單片機(jī)編程知識問答

1. C語言和匯編語言在開發(fā)單片機(jī)時(shí)各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?

答：匯編語言是一種用文字助記符來表示機(jī)器指令的符號語言，是最接近機(jī)器碼的一種語言。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。但是不同的CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。

C語言是一種結(jié)構(gòu)化的高級語言。其優(yōu)點(diǎn)是可讀性好，移植容易，是普遍使用的一種計(jì)算機(jī)語言。缺點(diǎn)是占用資源較多，執(zhí)行效率沒有匯編高。

對于目前普遍使用的RISC架構(gòu)的8bit MCU來說，其內(nèi)部ROM、RAM、STACK等資源都有限，如果使用C語言編寫，一條C語言指令編譯后，會變成很多條機(jī)器碼，很容易出現(xiàn)ROM空間不夠、堆棧溢出等問題。而且一些單片機(jī)廠家也不一定能提供C編譯器。而匯編語言，一條指令就對應(yīng)一個(gè)機(jī)器碼，每一步執(zhí)行什幺動(dòng)作都很清楚，并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都容易控制，調(diào)試起來也比較方便。所以在單片機(jī)開發(fā)中，我們還是建議采用匯編語言比較好。

如果對單片機(jī)C語言有興趣，HOLTEK的單片機(jī)就有提供C編譯器，可以到HOLTEK的網(wǎng)站免費(fèi)下載使用。

2. C或匯編語言可以用于單片機(jī)，C++能嗎?

答：在單片機(jī)開發(fā)中，主要是匯編和C，沒有用C++的。

3. 搞單片機(jī)開發(fā)，一定要會C嗎?

答：匯編語言是一種用文字助記符來表示機(jī)器指令的符號語言，是最接近機(jī)器碼的一種語言。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。但是不同的CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。

對于目前普遍使用的RISC架構(gòu)的8bit MCU來說，其內(nèi)部ROM、RAM、STACK等資源都有限，如果使用C語言編寫，一條C語言指令編譯后，會變成很多條機(jī)器碼，很容易出現(xiàn)ROM空間不夠、堆棧溢出等問題。而且一些單片機(jī)廠家也不一定能提供C編譯器。而匯編語言，一條指令就對應(yīng)一個(gè)機(jī)器碼，每一步執(zhí)行什么動(dòng)作都很清楚，并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都容易控制，調(diào)試起來也比較方便。所以在資源較少單片機(jī)開發(fā)中，我們還是建議采用匯編語言比較好。

而C語言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語言，它兼顧了多種高級語言的特點(diǎn)，并具備匯編語言的功能。C語言有功能豐富的庫函數(shù)、運(yùn)算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的控制。C語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言，它支持當(dāng)前程序設(shè)計(jì)中廣泛采用的由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)技術(shù)。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有力的保障。因此，使用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已成為軟件開發(fā)的一個(gè)主流。用C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)。

綜上所述，用C語言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢。所以作為一個(gè)技術(shù)全面并涉足較大規(guī)模的軟件系統(tǒng)開發(fā)的單片機(jī)開發(fā)人員最好能夠掌握基本的C語言編程。

4. 當(dāng)開發(fā)一個(gè)較復(fù)雜而又開發(fā)時(shí)間短的項(xiàng)目時(shí)，用C還是用匯編開發(fā)好?

答：對于復(fù)雜而開發(fā)時(shí)間緊的項(xiàng)目時(shí)，可以采用C語言，但前提是要求對該MCU系統(tǒng)的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數(shù)據(jù)類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但不同的MCU廠家其C語言編譯系統(tǒng)是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。如果對這些特性不了解，那調(diào)試起來就有的煩了，到頭來可能還不如用匯編來的快。

5. 在教學(xué)中要用到8088和196芯片單片機(jī)教材，請問那里可以找到關(guān)于這方面的書或資料?

答：有關(guān)這方面的教材，大學(xué)里常用的一本是《IBM-PC匯編語言程序設(shè)計(jì)》清華大學(xué)出版社出版的，在網(wǎng)上以及書店都是可以找到的，另外網(wǎng)上還可以搜索到很多其他的教材如：《微機(jī)原理及匯編語言教程》(楊延雙 張曉冬 等編著 )和《16/32 位微機(jī)原理、匯編語言及接口技術(shù)》(作者： 鐘曉捷 陳濤 ，機(jī)械工業(yè)出版社 出版)等，可以在較大型的科技書店里查找或者直接從網(wǎng)上訂購。

6. 初學(xué)者到底是應(yīng)該先學(xué)C還是匯編?

答：對于單片機(jī)的初學(xué)者來說，應(yīng)該從匯編學(xué)起。因?yàn)閰R編語言是最接近機(jī)器碼的一種語言，可以加深初學(xué)者對單片機(jī)各個(gè)功能模塊的了解，從而打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。

7. 我是一名武漢大學(xué)電子科技大3的學(xué)生，學(xué)了電子線路、數(shù)字邏輯、匯編和接口、C語言，但是總是感覺很迷茫，覺好象什么都不會。怎么辦?

答：大學(xué)過程是一個(gè)理論過程，實(shí)踐的機(jī)會比較少，往往會造成理論與實(shí)踐相脫節(jié)，這是國內(nèi)大學(xué)教育系統(tǒng)的通病，不過對于學(xué)生來說切不可好高騖遠(yuǎn)。一般從大三會開始接觸到一些專業(yè)課程，電子相關(guān)專業(yè)會開設(shè)相關(guān)的單片機(jī)應(yīng)用課程并且會有簡單的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，那么要充分把握實(shí)驗(yàn)課的機(jī)會，多多地實(shí)際上機(jī)操作練習(xí)。平時(shí)可以多看看相關(guān)的電子技術(shù)雜志網(wǎng)站，看看別人的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，硬件設(shè)計(jì)方案以及他人的軟件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。有可能的話，還可以參加一些電子設(shè)計(jì)大賽，借此機(jī)會2--3個(gè)人合作做一個(gè)完整系統(tǒng)，會更有幫助。到了大四畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，也可以選擇相關(guān)的課題作些實(shí)際案例增長經(jīng)驗(yàn)。做什么事情都有個(gè)經(jīng)驗(yàn)的積累過程，循序漸進(jìn)。

8. 請問作為學(xué)生，如何學(xué)好單片機(jī)?

答：學(xué)習(xí)好單片機(jī)，最主要的是實(shí)踐，在實(shí)踐中增長經(jīng)驗(yàn)。在校學(xué)生的話，實(shí)踐機(jī)會的確會比較少，但是有機(jī)會的話，可以畢業(yè)實(shí)習(xí)選擇相關(guān)的課題，這樣就可以接觸到實(shí)際的項(xiàng)目。而且如果單片機(jī)微機(jī)原理是一門主課的話，相信學(xué)校會安排比較多的實(shí)踐上機(jī)機(jī)會。有能力的話，可以找一些相關(guān)兼職工作做做，會更有幫助。而且單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用需要軟硬件結(jié)合，所以不能只滿足于編程技巧如何完美，平時(shí)也要注意硬件知識的積累，多上上電子論壇網(wǎng)站，買一些相關(guān)雜志?？赡艿脑挘梢缘诫娮邮袌鋈ベI一些小零件，自己搭一個(gè)小系統(tǒng)讓它工作起來。

HOTLEK的單片機(jī)是RISC結(jié)構(gòu)的8位單片機(jī)，它可以廣泛應(yīng)用在家用電器、安全系統(tǒng)、掌上游戲等方面。大概來說可以分成I/O型單片機(jī)、LCD型單片機(jī)、A/D型單片機(jī)、A/D with LCD型單片機(jī)等等。

9. 如何才能才為單片機(jī)的高手啊?

答：要成為單片機(jī)高手，應(yīng)該多實(shí)踐，時(shí)常關(guān)注單片機(jī)的發(fā)展趨勢;經(jīng)常上一些相關(guān)網(wǎng)站，從那里可以找到許多有用的資料。

12. 8位機(jī)還能延續(xù)多久!

答：以現(xiàn)在MCU產(chǎn)品主力還是在8位領(lǐng)域，主要應(yīng)用于汽車應(yīng)用、消費(fèi)性電子、電腦及PC周邊、電信與通訊、辦公室自動(dòng)化、工業(yè)控制等六大市場，其中車用市場多在歐、美地區(qū)，而亞太地區(qū)則以消費(fèi)性電子為主， 并以量大低單價(jià)為產(chǎn)品主流，目前16位MCU與8位產(chǎn)品，還有相當(dāng)幅度的價(jià)差，新的應(yīng)用領(lǐng)域也仍在開發(fā)，業(yè)界預(yù)計(jì)，至少在2005年前8位的MCU仍是MCU產(chǎn)品的主流。[!--empirenews.page--]

13. 學(xué)習(xí)ARM及嵌入式系統(tǒng)是否比學(xué)習(xí)其它一般單片機(jī)更有使用前景?對于一個(gè)初學(xué)者應(yīng)當(dāng)具備哪些相關(guān)知識?

答：一般在8位單片機(jī)與ARM方面的嵌入式系統(tǒng)是有層次上的差別，ARM適用于系統(tǒng)復(fù)雜度較大的高級產(chǎn)品，如PDA、手機(jī)等應(yīng)用。而8位單片機(jī)因架構(gòu)簡單，硬件資源相對較少，適用于一般的工業(yè)控制、消費(fèi)性家電等等。對于一個(gè)單片機(jī)方面的軟件編程初學(xué)者，應(yīng)以HOLTEK系列或8051等8位單片機(jī)來做入門練習(xí)。而初學(xué)者應(yīng)當(dāng)具備軟件編程相關(guān)知識，單片機(jī)一般軟件編程是以匯編語言為主，各家有各家的語法，但大都以RISC的MCU架構(gòu)為主，其中 RISC (Reduced Instruction Set Computer) 代表MCU的所有指令。都是利用一些簡單的指令組成的，簡單的指令代表 MCU 的線路可以盡量做到最佳化，而提高執(zhí)行速率。另外初學(xué)者要具備單片機(jī)I/O接口的應(yīng)用知識，這在于周邊應(yīng)用電路及各種元器件的使用，須配合自己所學(xué)的電子學(xué)及電路學(xué)等。

14. 符合44PIN的80系列8位單片機(jī)的MCU有哪些?

答：符合44PIN的80系列8位單片機(jī)有Z8674312FSC、Z86E2112FSC、Z86E2116FSC。

15. 請介紹一下MCU的測試方法。

答： MCU從生產(chǎn)出來到封裝出貨的每個(gè)不同的階段會有不同的測試方法，其中主要會有兩種：中測和成測。

所謂中測即是WAFER的測試，它會包含產(chǎn)品的功能驗(yàn)證及AC、DC的測試。項(xiàng)目相當(dāng)繁多，以HOLTEK產(chǎn)品為例最主要的幾項(xiàng)如下：

接續(xù)性測試：檢測每一根I/OPIN內(nèi)接的保護(hù)用二極管是否功能無誤。

功能測試：以產(chǎn)品設(shè)計(jì)者所提供測試資料(TEST PATTERN)灌入IC，檢查其結(jié)果是否與當(dāng)時(shí)SIMULATION時(shí)狀態(tài)一樣。

STANDBY電流測試：測量IC處于HALT模式時(shí)即每一個(gè)接點(diǎn)(PAD)在1態(tài)0態(tài)或Z態(tài)保持不變時(shí)的漏電流是否符合最低之規(guī)格。

耗電測試：整顆IC的靜態(tài)耗電與動(dòng)態(tài)耗電。

輸入電壓測試：測量每個(gè)輸入接腳的輸入電壓反應(yīng)特性。

輸出電壓測試：測量每個(gè)輸出接腳的輸出電壓位準(zhǔn)。

相關(guān)頻率特性(AC)測試，也是通過外灌一定頻率，從I/O口來看輸出是否與之匹配。

為了保證IC生產(chǎn)的長期且穩(wěn)定品質(zhì)，還會做產(chǎn)品的可靠性測試，這些測試包括ESD測試，LATCH UP測試，溫度循環(huán)測試，高溫貯存測試，濕度貯存測試等。

成測則是產(chǎn)品封裝好后的測試，即PACKAGE測試。即是所有通過中測的產(chǎn)品封裝后的測試，方法主要是機(jī)臺自動(dòng)測試，但測試項(xiàng)目仍與WAFER TEST相同。PACKAGE TEST的目的是在確定IC在封裝過程中是否有任何損壞。

16. 能否利用單片來檢測手機(jī)電池的充放電時(shí)間及充放電時(shí)的電壓電流變化，并利用一個(gè)I/O端口使檢測結(jié)果在電腦上顯示出來?

答：目前市場上的各類智能充電器，大部分都采用MCU進(jìn)行充電電流和電壓的控制。至于要在電腦上顯示，好象并不實(shí)用，可能只有在一些專門的電池檢測儀器中才會用到;對于一般的手機(jī)用戶來說，誰會在充電時(shí)還需要用一臺電腦來做顯示呢?要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與電腦的連接，最簡單的方式就是采用串口通訊，但需要加一顆RS-232芯片。

17. 在ARM編程中又應(yīng)當(dāng)如何?

答：就以嵌入式系統(tǒng)觀念為例，一般嵌入式處理器可以分為三類：嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP(Digital Signal Processor)。

嵌入式微處理器就是和通用計(jì)算機(jī)的微處理器對應(yīng)的CPU。在應(yīng)用中，一般是將微處理器裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板上，在母板上只保留和嵌入式相關(guān)的功能即可，這樣可以滿足嵌入式系統(tǒng)體積小和功耗低的要求。目前的嵌入式處理器主要包括：PowerPC、Motorola 68000、ARM系列等等。

嵌入式微控制器又稱為單片機(jī)，它將CPU、存儲器(少量的RAM、ROM或兩者都有)和其它接口I/O封裝在同一片集成電路里。常見的有HOLTEK MCU系列、Microchip MCU系列及8051等。

嵌入式DSP專門用來處理對離散時(shí)間信號進(jìn)行極快的處理計(jì)算，提高編譯效率和執(zhí)行速度。在數(shù)字濾波、FFT(Fast Fourier Transform)、頻譜分析、圖像處理的分析等領(lǐng)域，DSP正在大量進(jìn)入嵌入式市場。

18. MCU在射頻控制時(shí)，MCU的時(shí)鐘(晶振)、數(shù)據(jù)線會輻射基頻或基頻的倍頻，被低噪放LNA放大后進(jìn)入混頻，出現(xiàn)帶內(nèi)的Spur，無法濾除。除了用layout、選擇低輻射MCU的方法可以減少一些以外，還有什么別的方**

答：在設(shè)計(jì)高頻電路用電路板有許多注意事項(xiàng)，尤其是GHz等級的高頻電路，更需要注意各電子組件pad與印刷pattern的長度對電路特性所造成的影響。最近幾年高頻電路與數(shù)位電路共享相同電路板，構(gòu)成所謂的混載電路系統(tǒng)似乎有增加的趨勢，類似如此的設(shè)計(jì)經(jīng)常會造成數(shù)位電路動(dòng)作時(shí)，高頻電路卻發(fā)生動(dòng)作不穩(wěn)定等現(xiàn)象，其中原因之一是數(shù)位電路產(chǎn)生的噪訊，影響高頻電路正常動(dòng)作所致。為了避免上述問題除了設(shè)法分割兩電路block之外，設(shè)計(jì)電路板之前充分檢討設(shè)計(jì)構(gòu)想，才是根本應(yīng)有的手法，基本上設(shè)計(jì)高頻電路用電路板必需掌握下列三大原則：

高質(zhì)感。

不可取巧。

不可倉促搶時(shí)間。

以下是設(shè)計(jì)高頻電路板的一些建議：

(1)印刷pattern的長度會影響電路特性。尤其是傳輸速度為GHz高速數(shù)位電路的傳輸線路，通常會使用strip line，同時(shí)藉由調(diào)整配線長度補(bǔ)正傳輸延遲時(shí)間，其實(shí)這也意味著電子組件的設(shè)置位置對電路特性具有絕對性的影響。

(2)Ground作大better。銅箔面整體設(shè)置ground層，而連接via的better ground則是高頻電路板與高速數(shù)位電路板共同的特征，此外高頻電路板最忌諱使用幅寬細(xì)窄的印刷pattern描繪ground。

(2)電子組件的ground端子，以最短的長度與電路板的ground連接。具體方法是在電子組件的ground端子pad附近設(shè)置via，使電子組件能以最短的長度與電路板的ground連接。

(3)信號線作短配線設(shè)計(jì)。不可任意加大配線長度，盡量縮短配線長度。

(4)減少電路之間的結(jié)合。尤其是filter與amplifier輸出入之間作電路分割非常重要，它相當(dāng)于audio電路的cross talk對策。

(5)MCU回路Layout考量：震蕩電路僅可能接近IC震蕩腳位;震蕩電路與VDD & VSS保持足夠的距離;震蕩頻率大于1MHz時(shí)不需加 osc1 & osc2 電容;電源與地間要最短位置并盡量拉等寬與等距的線，于節(jié)點(diǎn)位置加上104/103/102等陶瓷電容。[!--empirenews.page--]

19. Intel系列的96單片機(jī)80c196KB開發(fā)系統(tǒng)時(shí)，都有那些注意事項(xiàng)?

答：一個(gè)即時(shí)系統(tǒng)的軟體由即時(shí)操作系統(tǒng)加上應(yīng)用程序構(gòu)成。應(yīng)用程序與作業(yè)系統(tǒng)的接口通過系統(tǒng)調(diào)用來實(shí)現(xiàn)。用80C196KB作業(yè)系統(tǒng)的MCU，只能用內(nèi)部RAM作為TCB和所有系統(tǒng)記憶體(含各種控制表)以及各個(gè)任務(wù)的工作和資料單元。因此一定要注意以下幾點(diǎn)：

(1)對各個(gè)任務(wù)分配各自的堆迭區(qū)，該堆迭區(qū)既作為任務(wù)的工作單元，也作為任務(wù)控制塊的保護(hù)單元。

(2)系統(tǒng)的任務(wù)控制塊只存放各任務(wù)的堆迭指標(biāo)，而任務(wù)的狀態(tài)均存放于任務(wù)椎棧中。在一個(gè)任務(wù)退出運(yùn)行時(shí)，通過中斷把它的狀態(tài)進(jìn)棧，然后把它的堆迭指標(biāo)保存于系統(tǒng)的TCB中;再根據(jù)優(yōu)先取出優(yōu)先順序最高的已就緒任務(wù)的堆迭指標(biāo)SP映象值送入SP中;最后執(zhí)行中斷返回指令轉(zhuǎn)去執(zhí)行新任務(wù)。

(3)各任務(wù)的資料和工作單元盡量用堆迭實(shí)現(xiàn)，這樣可以允許各任務(wù)使用同一個(gè)子程序。使用堆迭實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞并作為工作單元，而不使用絕對地址的RAM，可實(shí)現(xiàn)可重入子程序。該子程序既可為各個(gè)任務(wù)所調(diào)用，也可實(shí)現(xiàn)遞回調(diào)用。

20. 在demo板上采樣電壓時(shí)，不穩(wěn)定，采樣結(jié)果有波動(dòng)，如何消除?

答：一般來說，仿真器都是工作在一個(gè)穩(wěn)壓的環(huán)境(通常為5V)。如果用仿真器的A/D時(shí)，要注意其A/D參考電壓是由仿真器內(nèi)部給出，還是需要外部提供。A/D轉(zhuǎn)換需要一個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘周期，所以在仿真時(shí)不能用單步調(diào)試的方法，否則會造成A/D采樣值不準(zhǔn)。至于A/D采樣不穩(wěn)定，可以在A/D輸入口加一電容，起到濾波作用;在軟件處理時(shí)采用中值濾波的方法。

21. 在車載DVD系統(tǒng)中，如何設(shè)計(jì)電子防震系統(tǒng)?

答：在車載DVD系統(tǒng)，最好選擇高檔DVD機(jī)，因?yàn)楦邫nDVD機(jī)都采用電子防震系統(tǒng)(ADVANCEDESP)，當(dāng)記憶緩沖區(qū)內(nèi)的讀數(shù)降低，先進(jìn)的電子防震設(shè)計(jì)會以雙速讀數(shù)系統(tǒng)，做出比正常速度快兩倍的讀數(shù)速率，以減低噪聲，即使連續(xù)震蕩仍可避免跳線情況出現(xiàn)，現(xiàn)在就說說什幺叫電子防震。簡單地說：電子防震就是一個(gè)信號的儲存--釋放過程，首先CD要先把信號進(jìn)行提前讀取，也就是我們見到機(jī)子的加速，再把信號儲存在RAM中，而我們在開防震的時(shí)候所聽到的就是經(jīng)過RAM的聲音，這樣就是它的過程。當(dāng)沒有防震時(shí)是由于信號是1比1讀取的，所以當(dāng)受到?jīng)_擊后，就會出現(xiàn)跳音。而當(dāng)開了防震時(shí)，機(jī)子受到?jīng)_擊后，由RAM釋放出來的聲音使音樂不停地播放，而與此同時(shí)，光頭迅速進(jìn)行復(fù)位檢索，當(dāng)檢索到信號后立即補(bǔ)充，所以不會出現(xiàn)跳音。大概的情況就是這樣。但是這樣還沒有滿足用家的要求，由于這種的方法帶來的時(shí)間短，通常只有3秒，所以跳音的機(jī)會還是蠻高，如果增大RAM又帶來造價(jià)的增高因?yàn)镽AM這東西價(jià)格較貴，尤其是質(zhì)量好的。

22. 在電子防震技術(shù)中，有那些IC或器件可供選擇?

答：在電子防震技術(shù)中，最重要的技術(shù)之一要數(shù)是RAM技術(shù)，而一直以來都是因?yàn)樗某杀締栴}，所以防震時(shí)間都一直不能增加，也就是說RAM本身就有限制，RAM的容量越大，造價(jià)就越高。而許多廠家就如何在RAM的限制里得到最大限度的記憶時(shí)間展開了開發(fā)研究。

23. 如何進(jìn)行編程可以減少程序的bug?

答：在此提供一些建議，因系統(tǒng)中實(shí)際運(yùn)行的參數(shù)都是有范圍的。系統(tǒng)運(yùn)行中要考慮的超范圍管理參數(shù)有：

物理參數(shù)。這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，它包括激勵(lì)參數(shù)、采集處理中的運(yùn)行參數(shù)和處理結(jié)束的結(jié)果參數(shù)。合理設(shè)定這些邊界，將超出邊界的參數(shù)都視為非正常激勵(lì)或非正?；貞?yīng)進(jìn)行出錯(cuò)處理。

資源參數(shù)。這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆迭深度。在程序設(shè)計(jì)中，對資源參數(shù)不允許超范圍使用。

應(yīng)用參數(shù)。這些應(yīng)用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機(jī)、功能單元的應(yīng)用條件。如E2PROM的擦寫次數(shù)與資料存儲時(shí)間等應(yīng)用參數(shù)界限。

過程參數(shù)。指系統(tǒng)運(yùn)行中的有序變化的參數(shù)。

在上述參數(shù)群對一程序編寫者而言，須養(yǎng)成良好習(xí)慣，在程序的開頭，有順序的用自己喜歡文字參數(shù)對應(yīng)列表來替代，然后用自己定義的文字參數(shù)來編寫程序，這樣在做程序的修改及維護(hù)時(shí)只在程序的開頭做變動(dòng)即可，不用修改到程序段，才比較容易且不會出錯(cuò)。

24. 有人認(rèn)為單片機(jī)將被ARM等系列結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)所取代。單片機(jī)的生命期還有多長?

答：因?yàn)?位單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的ARM在功能結(jié)構(gòu)和單價(jià)的差異，故應(yīng)用層次上就有很大的不同。 ARM適用于系統(tǒng)復(fù)雜度較大的高級產(chǎn)品，如PDA、手機(jī)等應(yīng)用。 而8位單片機(jī)因架構(gòu)簡單，硬件資源相對較少，適用于一般的工業(yè)控制，消費(fèi)性家電……等等。評估單片機(jī)近期是否會給ARM取代，要觀察兩個(gè)因素：

芯片成本

因ARM的工作頻率較高，電路較龐大，所需的芯片制造工藝要求在0。25U以上，成本較高。8位單片機(jī)工作頻率相對較低，電路較小，所需的芯片制造工藝在0。5U 即可，成本較低。

功能定位

ARM的功能較單片機(jī)強(qiáng)，但兩者定位不同。就如現(xiàn)階段不會有人用ARM去作一個(gè)簡單的工業(yè)定時(shí)開關(guān)。當(dāng)然，如果兩者單價(jià)相同也無不可，但現(xiàn)實(shí)是有很大的單價(jià)差距。

至于將來，因芯片制造成本會不斷下降，上述的成本差異影響愈來愈少!但我估計(jì)在往后5年單片機(jī)仍有價(jià)格優(yōu)勢，仍能存活!但ARM是否會精簡架構(gòu)，降低成本，搶奪低階市場?我想可能性不大，ARM應(yīng)該會向上發(fā)展。同樣，單片機(jī)也只能向上發(fā)展，如16位，高功能……等。 原因就是因?yàn)樾酒圃旃に囘M(jìn)步太快。壓迫芯片設(shè)計(jì)往高集成發(fā)展。

25. 在單片機(jī)C編成時(shí)，如何才能使生成的代碼具有和匯編一樣的效率?

答：如果是使用C語言編程時(shí)，不太可能生成的代碼具有1：1和匯編一樣的效率。

C語言命令要被硬件識別并執(zhí)行，必須通過編譯器編譯。編譯器分為前端、中端、后端。前端與各種計(jì)算機(jī)語言寫的程序打交道，后端與處理器的基本指令集接軌。所以如果使用C編程時(shí)，要達(dá)到最高的效率，最好能夠很了解所使用的C編譯器。先試驗(yàn)一下每條C語言編譯以后對應(yīng)的匯編語言的語句行數(shù)，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時(shí)候，使用編譯效率最高的語句，這樣就能確保單片機(jī)C編程的時(shí)候同樣的功能不同的C程序，編譯效率最高。但是各家的C編譯器都會有一定的差異，優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長度和執(zhí)行時(shí)間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20%，所以不同廠家的C編譯器的編譯效率也會有所不同。[!--empirenews.page--]

26. ARM單片機(jī)和哪種內(nèi)核的單片機(jī)比較接近?

答：嚴(yán)格的說，ARM不是單片機(jī)，是一個(gè)嵌入式的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。ARM將其技術(shù)授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體、軟件和OEM廠商，每個(gè)廠商得到的都是一套獨(dú)一無二的ARM相關(guān)技術(shù)及服務(wù)。所以市場上像Intel、IBM、LG半導(dǎo)體、NEC、SONY、菲利浦和國半這樣的大公司都有ARM系列，現(xiàn)在不存在什幺ARM單片機(jī)和哪種內(nèi)核的單片機(jī)比較接近的問題。而且由于廠家購買內(nèi)核后會根據(jù)自己芯片應(yīng)用方向的不同，自行添加不同的外掛功能模塊，所以，同樣內(nèi)核的芯片其提供的功能是不同的。

27. 從51轉(zhuǎn)到ARM會有困難嗎?

答：從51轉(zhuǎn)到ARM，其實(shí)編程之類的原理都是一樣的，但是要注意的是ARM是一個(gè)RISC的架構(gòu)，在ARM的應(yīng)用開放源代碼的程序很多，要想提高自己，就要多看別人的程序，linux，uc/os-II等等這些都是很好的源碼。

28. 我學(xué)過MCS51單片機(jī)教材，很有興趣，但缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，手頭沒有任何道具可供演練，資金又有限，請問該怎么辦?

答：在沒有任何條件進(jìn)行實(shí)踐時(shí)，如果真的有興趣，可以下載一些具有軟件仿真功能仿真軟件進(jìn)行一些編程，像一些做得比較好的51仿真軟件應(yīng)該具有這種功能。HOLTEK的仿真軟件HT-IDE3000也具有相應(yīng)的功能，同時(shí)它還具有LCD軟件仿真，周邊電路的軟件仿真。

29. 如果已經(jīng)有了針對某MCU的C實(shí)現(xiàn)的某個(gè)算法，保持框架不變，對核心的部分用匯編優(yōu)化，有沒有一些比較通用的原則?

答：每個(gè)人的編程都有自己的風(fēng)格與習(xí)慣，如果要利用別人的程序，在其中修修改改，如果他的程序并沒有很好的模塊化的話，建議最好不要這幺做，否則本來預(yù)期達(dá)到事倍功半，說不定反而事半功倍了。要參考他人的程序當(dāng)然可以，但是首要是要看懂并理解他人程序的算法精髓，而不是在他的基礎(chǔ)上打補(bǔ)丁。而關(guān)于算法方面的優(yōu)化，可以購買一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的書籍，上面有比較詳細(xì)的說明。

30. 如果準(zhǔn)備估計(jì)一個(gè)算法的MIPS，有什么好的途徑?

答：算法的運(yùn)行時(shí)間是指一個(gè)算法在計(jì)算機(jī)上運(yùn)算所花費(fèi)的時(shí)間。它大致等于計(jì)算機(jī)執(zhí)行簡單操作(如賦值操作，比較操作等)所需要的時(shí)間與算法中進(jìn)行簡單操作次數(shù)的乘積。通常把算法中包含簡單操作次數(shù)的多少叫做算法的時(shí)間復(fù)雜性。它是一個(gè)算法運(yùn)行時(shí)間的相對量度，一般用數(shù)量級的形式給出。度量一個(gè)程序的執(zhí)行時(shí)間通常有兩種方法：

一種是事后統(tǒng)計(jì)的方法。因?yàn)楹芏嘤?jì)算機(jī)內(nèi)部都有計(jì)時(shí)功能，不同算法的程序可通過一組或若干組相同的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以分辨優(yōu)劣。但這種方法有兩個(gè)缺陷：一是必須先運(yùn)行依據(jù)算法編制的程序;二是所得時(shí)間的統(tǒng)計(jì)量依賴于計(jì)算機(jī)的硬件、軟件等環(huán)境因素，有時(shí)容易掩蓋算法本身的優(yōu)劣。因此人們常常采用另一種事前分析估算的方法。

一種是事前分析估算的方法。一個(gè)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)所消耗的時(shí)間取決于下列因素：

(1)依據(jù)的算法選用何種策略;

(2)問題的規(guī)模。例如求100以內(nèi)還是1000以內(nèi)的素?cái)?shù);

(3)書寫程序的語言。對于同一個(gè)算法，實(shí)現(xiàn)語言的級別越高，執(zhí)行效率就越低;

(4)編譯程序所產(chǎn)生的機(jī)器代碼的質(zhì)量。這個(gè)跟編譯器有關(guān);

(5)機(jī)器執(zhí)行指令的速度。

顯然，同一個(gè)算法用不同的語言實(shí)現(xiàn)，或者用不同的編譯程序進(jìn)行編譯，或者在不同的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，效率均不相同。這表明使用絕對的時(shí)間單位衡量算法的效率是不合適的。撇開這些與計(jì)算機(jī)硬件、軟件有關(guān)的因素，可以認(rèn)為一個(gè)特定算法"運(yùn)行工作量"的大小，只依賴于問題的規(guī)模(通常用整數(shù)量n表示)，或者說，它是問題規(guī)模的函數(shù)。

一個(gè)算法是由控制結(jié)構(gòu)(順序、分支和循環(huán)三種)和原操作(指固有數(shù)據(jù)類型的操作)構(gòu)成的，則算法時(shí)間取決于兩者的綜合效果。為了便于比較同一問題的不同算法，通常的做法是，從算法中選取一種對于所研究的問題(或算法類型)來說是基本運(yùn)算的原操作，以該基本操作重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)作為算法的時(shí)間度量。

算法的MIPS有專門的一門學(xué)問，可以去好好參考相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)書籍。

31. 遙控的編*思路和設(shè)計(jì)流程是怎樣的?

答：一般來說完整的遙控碼分為頭碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼和校驗(yàn)碼四個(gè)組成部分。頭碼根據(jù)不同的廠家各不相同，地址碼和數(shù)據(jù)碼都由邏輯“1”和邏輯“0”組成。編碼的設(shè)計(jì)目的，就是按照編碼規(guī)則發(fā)送不同的碼值。我們最常見的碼型有SONY、松下、NEC等廠家型號。遙控編碼芯片最常用的是在空調(diào)、DVD、車庫門等遙控器上。

設(shè)計(jì)編碼程序可以分為三個(gè)部分。

第一部分是了*型的特性。遙控碼的頭碼和地址碼(也稱為客戶碼)是固定不變的，數(shù)據(jù)碼和校驗(yàn)碼根據(jù)不同的鍵值而改變。

第二部分是計(jì)算發(fā)碼時(shí)間。遙控碼大部分都是由邏輯“1”和邏輯“0”組成，也就是由一串固定占空比、固定周期的方波所組成。通常這些方波的周期是毫秒甚至微秒等級，需要在時(shí)間上計(jì)算的比較精確。所以選擇發(fā)碼單片機(jī)型號的時(shí)候，就要考慮到單片機(jī)的運(yùn)行速度是不是夠快，以及程序運(yùn)行時(shí)間夠不夠。

第三部分就是程序的編寫。選定單片機(jī)型號之后，開始設(shè)計(jì)程序流程。一般來說我們使用I/O口就可以做發(fā)碼的輸出端口。發(fā)碼程序一般由幾個(gè)子程序組成，頭碼子程序、邏輯1子程序，邏輯0子程序以及校驗(yàn)碼的算法子程序。一旦我們得到要發(fā)送碼的命令后，首先調(diào)用頭碼子程序，然后根據(jù)客戶碼和鍵值調(diào)用邏輯1子程序或者邏輯0子程序，最后調(diào)用校驗(yàn)碼算法子程序輸出校驗(yàn)碼。

HOLTEK公司的HT48CA0/HT48RA0、HT48CA3/HT48RA3和HT48CA6是專為遙控器設(shè)計(jì)的單片機(jī)，它們具有專門紅外輸出口，可以實(shí)現(xiàn)絕大部分發(fā)碼的要求。

設(shè)計(jì)*程序也可以分為三部分。

第一部分了解編碼波形特性。從分析編碼的高、低脈沖寬度入手，了解邏輯“1”和邏輯“0”的波形占空比、周期。了解頭碼的特性。

第二部分確定接收方式。一般我們可以用I/O口查詢方法或者INT口中斷響應(yīng)方法來接收編碼。這兩者的區(qū)別是I/O口查詢方式比較耗費(fèi)單片機(jī)的運(yùn)行時(shí)間資源，需要不斷的去偵測I/O的電平變化，以免漏掉有效的碼值;而INT口中斷接收方式則比較節(jié)省資源，當(dāng)外部有電平變化時(shí)，單片機(jī)才需要去處理，不需要時(shí)刻進(jìn)行偵測。但是INT口中斷接收方式不能辨別相同周期不同占空比的波形特性，當(dāng)編碼所攜帶的邏輯“1”和邏輯“0”具有這種特性時(shí)，就無法通過INT口中斷接收方式來辨別了，因?yàn)镮NT中斷只是在上升沿或者下降沿的時(shí)候才觸發(fā)。[!--empirenews.page--]

第三部分將接收的碼值存儲并分析執(zhí)行。根據(jù)判斷高低電平的寬度(定時(shí)器或者延時(shí))，可以得到碼值，也就是我們所說的*。一般我們連續(xù)收到3個(gè)相同的完整碼值，就確認(rèn)此碼的確被發(fā)出，并接收成功。當(dāng)*結(jié)束，根據(jù)碼值我們可以判斷出是哪個(gè)按鍵被按下，由此去執(zhí)行相對的按鍵功能。

HOLTEK公司的HT48以及HT49(帶LCD)系列單片機(jī)，都可以符合大多數(shù)*的任務(wù)。

32. 在學(xué)習(xí)單片機(jī)的過程中，如何理解預(yù)分頻，12時(shí)鐘模式(6時(shí)鐘模型)等概念?

答：預(yù)分頻器的英文是prescaler。它就是將輸入的頻率信號分頻，然后再輸出。HOLTEK公司有一款最基本的8位I/O型單片機(jī)HT48R05A-1，我們就以這款單片機(jī)為例說明。HT48R05A-1有一個(gè)8位向上計(jì)數(shù)的定時(shí)器Counter。系統(tǒng)時(shí)鐘Fsys(4MHz)進(jìn)入八階預(yù)分頻器(8-stage Prescaler)進(jìn)行分頻，再進(jìn)入定時(shí)計(jì)數(shù)器Counter計(jì)數(shù)。根據(jù)軟件設(shè)置，預(yù)分頻器可以將Fsys進(jìn)行2的n次方分頻(n=1~8)。舉例來說，如果軟件設(shè)置為預(yù)分頻器2分頻，那幺預(yù)分頻器輸出的頻率就是Fsys/2=2MHz，這個(gè)2MHz信號再進(jìn)入定時(shí)計(jì)數(shù)器Counter。

12時(shí)鐘模式(6時(shí)鐘模型)應(yīng)該就是在MCS51系列中，12個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘為一個(gè)機(jī)器周期，2個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘為一個(gè)狀態(tài)，即一個(gè)機(jī)器周期有6個(gè)狀態(tài)。

33. A/D、D/A的采樣速率與其它單片機(jī)相比有什么優(yōu)勢?

答：HOLTEK A/D Tyep MCU內(nèi)嵌逐位逼近的A/D轉(zhuǎn)換電路，精度有8bit/9bit/10bit，A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間最快為76us。

至于D/A，一般是指PWM輸出，HOLTEK A/D Type MCU都帶有8bit的PWM輸出，但HOLTEK PWM的特點(diǎn)是其輸出頻率由系統(tǒng)頻率決定(既系統(tǒng)頻率選定后，PWM頻率也就定了)，其占空比通過對[PWM]寄存器賦值進(jìn)行控制，不需要占用定時(shí)/計(jì)數(shù)器資源。

34. 采用AT89S51時(shí)，出現(xiàn)了按了復(fù)位按鈕，RAM中的數(shù)據(jù)被修改了。這是怎么回事?注：數(shù)據(jù)放在特殊寄存器之外。

答：如果是RESET腳的復(fù)位按鈕：一般MCU的RESET復(fù)位，其特殊寄存器會被重新初始化，而通用寄存器的值保持不變。

如果復(fù)位按鈕是電源復(fù)位：那就是MCU的上電復(fù)位，其特殊寄存器會被初始化，而通用寄存器的值是隨機(jī)數(shù)。

35. 將P2.7用來驅(qū)動(dòng)一個(gè)NPN三極管，中間串接了一個(gè)1K的電阻。問題是：當(dāng)我嘗試向P2.7寫’1’時(shí)，發(fā)現(xiàn)管腳只能輸出大約0.5V的一個(gè)電平。這個(gè)電路的使用得妥當(dāng)么?如何正確的使用IO功能?

答：是在仿真時(shí)遇到的問題，還是燒錄芯片后遇到的問題?

可以先將P2.7的外部電路斷開，測量輸出電壓是否正常。如果斷開后輸出電壓正常，那就說明P2.7的驅(qū)動(dòng)能力不夠，不能驅(qū)動(dòng)NPN三極管，應(yīng)該改用PNP三極管(一般在MCU應(yīng)用中，都采用PNP方式驅(qū)動(dòng))。如果斷開后輸出電壓還不正常，那有可能是仿真器(或芯片)已經(jīng)損壞。

36. 在做充電管理的時(shí)候，提高pwm的頻率往往以犧牲精度為代價(jià)，如果用的AT90S4433(avr)、78P458(elan)頻率分別做到16kHz(8bit)和32kHz(8bit)，而希望做到的是100kHz(8bit以上)，諸如atiny15那樣。怎么辦?

答：你所說的PWM是通過定時(shí)/計(jì)數(shù)器來控制其頻率和占空比的，所以要提高頻率，必然會降低精度。如果要提高PWM的頻率，只能通過提高系統(tǒng)振蕩頻率來解決。

37. 汽車電子用的單片機(jī)是8位多，還是32位?如何看待單片機(jī)在汽車電子市場中的前景?

答：現(xiàn)今汽車制造也是一個(gè)進(jìn)步很快的工業(yè)，特別是電子應(yīng)用于汽車上，令多種新功能得以實(shí)現(xiàn)。

總的來說，汽車電子應(yīng)用分三部份。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制：限速控制，渦輪增壓，燃料噴注控制等。

汽車舒適裝置：遙控防盜系統(tǒng)，自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，影音播放系統(tǒng)，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。

汽車操控和制動(dòng)：剎車防抱死系統(tǒng)(ABS)，循跡系統(tǒng)(TCS)，防滑系統(tǒng)(ASR)，電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)等。

汽車上的各系統(tǒng)繁多，且日新月異，故利用何種單片機(jī)是依各系統(tǒng)規(guī)格，要求不一，但有一樣可肯定是該單片機(jī)要符工業(yè)規(guī)格，才能忍受汽車應(yīng)用的惡劣環(huán)境，高溫，電源干擾，可靠度要求。不同檔次的汽車其功能配置相對亦有差別，故8位單片機(jī)在較低階的系統(tǒng)如機(jī)械控制，遙控防盜等應(yīng)該還有空間，但高階的系統(tǒng)如影音、導(dǎo)航及將來的無人駕駛，就非一般單片機(jī)能實(shí)現(xiàn)。

因汽車工業(yè)現(xiàn)階段由歐美日數(shù)個(gè)大集團(tuán)所把持，相關(guān)的汽車電子配件各集團(tuán)會挑選單片機(jī)大廠合作， 故汽車內(nèi)置的電子系統(tǒng)亦由單片機(jī)大廠把持，市場只剩外置系統(tǒng)如遙控防盜，影音導(dǎo)航供小廠開發(fā)。

38. 在使用三星的s3c72n4時(shí)，覺得它的time/counter不夠用。現(xiàn)在要同時(shí)用到3個(gè)counter，該怎么辦?

答：您是需要三個(gè)外部counter還是需要三個(gè)定時(shí)器?如果是三個(gè)定時(shí)器標(biāo)志的話，可以取這三個(gè)定時(shí)最基本的時(shí)基作為timer的基礎(chǔ)計(jì)數(shù)，然后以這個(gè)時(shí)基來計(jì)算這三個(gè)需要的計(jì)數(shù)標(biāo)志的flag，在程序中只需要查詢flag是否到，再采取動(dòng)作。

如果要3個(gè)外部脈沖計(jì)數(shù)的話，這個(gè)有一定的難度，如果外部脈沖不是很頻繁，可以考慮通過外部中斷進(jìn)行，但是這個(gè)方法必須是外部脈沖的頻率與MCU執(zhí)行速度有一定的數(shù)量級差，否則mcu可能無法處理其它程序，一直在處理外部中斷。

39. 在芯片集成技術(shù)日益進(jìn)步的今天，單片機(jī)的集成技術(shù)發(fā)展也很迅速，在傳統(tǒng)的40引腳的基礎(chǔ)上，飛利浦公司推出20引腳的單片機(jī)系列，使很多的引腳可以復(fù)用，這種復(fù)用技術(shù)的使用在實(shí)際應(yīng)用中會不會影響其功能的執(zhí)行?

答：現(xiàn)在有很多品牌的單片機(jī)都有引腳復(fù)用功能，不止飛利浦一家，應(yīng)該說這個(gè)方式前幾年就已經(jīng)有了。在實(shí)際應(yīng)用中不會影響其功能的執(zhí)行，但是要注意的是，有的MCU如果采用復(fù)用引腳的話，該引腳會有一些應(yīng)用上的限制，這在相應(yīng)的datasheet里面都會有描述，所以在系統(tǒng)規(guī)劃的時(shí)候都要予以注意。

40. Delta-Sigma軟件測量方式，是什么概念?

答：Delta-Sigma原理一般應(yīng)用在ADC應(yīng)用中。具體來說，Delta-Sigma ADC的工作原理是由差動(dòng)器、積分器和比較器構(gòu)成調(diào)制器，它們一起構(gòu)成一個(gè)反饋環(huán)路。調(diào)制器以大大高于模擬輸入信號帶寬的速率運(yùn)行，以便提供過采樣。模擬輸入與反饋信號(誤差信號)進(jìn)行差動(dòng) (delta)比較。該比較產(chǎn)生的差動(dòng)輸出饋送到積分器(sigma)中。然后將積分器的輸出饋送到比較器中。比較器的輸出同時(shí)將反饋信號(誤差信號)傳送到差動(dòng)器，而自身被饋送到數(shù)字濾波器中。這種反饋環(huán)路的目的是使反饋信號(誤差信號)趨于零。比較器輸出的結(jié)果就是1/0 流。該流如果1密度較高，則意味著模擬輸入電壓較高;反之，0密度較高，則意味著模擬輸入電壓較低。接著將1/0流饋送到數(shù)字濾波器中，該濾波器通過過采樣與抽樣，將1/0流從高速率、低精度位流轉(zhuǎn)換成低速率、高精度數(shù)字輸出。[!--empirenews.page--]

簡而言之，Delta就是差動(dòng)，Sigma就是積分的意思。Delta-Sigma軟件測試，我的理解應(yīng)該是通過軟件模擬差動(dòng)積分的過程。具體來說，就是偵測外部輸入的電壓(或者電流)信號變化，然后通過軟件積分運(yùn)算，得出外部信號隨時(shí)間變化的基本狀況。

41. 通常采用什么方法來測試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性?

答：單片機(jī)系統(tǒng)可以分為軟件和硬件兩個(gè)方面，我們要保證單片機(jī)系統(tǒng)可靠性就必須從這兩方面入手。

首先在設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)，就應(yīng)該充分考慮到外部的各種各樣可能干擾，盡量利用單片機(jī)提供的一切手段去割斷或者解決不良外部干擾造成的影響。我們以HOLTEK最基本的I/O單片機(jī)HT48R05A-1為例，它內(nèi)部提供了看門狗定時(shí)器WDT防止單片機(jī)內(nèi)部程序亂跑出錯(cuò);提供了低電壓復(fù)位系統(tǒng)LVR，當(dāng)電壓低于某個(gè)允許值時(shí)，單片機(jī)會自動(dòng)RESET防止芯片被鎖死;HOLTEK也提供了最佳的外圍電路連接方案，最大可能的避免外部干擾對芯片的影響。

當(dāng)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，對于不同的單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品會有不同的測試項(xiàng)目和方法，但是有一些是必須測試的：

測試單片機(jī)軟件功能的完善性。 這是針對所有單片機(jī)系統(tǒng)功能的測試，測試軟件是否寫的正確完整。

上電掉電測試。在使用中用戶必然會遇到上電和掉電的情況，可以進(jìn)行多次開關(guān)電源，測試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。

老化測試。測試長時(shí)間工作情況下，單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。必要的話可以放置在高溫，高壓以及強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下測試。

ESD和EFT等測試?？梢允褂酶鞣N干擾模擬器來測試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。例如使用靜電模擬器測試單片機(jī)系統(tǒng)的抗靜電ESD能力;使用突波雜訊模擬器進(jìn)行快速脈沖抗干擾EFT測試等等。

當(dāng)然如果沒有此類條件，可以模擬人為使用中，可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機(jī)系統(tǒng)的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作，由此測試抗電磁干擾能力等。

42. 在開發(fā)單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)，具體有那些是衡量系統(tǒng)的穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)?

答：從工業(yè)的角度來看，衡量系統(tǒng)穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)有很多，也針對不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不同。下面我們大概介紹單片機(jī)系統(tǒng)最常用的標(biāo)準(zhǔn)。

電試驗(yàn)(ESD)

參考標(biāo)準(zhǔn)： IEC 61000-4-2

本試驗(yàn)?zāi)康臑闇y試試件承受直接來自操作者及相對對象所產(chǎn)生之靜電放電效應(yīng)的程度。

空間輻射耐受試驗(yàn)(RS)

參考標(biāo)準(zhǔn)：IEC 61000-4-3

本試驗(yàn)為驗(yàn)證試件對射頻產(chǎn)生器透過空間散射之噪聲耐受程度。

測試頻率：80 MHz~1000 MHz

快速脈沖抗擾測試(EFT/B)

參考標(biāo)準(zhǔn)：IEC 61000-4-4

本試驗(yàn)?zāi)康臑轵?yàn)證試件之電源線，信號線(控制線)遭受重復(fù)出現(xiàn)之快速瞬時(shí)叢訊時(shí)之耐受程度。

雷擊試驗(yàn)(Surge)

參考標(biāo)準(zhǔn) ： IEC 61000-4-5

本試驗(yàn)為針對試件在操作狀態(tài)下，承受對于開關(guān)或雷擊瞬時(shí)之過電壓/電流產(chǎn)生突波之耐受程度。

傳導(dǎo)抗擾耐受性(CS)

參考標(biāo)準(zhǔn)：IEC 61000-4-6

本試驗(yàn)為驗(yàn)證試件對射頻產(chǎn)生器透過電源線傳導(dǎo)之噪聲耐受程度。

測試頻率范圍：150 kHz~80 MHz

Impulse

脈沖經(jīng)由耦合注入電源線或控制線所作的雜抗擾性試驗(yàn)。

43. 在設(shè)計(jì)軟體時(shí)，大多單片機(jī)都設(shè)有看門狗，需要在軟體適當(dāng)?shù)奈恢萌ノ构罚苑乐管涹w復(fù)位和軟體進(jìn)入死循環(huán)，如何適當(dāng)?shù)奈构罚慈绾尉_判定軟體的運(yùn)行時(shí)間?

答：大多數(shù)單片機(jī)都有看門狗定時(shí)器功能(WDT，Watch Dog Timer)以避免程序跑錯(cuò)。HOLTEK有一款基本I/O型單片機(jī)--HT48R05A-1，我們就以它為例做個(gè)說明吧。

首先了解一下WDT的基本結(jié)構(gòu)，它其實(shí)是一個(gè)定時(shí)器，所謂的喂狗是指將此定時(shí)器清零。喂狗分為軟件和硬件兩種方法。軟件喂狗就是用指令來清除WDT，即CLR WDT;硬件喂狗就是硬件復(fù)位RESET。當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí)，會造成WDT復(fù)位，也就是我們常說的看門狗起作用了。在程序正常執(zhí)行時(shí)，我們并不希望WDT復(fù)位，所以要在看門狗溢出之前使用軟件指令喂狗，也就是要計(jì)算WDT相隔多久時(shí)間會溢出一次。HT48R05A-1的WDT溢出時(shí)間計(jì)算公式是：256*Div*Tclock。其中Div是指wdt預(yù)分頻數(shù)1~128，Tclock是指時(shí)鐘來源周期。如果使用內(nèi)部RC振蕩作為WDT的時(shí)鐘來源(RC時(shí)鐘周期為65us/5V)，最大的WDT溢出時(shí)間為2.1秒。

當(dāng)我們得到了WDT溢出時(shí)間Twdt后，一般選擇在Twdt/2左右的時(shí)間進(jìn)行喂狗，以保證看門狗不會溢出，同時(shí)喂狗次數(shù)不會過多。

軟件運(yùn)行時(shí)間是根據(jù)不同的運(yùn)行路線來決定的，如果可以預(yù)見軟件運(yùn)行的路線，那么可以根據(jù)T=n*T1來計(jì)算軟件的運(yùn)行時(shí)間。n是指運(yùn)行的機(jī)器周期數(shù)，T1是指機(jī)器周期。HOLTEK單片機(jī)是RISC結(jié)構(gòu)，大部分指令由一個(gè)機(jī)器周期組成，只需要知道軟件運(yùn)行了多少條指令，就可以算出運(yùn)行時(shí)間了。HOLTEK的編譯軟件HT-IDE3000中，就有計(jì)算運(yùn)行時(shí)間的工具。但是對于CISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī)，一條指令可以由若干個(gè)機(jī)器周期組成，那么就需要根據(jù)具體執(zhí)行的指令來計(jì)算了。

44. 我們是一家開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的專業(yè)廠，利用各種單片機(jī)和CPU開發(fā)了很多產(chǎn)品，在軟件開發(fā)上也采用了很多通用的抗干擾技術(shù)，如：軟件陷阱、指令允余、看門狗和數(shù)字濾波等等，但實(shí)際運(yùn)用中還是很不可靠，如：經(jīng)常莫名其妙地死機(jī)、程序跳段、I/O數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等，并且故障的重復(fù)性很不確定，也不是周期性地重復(fù)。往往用戶使用中出現(xiàn)故障，但又無法重現(xiàn)，很讓人頭痛。反復(fù)檢查硬件也設(shè)查出原因，所以對軟件的可靠性很是懷疑。怎么辦?

答：防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。單片機(jī)干擾最常見的現(xiàn)象就是復(fù)位;至于程序跑飛，其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài);所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài)。

一般單片機(jī)都會有一些標(biāo)志寄存器，可以用來判斷復(fù)位原因;另外也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志。在每次程序復(fù)位時(shí)，通過判斷這些標(biāo)志，可以判斷出不同的復(fù)位原因;還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性，用戶在使用時(shí)也不會察覺到程序被重新復(fù)位過。

可以在定時(shí)中斷里面設(shè)置一些暫存器累加，然后加到預(yù)先設(shè)定的值(一個(gè)比較長的時(shí)間)，SET標(biāo)志位，這些動(dòng)作都在中斷程序里面。而主程序只需要查詢標(biāo)志位就好了，但是注意標(biāo)志位使用后，記得清除，還有中斷里面的時(shí)基累加器使用以后也要記得清除。[!--empirenews.page--]

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