1、明確任務
分析和了解項目的總體要求,并綜合考慮系統(tǒng)使用環(huán)境、可靠性要求、可維護性及產品的成本等因素,制定出可行的性能指標。
2、劃分軟、硬件功能
單片機系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分組成。在應用系統(tǒng)中,有些功能既可由硬件來實現(xiàn),也可以用軟件來完成。硬件的使用可以提高系統(tǒng)的實時性和可靠性;使用軟件實現(xiàn),可以降低系統(tǒng)成本,簡化硬件結構。因此在總體考慮時,必須綜合分析以上因素,合理地制定硬件和軟件任務的比例。
3、確定希望使用的單片機及其他關鍵部件
根據(jù)硬件設計任務,選擇能夠滿足系統(tǒng)需求并且性價比高的單片機及其他關鍵器件,如A/D、D/A轉換器、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、硬件設計
根據(jù)總體設計要求,以及選定的單片機及關鍵器件,利用Protel等軟件設計出應用系統(tǒng)的電路原理圖。
5、軟件設計
在系統(tǒng)整體設計和硬件設計的基礎上,確定軟件系統(tǒng)的程序結構并劃分功能模塊,然后進行各模塊程序設計。
單片機程序設計語言可分為三類:
機器語言 :又稱為二進制目標代碼,是CPU硬件唯一能夠直接識別的語言(在設計CPU時就已經(jīng)確定其代碼的含義)。人們要計算機所執(zhí)行的所有操作,最終都必須轉換成為相應的機器語言由CPU識別、控制執(zhí)行。CPU系列不同,其機器語言代碼的含義也不盡相同。
匯編語言 :由于機器語言必須轉換為二進制代碼描述,不便于記憶、使用和直接編寫程序,為此產生了與機器語言相對應的匯編語言。用匯編語言編寫的程序執(zhí)行速度快,占用存儲單元少,效率高。
高級語言 :高級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語言是C51。
匯編語言和高級語言都必須被翻譯成機器語言之后才能被CPU識別。
6、仿真調試
軟件和硬件設計結束后,需要進行進行進入兩者的整合調試階段。為避免浪費資源,在生成實際電路板之前,可以利用Keil C51和Proteus軟件進行系統(tǒng)仿真,出現(xiàn)問題可以及時修改。
7、系統(tǒng)調試
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圖交給相關廠商生產電路板。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寫入單片機。
接下來將單片機及其他芯片插到相應的芯片插座中,接通電源及其他輸入、輸出設備,進行系統(tǒng)聯(lián)調,直至調試成功。
8、測試修改、用戶試用
經(jīng)測試檢驗符合要求后,將系統(tǒng)交給用戶試用,對于出現(xiàn)的實際問題進行修改完善,系統(tǒng)開發(fā)完成。
開發(fā)流程圖