi)發(fā)流程有更深刻的認(rèn)識(shí),在以后的學(xué)習(xí)和工作中,更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,提高開(kāi)發(fā)技能。嵌入式硬件開(kāi)發(fā)流程一般如下圖,分為8個(gè)階段:

嵌入式產(chǎn)品的硬件形態(tài)各異,CPU 從簡(jiǎn)單的4 位/8位單片機(jī)到32 位的ARM處理器,以及其他專(zhuān)用IC。另外,依據(jù)產(chǎn)品的不同需求,外圍電路也各不相同。每一次硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程,都需要依據(jù)實(shí)際的需求,考慮多方面的因素,選擇最合適的方案來(lái)。

硬件階段1:硬件產(chǎn)品需求

和普通的嵌入式產(chǎn)品需求一樣。階段1:產(chǎn)品需求。

硬件階段2:硬件總體設(shè)計(jì)方案

一個(gè)硬件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,它的需求可能來(lái)自很多方面,比如市場(chǎng)產(chǎn)品的需要或性能提升的要求等,因此,作為一個(gè)硬件設(shè)計(jì)人員,我們需要主動(dòng)去了解各個(gè)方面的需求并分析,根據(jù)系統(tǒng)所要完成的功能,選擇最合適的硬件方案。

在這一階段,我們需要分析整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性,包括方案中主要器件的可采購(gòu)性,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)投入,項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期預(yù)計(jì),開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等,并針對(duì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題,提前選擇應(yīng)對(duì)方案,保證硬件的順利完成。

硬件階段3:硬件電路原理圖設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)方案確定后,我們即可以開(kāi)展相關(guān)的設(shè)計(jì)工作,原理設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì),最終產(chǎn)生詳細(xì)的設(shè)計(jì)文檔和硬件原理圖。

原理設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員最主要的兩個(gè)工作之一,在原理設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們需要規(guī)劃硬件內(nèi)部資源,如系統(tǒng)存儲(chǔ)空間,以及各個(gè)外圍電路模塊的實(shí)現(xiàn)。另外,對(duì)系統(tǒng)主要的外圍電路,如電源、復(fù)位等也需要仔細(xì)的考慮,在一些高速設(shè)計(jì)或特殊應(yīng)用場(chǎng)合,還需要考慮EMC/EMI等。

電源是保證硬件系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ),設(shè)計(jì)中要詳細(xì)的分析:系統(tǒng)能夠提供的電源輸入;單板需要產(chǎn)生的電源輸出;各個(gè)電源需要提供的電流大小;電源電路效率;各個(gè)電源能夠允許的波動(dòng)范圍;整個(gè)電源系統(tǒng)需要的上電順序等等。

為了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作,復(fù)位電路的設(shè)計(jì)也非常重要,如何保證系統(tǒng)不會(huì)在外界干擾的情況下異常復(fù)位,如何保證在系統(tǒng)運(yùn)行異常的時(shí)候能夠及時(shí)復(fù)位,以及如何合理的復(fù)位,才能保證系統(tǒng)完整的復(fù)位后,這些也都是我們?cè)谠碓O(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮的。

同樣的,時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)也是非常重要的一個(gè)方面,一個(gè)不好的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì),可能會(huì)引起通信產(chǎn)品的數(shù)據(jù)丟包,產(chǎn)生大的EMI,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。

原理圖設(shè)計(jì)中要有“拿來(lái)主義”!現(xiàn)在的芯片廠家一般都可以提供參考設(shè)計(jì)的原理圖,所以要盡量的借助這些資源,在充分理解參考設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,做一些自己的發(fā)揮。

硬件階段4:PCB圖設(shè)計(jì)

PCB設(shè)計(jì)階段,即是將原理圖設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的可加工的PCB 線路板,目前主流的PCB 設(shè)計(jì)軟件有PADS,Candence 和Protel幾種。

PCB設(shè)計(jì),尤其是高速PCB,需要考慮EMC/EMI,阻抗控制,信號(hào)質(zhì)量等,對(duì)PCB 設(shè)計(jì)人員的要求比較高。為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的PCB是否符合要求,有的還需要進(jìn)行PCB 仿真。并依據(jù)仿真結(jié)果調(diào)整PCB 的布局布線,完成整個(gè)的設(shè)計(jì)。

硬件階段5:PCB加工文件制作與PCB打樣

PCB繪制完成以后,在這一階段,我們需要生成加工廠可識(shí)別的加工文件,即常說(shuō)的光繪文件,將其交給加工廠打樣PCB 空板。一般1~4層板可以在一周內(nèi)完成打樣。

硬件階段6:硬件產(chǎn)品的焊接與調(diào)試

在拿到加工廠打樣會(huì)的 PCB空板以后,接下來(lái)我們,需要檢查PCB空板是否和我們?cè)O(shè)計(jì)預(yù)期一樣,是否存在明顯的短路或斷痕,檢查通過(guò)后,則需要將前期采購(gòu)的元器件和PCB空板交由生產(chǎn)廠家進(jìn)行焊接(如果PCB 電路不復(fù)雜,為了加快速度,也可以直接手工焊接元器件)。

當(dāng)PCB 已經(jīng)焊接完成后,在調(diào)試PCB之前,一定要先認(rèn)真檢查是否有可見(jiàn)的短路和管腳搭錫等故障,檢查是否有元器件型號(hào)放置錯(cuò)誤,第一腳放置錯(cuò)誤,漏裝配等問(wèn)題,然后用萬(wàn)用表測(cè)量各個(gè)電源到地的電阻,以檢查是否有短路,這樣可以避免貿(mào)然上電后損壞單板。調(diào)試的過(guò)程中要有平和的心態(tài),遇見(jiàn)問(wèn)題是非常正常的,要做的就是多做比較和分析,逐步的排除可能的原因,直致最終調(diào)試成功。

在硬件調(diào)試過(guò)程中,需要經(jīng)常使用到的調(diào)試工具有萬(wàn)用表和示波器,邏輯分析儀等,用于測(cè)試和觀察板內(nèi)信號(hào)電壓和信號(hào)質(zhì)量,信號(hào)時(shí)序是否滿(mǎn)足要求。

硬件階段7:硬件產(chǎn)品測(cè)試

當(dāng)硬件產(chǎn)品調(diào)試通過(guò)以后,我們需要對(duì)照產(chǎn)品產(chǎn)品的需求說(shuō)明,一項(xiàng)一項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試,確認(rèn)是否符合預(yù)期的要求,如果達(dá)不到要求,則需要對(duì)硬件產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)試和修改,直到符合產(chǎn)品需求文明(一般都以需求說(shuō)明文檔作為評(píng)判的一句,當(dāng)然明顯的需求說(shuō)明錯(cuò)誤除外)。

硬件階段8:硬件產(chǎn)品

我們最終開(kāi)發(fā)的硬件成功。一個(gè)完整的,完成符合產(chǎn)品需求的硬件產(chǎn)品還不能說(shuō)明一個(gè)成功的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程,我們還需要按照預(yù)定計(jì)劃,準(zhǔn)時(shí)高質(zhì)量的完成。才是一個(gè)成功的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程。   在PIC的單片機(jī)中有多種型號(hào)有內(nèi)部RC振蕩器的功能,從而省去了晶振,不但節(jié)省了成本,并且我們還多了兩個(gè)IO端口可以使用。

但是,由于RC振蕩器中電阻、電容的離散性很大,因此,在有內(nèi)部RC振蕩器的單片機(jī)中,它的內(nèi)部RAM中都會(huì)有一個(gè)名為OSCCAL的校準(zhǔn)寄存器,通過(guò)置入不同的數(shù)值來(lái)微調(diào)RC振蕩器的振蕩頻率。并且,單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器中,也會(huì)有一個(gè)特殊的字來(lái)儲(chǔ)存工廠生產(chǎn)時(shí)測(cè)得的校準(zhǔn)值。下面我以常用的12C508A和12F629為例加以說(shuō)明。

PIC單片機(jī)RC振蕩器的使用及校準(zhǔn)方法

12C508A的復(fù)位矢量是程序的最高字0x1FF,這個(gè)字節(jié)生產(chǎn)商已經(jīng)固定的燒寫(xiě)為MOVLW 0xXX,指令執(zhí)行后,W寄存器中即為校準(zhǔn)值XX,當(dāng)我們需要校準(zhǔn)時(shí),那么,在緊接著的地址0x0應(yīng)該是一條這樣的指令:MOVWF OSCCAL。接下去RC振蕩器就會(huì)以標(biāo)準(zhǔn)的振蕩頻率運(yùn)行了。

12F629的校準(zhǔn)值也存放在最高字--0x3FF中,內(nèi)容是RETLW 0xXX,但它的復(fù)位矢量卻是0x0。這樣,在我們需要校準(zhǔn)RC振蕩器時(shí),在初始化過(guò)程中要加上下面兩句:

CALL 0x3ff

MOVWF OSCCAL

當(dāng)然,你還要注意寄存器的塊選擇位。

以前,我在做項(xiàng)目時(shí),沒(méi)太注意這個(gè)問(wèn)題,這是因?yàn)樵谑褂?2C508A時(shí),HI-TECH在進(jìn)行編譯時(shí)已經(jīng)偷偷地替我們做了這項(xiàng)工作。它會(huì)在程序的0x0處自動(dòng)加一條MOVWF OSCCAL。用12F629做接收解碼代替2272時(shí)也沒(méi)發(fā)生什么問(wèn)題,但是在用被它作滾動(dòng)碼解碼器時(shí)卻發(fā)現(xiàn)接收距離的離散性很大。經(jīng)多次試驗(yàn)終于找出是沒(méi)對(duì)振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行校正所至。

因此,需要另外編寫(xiě)用于校正的語(yǔ)句,我用了兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的:

1、用內(nèi)嵌匯編的形式

#asm //此段匯編程序用于將位于程序段3FFH的call 3ffh //內(nèi)部RC振蕩器的校準(zhǔn)值放入校準(zhǔn)寄存器,bsf _STATUS,5 //在進(jìn)行C語(yǔ)言調(diào)試時(shí)應(yīng)屏蔽這段程序movwf _OSCCAL#endasm

2、用C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)形式

const unsigned char cs @ 0x3ff; //在函數(shù)體外。..

OSCCAL=cs; //仿真時(shí)屏蔽此句

用這兩種方法都有一個(gè)小缺陷--仿真時(shí),程序無(wú)法運(yùn)行,這是由于C編譯器并沒(méi)有為我們?cè)?x3FF放置一條RETLW 0xXX的語(yǔ)句。因此,程序運(yùn)行到這里之后,并沒(méi)有把一個(gè)常數(shù)(校準(zhǔn)值)放入W寄存器然后返回,而是繼續(xù)執(zhí)行這條語(yǔ)句的下一句--0x0及其之后的程序,也就是說(shuō)程序到此就亂了。因此如程序后面注釋所示,在仿真時(shí),應(yīng)先屏蔽這幾句程序。在程序調(diào)試完成后,需要燒寫(xiě)時(shí),把注釋符去掉,再編譯一次就可以了。

我還有一種想法,不用屏蔽語(yǔ)句,那就是用函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),就是在0x3FF起建立一個(gè)函數(shù),函數(shù)體內(nèi)只有一條語(yǔ)句,如下:

char jz()

{

return 0;

}

當(dāng)然,還要考慮C函數(shù)返回時(shí),一定會(huì)選擇寄存器0,實(shí)際上這個(gè)函數(shù)的起始地址應(yīng)小于0x3FF。但是我找了我所能找到的參考資料,并上網(wǎng)找了多次,也沒(méi)找到為函數(shù)絕對(duì)定位的方法,希望有知道的朋友指點(diǎn)一下。

還有,12C508A是一次性編程的,并且0x1FF處的內(nèi)容,我們是無(wú)法改變的,也就是說(shuō)你在此處編寫(xiě)任何指令,編程器都不會(huì)為你燒寫(xiě),或者說(shuō)即使燒寫(xiě)了也不會(huì)改變其中的內(nèi)容。

可12F629是FLASH器件,可多次編程,如果你沒(méi)有故意選擇,正品的編程器(如Microchip的PICSTART PLUS)是不會(huì)對(duì)存有校準(zhǔn)值的程序空間進(jìn)行編程的。即使你無(wú)意中對(duì)這個(gè)程序空間進(jìn)行了編程,你也可以用一條RETLW 0xXX放在0x3FF處再編程一次就可以了,但這個(gè)XX值可能是不正確的,需經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定(請(qǐng)參考后面說(shuō)明)。

為了檢驗(yàn)OSCCAL的值對(duì)振蕩器頻率的影響,特編寫(xiě)了下面一個(gè)小程序進(jìn)行驗(yàn)證:

#include

//*********************************************************__CONFIG(INTIO & WDTDIS & PWRTEN & MCLRDIS & BOREN & PROTECT & CPD);//內(nèi)部RC振蕩器普通IO口;無(wú)效看門(mén)狗;上電延時(shí);內(nèi)部復(fù)位;掉電復(fù)位;代碼保護(hù);數(shù)據(jù)保護(hù)//*********************************************************#define out GPIO0 //定義輸出端#define jc GPIO3 //定義檢測(cè)端

//*********************************************************void interrupt zd(); //聲明中斷函數(shù)//主函數(shù)***************************************************void main(){

CMCON=7;

OPTION=0B00000011; //分頻比為1:16,

TRISIO=0B11111110;

GPIO=0B00000000;

WPU=0;

T0IF=0;

GIE=1;

T0IE=1;

while(1){

if(jc)OSCCAL=0xFF;

else OSCCAL=0;

}

}

//中斷函數(shù)*************************************************void interrupt zd(){

T0IF=0;

out=!out;

}

程序其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是在中斷中讓out腳的電平翻轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn)的時(shí)間為4096個(gè)指令周期,電平周期為8192個(gè)指令周期。而指令的周期又決定于RC時(shí)鐘頻率。在主程序中,不斷的檢測(cè)JC端口的電平,然后根據(jù)此端口電平的值修改OSCCAL寄存器的值。當(dāng)然,最后從OUT腳的波形周期上反映出了OSCCAL寄存器的值改變。

經(jīng)用示波器測(cè)量(抱歉,手邊沒(méi)有頻率計(jì)),JC端接地時(shí),OUT端的電平周期為9.5毫秒左右;而JC端接正電源時(shí),OUT端的電平周期為6毫秒左右。也就是說(shuō)OSCCAL的值越大,單片機(jī)的時(shí)鐘頻率越高。并且,這個(gè)變化范圍是很大的,因此,如果使用PIC單片機(jī)的內(nèi)部RC振蕩器時(shí),對(duì)其振蕩頻率進(jìn)行校正是十分必要的。這也是我在做滾動(dòng)碼接收解碼器時(shí),產(chǎn)品離散性很大的原因。望大家以后使用內(nèi)部RC振蕩器時(shí)能夠注意到此點(diǎn)。

但還有一點(diǎn)要注意,即使你對(duì)RC振蕩器進(jìn)行了校正,你也別指望這個(gè)4MHz的RC振蕩器肯定會(huì)很標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際上它還是一個(gè)RC振蕩器,它的振蕩頻率是電壓、溫度的函數(shù),也就是說(shuō)這個(gè)振蕩頻率會(huì)隨著電壓和溫度的變化而變化,只是經(jīng)校正后的值更接近4MHz罷了,這在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一開(kāi)始就要注意的。

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