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1、单片机硬件系统设计原则和应用编程技巧一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如 ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A 转换器等，要设计合适的接口电路。系统的扩展和配置应遵循以下原则： 1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。 2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。3、硬
2、件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则是：软件能实现的功能尽可能由软件实现，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，一般响应时间比硬件实现长，且占用 CPU 时间。 4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。 如选用 CMOS 芯片单片机构成低功耗系统时，系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分，它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。 6、单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时，系统工作不可靠，可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。7、
3、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多，器件之间相互干扰也越强，功耗也增大，也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强，真正的片上系统 SoC 已经可以实现，如 ST 公司新近推出的 PSD32系列产品在一块芯片上集成了 80C32 核、大容量 FLASH 存储器、SRAM、A/D、I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等 单片机应用编程技巧 （FAQ）2007-11-24 11:461. C 语言和汇编语言在开发单片机时各有哪些优缺点？ 答：汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是
4、不同的 CPU，其汇编语言可能有所差异，所以不易移植。C 语言是一种结构化的高级语言。其优点是可读性好，移植容易，是普遍使用的一种计算机语言。缺点是占用资源较多，执行效率没有汇编高。对于目前普遍使用的 RISC 架构的 8bit MCU 来说，其内部 ROM、RAM、STACK 等资源都有限，如果使用 C 语言编写，一条 C 语言指令编译后，会变成很多条机器码，很容易出现 ROM 空间不够、堆栈溢出等问题。而且一些单片机厂家也不一定能提供 C编译器。而汇编语言，一条指令就对应一个机器码，每一步执行什幺动作都很清楚，并且程序大小和堆栈调用情况都容易控制，调试起来也比较方便。所以在单片机开发中，我
5、们还是建议采用汇编语言比较好。如果对单片机 C 语言有兴趣，HOLTEK 的单片机就有提供 C 编译器，可以到 HOLTEK的网站( )免费下载使用。2. C 或汇编语言可以用于单片机，C+能吗？ 答：在单片机开发中，主要是汇编和 C，没有用 C+的。3. 搞单片机开发，一定要会 C 吗？ 答：汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是不同的 CPU，其汇编语言可能有所差异，所以不易移植。对于目前普遍使用的 RISC 架构的 8bit MCU 来说，其内部 ROM、RAM、STACK 等资源都有限，如果使用 C 语
6、言编写，一条 C 语言指令编译后，会变成很多条机器码，很容易出现 ROM 空间不够、堆栈溢出等问题。而且一些单片机厂家也不一定能提供 C编译器。而汇编语言，一条指令就对应一个机器码，每一步执行什么动作都很清楚，并且程序大小和堆栈调用情况都容易控制，调试起来也比较方便。所以在资源较少单片机开发中，我们还是建议采用汇编语言比较好。而 C 语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。C 语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性，而且可以直接实现对系统硬件的控制。C 语言是一种结构化程序设计语言，它支持当前程序设计中广泛采用的由顶向下结构化程
7、序设计技术。此外，C 语言程序具有完善的模块程序结构，从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。因此，使用 C 语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。用 C 语言来编写目标系统软件，会大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大、性能更完备的系统。综上所述，用 C 语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。所以作为一个技术全面并涉足较大规模的软件系统开发的单片机开发人员最好能够掌握基本的C 语言编程。4. 当开发一个较复杂而又开发时间短的项目时，用 C 还是用汇编开发好？ 答：对于复杂而开发时间紧的项目时，可以采用 C 语言，但前提
8、是要求对该 MCU 系统的 C 语言和 C 编译器非常熟悉，特别要注意该 C 编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然 C 语言是最普遍的一种高级语言，但不同的 MCU 厂家其 C 语言编译系统是有所差别的，特别是在一些特殊功能模块的操作上。如果对这些特性不了解，那调试起来就有的烦了，到头来可能还不如用汇编来的快。5. 在教学中要用到 8088 和 196 芯片单片机教材，请问那里可以找到关于这方面的书或资料？ 答：有关这方面的教材，大学里常用的一本是IBM-PC 汇编语言程序设计清华大学出版社出版的，在网上以及书店都是可以找到的，另外网上还可以搜索到很多其他的教材如：微机原理及汇编语言教程（杨
9、延双 张晓冬 等编著 ）和16/32 位微机原理、汇编语言及接口技术（作者： 钟晓捷 陈涛 ，机械工业出版社 出版）等，可以在较大型的科技书店里查找或者直接从网上订购。6. 初学者到底是应该先学 C 还是汇编？ 答：对于单片机的初学者来说，应该从汇编学起。因为汇编语言是最接近机器码的一种语言，可以加深初学者对单片机各个功能模块的了解，从而打好扎实的基础。7. 我是一名武汉大学电子科技大 3 的学生，学了电子线路、数字逻辑、汇编和接口、C 语言，但是总是感觉很迷茫，觉好象什么都不会。怎么办？ 答：大学过程是一个理论过程，实践的机会比较少，往往会造成理论与实践相脱节，这是国内大学教育系统的通病，不
10、过对于学生来说切不可好高骛远。一般从大三会开始接触到一些专业课程，电子相关专业会开设相关的单片机应用课程并且会有简单的实验项目，那么要充分把握实验课的机会，多多地实际上机操作练习。平时可以多看看相关的电子技术杂志网站，看看别人的开发经验，硬件设计方案以及他人的软件设计经验。有可能的话，还可以参加一些电子设计大赛，借此机会 2-3 个人合作做一个完整系统，会更有帮助。到了大四毕业设计阶段，也可以选择相关的课题作些实际案例增长经验。做什么事情都有个经验的积累过程，循序渐进。8. 请问作为学生，如何学好单片机？ 答：学习好单片机，最主要的是实践，在实践中增长经验。在校学生的话，实践机会的确会比较少，
11、但是有机会的话，可以毕业实习选择相关的课题，这样就可以接触到实际的项目。而且如果单片机微机原理是一门主课的话，相信学校会安排比较多的实践上机机会。有能力的话，可以找一些相关兼职工作做做，会更有帮助。而且单片机开发应用需要软硬件结合，所以不能只满足于编程技巧如何完美，平时也要注意硬件知识的积累，多上上电子论坛网站，买一些相关杂志。可能的话，可以到电子市场去买一些小零件，自己搭一个小系统让它工作起来。HOTLEK 的单片机是 RISC 结构的 8 位单片机，它可以广泛应用在家用电器、安全系统、掌上游戏等方面。大概来说可以分成 I/O 型单片机、LCD 型单片机、A/D 型单片机、A/D with
12、LCD 型单片机等等。这些单片机的中文资料我们都公开在 HOLTEK 网站 。 HOLTEK 各类单片机的使用手册下载地址： http:/ HOLTEK 单片机软件/硬件应用范例下载地址： http:/ HOLTEK 单片机支持工具下载地址： http:/ 如何才能才为单片机的高手啊？ 答：要成为单片机高手，应该多实践，时常关注单片机的发展趋势；经常上一些相关网站，从那里可以找到许多有用的资料。10. 女性是否适合单片机软件编程这个行业？ 答：要根据自己的兴趣，配合自己对软件编程的耐性，男女皆适合这个行业。11. HOLTEK 的数据手册在哪里下载？ 答：如果对 HOLTEK 的 IC 感兴趣
13、的话，相应的数据手册可以到网站上http:/www.HOLTEK 去选 IC 资料下载。12. 8 位机还能延续多久！ 答：以现在 MCU 产品主力还是在 8 位领域，主要应用于汽车应用、消费性电子、电脑及 PC 周边、电信与通讯、办公室自动化、工业控制等六大市场，其中车用市场多在欧、美地区，而亚太地区则以消费性电子为主， 并以量大低单价为产品主流，目前16 位 MCU 与 8 位产品，还有相当幅度的价差，新的应用领域也仍在开发，业界预计，至少在 2005 年前 8 位的 MCU 仍是 MCU 产品的主流。13. 学习 ARM 及嵌入式系统是否比学习其它一般单片机更有使用前景？对于一个初学者应
14、当具备哪些相关知识？ 答：一般在 8 位单片机与 ARM 方面的嵌入式系统是有层次上的差别，ARM 适用于系统复杂度较大的高级产品，如 PDA、手机等应用。而 8 位单片机因架构简单，硬件资源相对较少，适用于一般的工业控制、消费性家电等等。对于一个单片机方面的软件编程初学者，应以 HOLTEK 系列或 8051 等 8 位单片机来做入门练习。而初学者应当具备软件编程相关知识，单片机一般软件编程是以汇编语言为主，各家有各家的语法，但大都以 RISC 的 MCU 架构为主，其中 RISC (Reduced Instruction Set Computer) 代表 MCU 的所有指令。都是利用一些简
15、单的指令组成的，简单的指令代表 MCU 的线路可以尽量做到最佳化，而提高执行速率。另外初学者要具备单片机 I/O 接口的应用知识，这在于周边应用电路及各种元器件的使用，须配合自己所学的电子学及电路学等。14. 符合 44PIN 的 80 系列 8 位单片机的 MCU 有哪些？ 答：符合 44PIN 的 80 系列 8 位单片机有Z8674312FSC、Z86E2112FSC、Z86E2116FSC。15. 请介绍一下 MCU 的测试方法。 答： MCU 从生产出来到封装出货的每个不同的阶段会有不同的测试方法，其中主要会有两种：中测和成测。所谓中测即是 WAFER 的测试，它会包含产品的功能验证
16、及 AC、DC 的测试。项目相当繁多，以 HOLTEK 产品为例最主要的几项如下：接续性测试：检测每一根 I/OPIN 内接的保护用二极管是否功能无误。 功能测试：以产品设计者所提供测试资料(TEST PATTERN)灌入 IC，检查其结果是否与当时 SIMULATION 时状态一样。 STANDBY 电流测试：测量 IC 处于 HALT 模式时即每一个接点(PAD)在 1 态0 态或 Z 态保持不变时的漏电流是否符合最低之规格。 耗电测试：整颗 IC 的静态耗电与动态耗电。 输入电压测试：测量每个输入接脚的输入电压反应特性。 输出电压测试：测量每个输出接脚的输出电压位准。 相关频率特性（AC）测试
