單片機原理第1章

1、2021/3/231第第1講內(nèi)容提示講內(nèi)容提示單片機是什么單片機是什么 單片機的基本結(jié)構(gòu)單片機的基本結(jié)構(gòu) 單片機的應用單片機的應用單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程 2021/3/232本書內(nèi)容分為上、下兩篇。上篇由本書內(nèi)容分為上、下兩篇。上篇由17章構(gòu)成章構(gòu)成,討論討論單片機基礎知識內(nèi)容。單片機基礎知識內(nèi)容。 下篇由下篇由811章構(gòu)成章構(gòu)成,內(nèi)容是關(guān)于單片機系統(tǒng)總線擴內(nèi)容是關(guān)于單片機系統(tǒng)總線擴展與接口電路設計方面的知識。展與接口電路設計方面的知識。 2021/3/2331.1 單片機是什么單片機是什么世界上第一臺單片機是什么時間由誰研制開發(fā)的世界上第一臺單片機是什么時間由誰研制開發(fā)的?

2、單片機是計算機的一種。由于其特殊的結(jié)構(gòu)單片機是計算機的一種。由于其特殊的結(jié)構(gòu)將將微處理器、存儲器（微處理器、存儲器（RAM、ROM）、某些專用外圍設備）、某些專用外圍設備（硬件）及（硬件）及I/O接口等電路集成在一塊芯片上接口等電路集成在一塊芯片上,稱為單片微稱為單片微型計算機型計算機,簡稱單片機。世界上第一臺單片機是簡稱單片機。世界上第一臺單片機是Texas儀儀器公司于器公司于1975年研制成功的。年研制成功的。 2021/3/2341.2 單片機的起源與發(fā)展現(xiàn)狀單片機的起源與發(fā)展現(xiàn)狀單片機是從早期計算機系統(tǒng)中分化出來的。單片機是從早期計算機系統(tǒng)中分化出來的。單片機是嵌入式微型計算機的一個大

3、類。單片機是嵌入式微型計算機的一個大類。嵌入式計嵌入式計算機系統(tǒng)的定義是算機系統(tǒng)的定義是:一種內(nèi)部包含微計算機一種內(nèi)部包含微計算機,用于完成特定用于完成特定任務的電子系統(tǒng)任務的電子系統(tǒng),簡稱嵌入式系統(tǒng)。簡稱嵌入式系統(tǒng)。單片機也被稱為微控制單元（單片機也被稱為微控制單元（MCU）。）。 2021/3/2351.3 單片機的基本結(jié)構(gòu)單片機的基本結(jié)構(gòu) 問題問題:最簡單的單片機應具備什么最簡單的單片機應具備什么?（1）中央處理器（）中央處理器（CPU）:包括運算器、控制器和包括運算器、控制器和內(nèi)部寄存器組內(nèi)部寄存器組;（2）存儲器）存儲器:包括包括ROM和和RAM;（3）定時）定時/計數(shù)器計數(shù)器;（4

4、）輸入、輸出（）輸入、輸出（I/O）接口）接口單片機的基本結(jié)構(gòu)單片機的基本結(jié)構(gòu)如圖如圖1-1所示。所示。 2021/3/2362021/3/2371.4 單片機的應用領域單片機的應用領域1.4.1.單片機的特點單片機的特點根據(jù)單片機應用領域的要求根據(jù)單片機應用領域的要求,有以下特點有以下特點:（1） 集成度高集成度高,體積小體積小,重量輕重量輕,耗能少。耗能少。（2） 面向控制面向控制,功能強功能強,具有良好的實時性。具有良好的實時性。（3） 抗干擾能力強、工作溫度范圍寬、電磁兼容抗干擾能力強、工作溫度范圍寬、電磁兼容性強性強,可在惡劣環(huán)境下可靠地工作。可在惡劣環(huán)境下可靠地工作。（4） 設計簡

5、單、系統(tǒng)擴展方便、開發(fā)周期短。設計簡單、系統(tǒng)擴展方便、開發(fā)周期短。（5） 性性/價比高價比高,成本低于某些專用接口芯片。成本低于某些專用接口芯片。 2021/3/2381.4.2單片機的應用范圍單片機的應用范圍 1 工業(yè)過程控制工業(yè)過程控制借助借助I/O接口多接口多,位操作指令豐富位操作指令豐富,邏輯功能強的優(yōu)勢邏輯功能強的優(yōu)勢,單片機特別適用于工業(yè)過程控制單片機特別適用于工業(yè)過程控制,且開發(fā)周期短。且開發(fā)周期短。2021/3/239 2 智能儀表智能儀表單片機體積小、功耗低、適應能力及抗干擾能力強單片機體積小、功耗低、適應能力及抗干擾能力強,足夠的運算能力和運算速度足夠的運算能力和運算速度,

6、正在將傳統(tǒng)的測量儀表向數(shù)正在將傳統(tǒng)的測量儀表向數(shù)字化智能儀表方向轉(zhuǎn)變。字化智能儀表方向轉(zhuǎn)變。3 機電一體化產(chǎn)品機電一體化產(chǎn)品機電一體化產(chǎn)品是指集機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自機電一體化產(chǎn)品是指集機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)和計算機技術(shù)于一體動化技術(shù)和計算機技術(shù)于一體,具有智能特征的產(chǎn)品。是具有智能特征的產(chǎn)品。是機械工業(yè)發(fā)展的方向機械工業(yè)發(fā)展的方向,單片機與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品相結(jié)合單片機與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品相結(jié)合,使使機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化、控制智能化。機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化、控制智能化。2021/3/2310 4 汽車交通業(yè)汽車交通業(yè)單片機對這個行業(yè)的發(fā)展起了具大的推動作用。單片機對這個行業(yè)的發(fā)展起了具大的推動作用

7、。在在道路交通控制方面道路交通控制方面,單片機在重多交通設施中起核心作用。單片機在重多交通設施中起核心作用。如交通信號控制器、智能交通信號器、倒計時器、交通流如交通信號控制器、智能交通信號器、倒計時器、交通流量檢測器等。在汽車制造業(yè)量檢測器等。在汽車制造業(yè),現(xiàn)代汽車中采用單片機的智現(xiàn)代汽車中采用單片機的智能模塊愈來愈多能模塊愈來愈多,ABS、EBD等相繼走向?qū)嵱?。等相繼走向?qū)嵱谩?2021/3/23115 計算機網(wǎng)絡及通信技術(shù)計算機網(wǎng)絡及通信技術(shù)現(xiàn)代實時檢測、控制系統(tǒng)都離不開網(wǎng)絡與通信技術(shù)。現(xiàn)代實時檢測、控制系統(tǒng)都離不開網(wǎng)絡與通信技術(shù)。由于系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)龐大由于系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)龐大,而每一個節(jié)點又由

8、微型計算機而每一個節(jié)點又由微型計算機（多數(shù)是單片機或（多數(shù)是單片機或PLC）為核心的智能系統(tǒng)為核心的智能系統(tǒng),為在網(wǎng)絡應為在網(wǎng)絡應用創(chuàng)造了條件。用創(chuàng)造了條件。2021/3/23126 家用電器家用電器由于單片機控制功能強、體積小、價格低由于單片機控制功能強、體積小、價格低,廣泛用于廣泛用于家用電器。例如家用電器。例如?。由于該領域生產(chǎn)規(guī)模大。由于該領域生產(chǎn)規(guī)模大,前途廣泛。前途廣泛。2021/3/23131.4.3 單片機中常用的幾類存儲器單片機中常用的幾類存儲器 計算機的加工對象就是計算機的加工對象就是,也只有是數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被也只有是數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被安排在不同類型的存儲器中。計算機中的全部

9、信息安排在不同類型的存儲器中。計算機中的全部信息,包括包括程序代碼、中間運行結(jié)果和最終運行結(jié)果都需保存和記憶。程序代碼、中間運行結(jié)果和最終運行結(jié)果都需保存和記憶。并隨時更新和取出使用。有了存儲器并隨時更新和取出使用。有了存儲器,計算機才有記憶功計算機才有記憶功能能,才能正常工作。才能正常工作。 2021/3/2314存儲器、存儲器單元及地址、地址中的數(shù)據(jù)存儲器、存儲器單元及地址、地址中的數(shù)據(jù)及它們及它們之間的關(guān)系之間的關(guān)系:存儲器（存儲器（Memory）是計算機系統(tǒng)中的記憶設備）是計算機系統(tǒng)中的記憶設備,用用來存放程序和數(shù)據(jù)。來存放程序和數(shù)據(jù)。存儲器的容量是以字節(jié)（存儲器的容量是以字節(jié)（Byt

10、e記為記為B）作為計量單）作為計量單位的位的,如如128B、64KB、1GB等等,字節(jié)是存儲器的基本單元字節(jié)是存儲器的基本單元,就象學生生活區(qū)以宿舍為單元一樣。注意字節(jié)與位（就象學生生活區(qū)以宿舍為單元一樣。注意字節(jié)與位（bit）相區(qū)別相區(qū)別,1字節(jié)由字節(jié)由8個二進制位組成個二進制位組成,即即1B = 8b（bit）。這）。這與與1個宿舍住個宿舍住8個人一樣。個人一樣。 2021/3/2315常用的幾類存儲器有常用的幾類存儲器有: 1程序存儲器程序存儲器:特點是特點是“只讀不寫只讀不寫”,掉電后數(shù)據(jù)不丟失掉電后數(shù)據(jù)不丟失,數(shù)數(shù)據(jù)一般可保護據(jù)一般可保護10年以上。只讀存儲器分類如下年以上。只讀存儲

11、器分類如下:（1）ROM:程序由廠家在出廠時固化程序由廠家在出廠時固化,用戶不能再改寫用戶不能再改寫,如如8051單片機自帶單片機自帶4KROM。（2）OTP:只能寫入一次的程序存儲器只能寫入一次的程序存儲器,僅有一次僅有一次,之后不能之后不能再改寫。再改寫。 （3）EPROM:可通過紫外線擦除后反復改寫的程序存儲器?？赏ㄟ^紫外線擦除后反復改寫的程序存儲器。如如8751自帶自帶4K的的EPROM。（4）FLASH:可通過編程電壓帶電擦除可通過編程電壓帶電擦除,再改寫的程序存儲再改寫的程序存儲器。擦寫次數(shù)在器。擦寫次數(shù)在5萬次以上萬次以上,使用方便。正在取代使用方便。正在取代EPROM。 202

12、1/3/23161.4.3 單片機中常用的幾類存儲器單片機中常用的幾類存儲器 2隨機數(shù)據(jù)存儲器隨機數(shù)據(jù)存儲器單片機在工作時單片機在工作時,需要一定的存儲器空間來存放臨時需要一定的存儲器空間來存放臨時數(shù)據(jù)。這類存儲器我們稱之為隨機存儲器數(shù)據(jù)。這類存儲器我們稱之為隨機存儲器,簡寫為簡寫為RAM。RAM的一個特點就是掉電后數(shù)據(jù)自然丟失。的一個特點就是掉電后數(shù)據(jù)自然丟失。 2021/3/23171.4.3 單片機中常用的幾類存儲器單片機中常用的幾類存儲器 3非易失性數(shù)據(jù)存儲器非易失性數(shù)據(jù)存儲器具有具有RAM的可讀的可讀/寫功能寫功能,同時又具有程序存儲器同時又具有程序存儲器“掉電不丟失性掉電不丟失性”

13、特性的這類存儲器特性的這類存儲器,稱為非易失性數(shù)據(jù)稱為非易失性數(shù)據(jù)存儲器。存儲器。這類存儲器這類存儲器,用于存放單片機系統(tǒng)參數(shù)或工作信息等用于存放單片機系統(tǒng)參數(shù)或工作信息等經(jīng)常需要在單片機系統(tǒng)運行中改變的數(shù)據(jù)。經(jīng)常需要在單片機系統(tǒng)運行中改變的數(shù)據(jù)。 2021/3/23181.4.4 單片機的幾個概念單片機的幾個概念單片機內(nèi)部的單片機內(nèi)部的CPU是在時鐘作用下有節(jié)律地工作的。是在時鐘作用下有節(jié)律地工作的。時鐘是時鐘是CPU的心臟。的心臟。（1）時鐘（振蕩）周期）時鐘（振蕩）周期指單片機內(nèi)部指單片機內(nèi)部振蕩源信號振蕩源信號的周期的周期,或外部時鐘方式下或外部時鐘方式下在在XTAL1引腳上輸入的時鐘

14、信號的周期引腳上輸入的時鐘信號的周期。2021/3/2319（2）狀態(tài)周期）狀態(tài)周期又稱又稱S周期。是周期。是CPU工作的節(jié)拍。其周期是振蕩周工作的節(jié)拍。其周期是振蕩周期的兩倍。狀態(tài)周期分兩個節(jié)拍期的兩倍。狀態(tài)周期分兩個節(jié)拍,即即P1和和P2節(jié)拍節(jié)拍,每個節(jié)拍每個節(jié)拍的周期即為振蕩周期。的周期即為振蕩周期。（3）機器周期）機器周期是標準是標準51指令執(zhí)行時間的基本單位。指令執(zhí)行時間的基本單位。一個機器周期一個機器周期由由6個狀態(tài)周期或個狀態(tài)周期或12個振蕩周期組成。個振蕩周期組成。2021/3/2320（4）指令周期）指令周期是指是指CPU執(zhí)行一條指令所占用的全部時間。執(zhí)行一條指令所占用的全部

15、時間。51指令指令系統(tǒng)共有系統(tǒng)共有111條條,按執(zhí)行的時間分按執(zhí)行的時間分,單周期指令有單周期指令有64條條,雙周雙周期指令有期指令有45條條,只有乘、除只有乘、除2條指令為條指令為4周期周期。在。在12MHz時時鐘條件下鐘條件下,執(zhí)行時間分別為執(zhí)行時間分別為1s、2s、4s。2021/3/2321機器周期簡單實用的計算方法機器周期簡單實用的計算方法:標準標準51的機器周期是的機器周期是時鐘周期的時鐘周期的12倍倍,設你設計的設你設計的51機系統(tǒng)時鐘頻率為機系統(tǒng)時鐘頻率為fosc,則則利用下式可快速計算出該利用下式可快速計算出該51機的機器周期。機的機器周期。 例如例如,當當 時時,代入上式代

16、入上式,可得可得:11.0592MHzfOSC1.085.11.059212(MHz)f12(sTOSCm)(1212)(MHzfTsTOSCfoscm2021/3/2322注注:式式只適用于計算標準只適用于計算標準51單片機單片機,即機器周期是即機器周期是12個時鐘個時鐘周期的周期的51機的機器周期。機的機器周期。 )MHz(f12)s(TOSCm 2021/3/23231.4.5 51系列單片機的發(fā)展系列單片機的發(fā)展 三次革命性變革三次革命性變革:一是一是ATMEL公司率先公司率先推出推出FLASH存儲器的存儲器的51單片單片機機,使內(nèi)嵌、廉價、可反復改寫的程序存儲器型單片機成使內(nèi)嵌、廉價

17、、可反復改寫的程序存儲器型單片機成為現(xiàn)實為現(xiàn)實,大幅度縮短了大幅度縮短了51機的開發(fā)時間和成本。機的開發(fā)時間和成本。二是二是51機的機的C編譯調(diào)試軟件編譯調(diào)試軟件C51的出現(xiàn)的出現(xiàn),使使51機在我機在我國迅速推廣。國迅速推廣。三是持續(xù)至今的三是持續(xù)至今的增強型增強型51機的問世機的問世。 2021/3/23241Philips公司系列單片機公司系列單片機Philips公司高檔產(chǎn)品有公司高檔產(chǎn)品有P8XC591,在標準在標準51的基礎的基礎上增加的功能有上增加的功能有:內(nèi)部程序存儲器和內(nèi)部程序存儲器和RAM容量均有較大增加。容量均有較大增加。芯片功能和片內(nèi)外設模塊大幅度增加芯片功能和片內(nèi)外設模塊

18、大幅度增加,包括包括:A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器換器,CAN控制器、監(jiān)視定時器控制器、監(jiān)視定時器T3、32字節(jié)加密陣列、四字節(jié)加密陣列、四個中斷優(yōu)先級個中斷優(yōu)先級,15個中斷源（標準個中斷源（標準51為為5個）、電源控制模個）、電源控制模式式:時鐘可停止和恢復時鐘可停止和恢復;空閑模式空閑模式;掉電模式、雙掉電模式、雙DPTR、在、在線仿真功能等。線仿真功能等。 2021/3/23252T89C51CC01單片機單片機ATMEL公司產(chǎn)品公司產(chǎn)品,在標準在標準51的基礎上增加的功能有的基礎上增加的功能有:內(nèi)部程序存儲器和內(nèi)部程序存儲器和RAM容量均有較大增加。并有容量均有較大增加。并有2K片內(nèi)片內(nèi)EEPRO

19、M。芯片功能和片內(nèi)外設模塊大幅度增加芯片功能和片內(nèi)外設模塊大幅度增加,包括包括:A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器,CAN控制器、控制器、21位監(jiān)視定時器（位監(jiān)視定時器（WDT）、可選的）、可選的12時鐘周期時鐘周期/機器周期機器周期和雙倍速方式、四個中斷優(yōu)先級和雙倍速方式、四個中斷優(yōu)先級,14個中斷源、電源控制模式個中斷源、電源控制模式:時鐘時鐘可停止和恢復可停止和恢復;空閑模式空閑模式;掉電模式、雙掉電模式、雙DPTR、軟件復位、上電檢、軟件復位、上電檢測復位、在線仿真功能、測復位、在線仿真功能、5通道通道16位可編程計數(shù)陣列位可編程計數(shù)陣列, PWM、高速、高速輸出、時間和邊沿捕捉等。輸出、時間和邊沿捕

20、捉等。 2021/3/23263C8051F系列單片機系列單片機C8051F系列單片機是美國系列單片機是美國Silabs公司的產(chǎn)品公司的產(chǎn)品,功能強大。功能強大。采用流水線結(jié)構(gòu)采用流水線結(jié)構(gòu),廢除了機器周期的概念廢除了機器周期的概念,指令以時鐘周期為指令以時鐘周期為運行單位運行單位,70%的指令為的指令為12個時鐘周期。在相同的時鐘下個時鐘周期。在相同的時鐘下,運行速度運行速度比標準比標準51提高了近提高了近10倍。倍。內(nèi)部程序存儲器和內(nèi)部程序存儲器和RAM容量均有較大增加。容量均有較大增加。芯片功能包括芯片功能包括:A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器,CAN控制器、控制器、12位位D/A轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換器、多個

21、時鐘源多個時鐘源,且時鐘頻率可編程、雙異步串口、且時鐘頻率可編程、雙異步串口、WDT、多種復位方、多種復位方式、集成式、集成SPI、I2C、USB等各種接口模塊、可編程計數(shù)陣列、在線等各種接口模塊、可編程計數(shù)陣列、在線仿真功能等。仿真功能等。 2021/3/23274CC2430/2431單片機單片機是是Chipcon公司的嵌入式片上系統(tǒng)。它支持公司的嵌入式片上系統(tǒng)。它支持2.4GHz IEEE802.15.4/ZigBee協(xié)議。（協(xié)議。（Zigbee是一種新興的短距是一種新興的短距離、低速率的無線網(wǎng)絡技術(shù)。）離、低速率的無線網(wǎng)絡技術(shù)。）主要特點主要特點:8051內(nèi)核內(nèi)嵌內(nèi)核內(nèi)嵌2.4GHz

22、IEEE802.15.4RF收發(fā)器收發(fā)器,并極高的接收靈敏度和抗干擾能力。是無線通信并極高的接收靈敏度和抗干擾能力。是無線通信領域首選的單片機。領域首選的單片機。 2021/3/23285W7100單片機單片機W7100是是WIZnet HK Ltd公司一款功能強大的網(wǎng)絡公司一款功能強大的網(wǎng)絡微處理器。它內(nèi)嵌了一個硬件的微處理器。它內(nèi)嵌了一個硬件的TCP/IP內(nèi)核。其是是一內(nèi)核。其是是一個速率優(yōu)化的、與個速率優(yōu)化的、與51兼容的兼容的8位嵌入式控制器位嵌入式控制器,使用片內(nèi)存使用片內(nèi)存儲器高速運行。硬件的儲器高速運行。硬件的TCP/IP協(xié)議棧支持協(xié)議棧支持TCP、UDP、IPv4、ICMP、A

23、RP、IGMP和和PPPoE。2021/3/23296STC系列單片機系列單片機我國宏晶科技的增強型我國宏晶科技的增強型51機產(chǎn)品。有機產(chǎn)品。有STC90及及STC10、11、12、15等系列單片機等系列單片機,其中其中STC10、11、12、15等等1T系列單片機廢系列單片機廢除了機器周期的概念除了機器周期的概念,指令以時鐘周期為單位指令以時鐘周期為單位,大部分指令為大部分指令為12個時個時鐘周期。在相同的時鐘下鐘周期。在相同的時鐘下,運行速度比標準運行速度比標準51提高了近提高了近612倍。倍。STC系列有多種配置產(chǎn)品系列有多種配置產(chǎn)品,價格低、性能穩(wěn)定價格低、性能穩(wěn)定,是我國是我國15系

24、列系列單片機的主流產(chǎn)品。單片機的主流產(chǎn)品。增強型增強型51單片機種類遠遠不是本書介紹的幾種單片機種類遠遠不是本書介紹的幾種,需要選用單需要選用單片機時片機時,請注意收集各種單片機產(chǎn)品資料請注意收集各種單片機產(chǎn)品資料,以期獲得最佳的選擇。以期獲得最佳的選擇。 2021/3/23301.5 單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程1.5.1單片機選型要點單片機選型要點系統(tǒng)性能是單片機選型的首要因素。選型不當系統(tǒng)性能是單片機選型的首要因素。選型不當,可能可能造成系統(tǒng)設計失敗造成系統(tǒng)設計失敗,至少是系統(tǒng)運行狀態(tài)不佳。至少是系統(tǒng)運行狀態(tài)不佳。從系統(tǒng)的任務看從系統(tǒng)的任務看,根據(jù)應用體會和工程經(jīng)驗根據(jù)應用體

25、會和工程經(jīng)驗,建議單建議單片機選型應從以下幾方面考慮片機選型應從以下幾方面考慮:（1）單片機的資源）單片機的資源,如如I/O口、定時器、中斷源的數(shù)口、定時器、中斷源的數(shù)目目,串行口的數(shù)目與等串行口的數(shù)目與等,原則是原則是:滿足不需外擴資源能滿足系滿足不需外擴資源能滿足系統(tǒng)需求者優(yōu)先。統(tǒng)需求者優(yōu)先。2021/3/2331 （2）開發(fā)周期最短原則）開發(fā)周期最短原則:是否可用高級語言編程是否可用高級語言編程?設計者對該型單片機的硬件與軟件是否較熟設計者對該型單片機的硬件與軟件是否較熟?有無產(chǎn)品開有無產(chǎn)品開發(fā)成功經(jīng)驗等。在同等條件下選用自己最拿手的一款單片發(fā)成功經(jīng)驗等。在同等條件下選用自己最拿手的一款

26、單片機機,可大幅度縮短開發(fā)周期?？纱蠓瓤s短開發(fā)周期。（3）價格、封裝形式、體積、貨源、性價比等）價格、封裝形式、體積、貨源、性價比等。它。它們關(guān)系到產(chǎn)品的經(jīng)濟性和在市場中的優(yōu)勢。們關(guān)系到產(chǎn)品的經(jīng)濟性和在市場中的優(yōu)勢。 2021/3/23321.5.2單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程1系統(tǒng)規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃對系統(tǒng)功能、技術(shù)指標、工作形式、應用條件和使用、操作對系統(tǒng)功能、技術(shù)指標、工作形式、應用條件和使用、操作方法、產(chǎn)品尺寸外觀與內(nèi)部結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品加工、升級與維方法、產(chǎn)品尺寸外觀與內(nèi)部結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品加工、升級與維護等一系列問題的定義與設計工作。該階段產(chǎn)生出的各類文件護等一系列問題的

27、定義與設計工作。該階段產(chǎn)生出的各類文件,將將成為產(chǎn)品開發(fā)、驗收、生產(chǎn)的指南和依據(jù)。成為產(chǎn)品開發(fā)、驗收、生產(chǎn)的指南和依據(jù)。2系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)硬件設計針對系統(tǒng)功能、技術(shù)指標、產(chǎn)品尺寸外觀與內(nèi)部結(jié)構(gòu)針對系統(tǒng)功能、技術(shù)指標、產(chǎn)品尺寸外觀與內(nèi)部結(jié)構(gòu),設計設計并制作出實現(xiàn)系統(tǒng)功能的電路板并制作出實現(xiàn)系統(tǒng)功能的電路板,稱為目標板。稱為目標板。3系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)軟件設計根據(jù)系統(tǒng)任務、功能和技術(shù)指標、針對控制對象根據(jù)系統(tǒng)任務、功能和技術(shù)指標、針對控制對象,設計程序設計程序流程圖、編寫控制程序。流程圖、編寫控制程序。 2021/3/23334系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試（1）硬件調(diào)試）硬件調(diào)試:排除系統(tǒng)硬件故障排除系統(tǒng)硬件故

28、障,如電路板制作的如電路板制作的質(zhì)量和電路設計的缺陷甚至錯誤、直到確認系統(tǒng)上所有器質(zhì)量和電路設計的缺陷甚至錯誤、直到確認系統(tǒng)上所有器件均能正常工作為止。件均能正常工作為止。（2）軟硬件聯(lián)合調(diào)試）軟硬件聯(lián)合調(diào)試:包括系統(tǒng)中各器件的驅(qū)動程包括系統(tǒng)中各器件的驅(qū)動程序的調(diào)試和各種功能程序序的調(diào)試和各種功能程序,如定時、中斷、通信、數(shù)據(jù)處如定時、中斷、通信、數(shù)據(jù)處理等程序的調(diào)試理等程序的調(diào)試,最后將它們合并成為完整程序最后將它們合并成為完整程序,實現(xiàn)系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)所有功能并達到種類技術(shù)指標。所有功能并達到種類技術(shù)指標。 2021/3/23345系統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)優(yōu)化觀察系統(tǒng)運行效果觀察系統(tǒng)運行效果,找出系統(tǒng)缺陷

29、和不足找出系統(tǒng)缺陷和不足,通過軟、通過軟、硬件的良好配合硬件的良好配合,優(yōu)化系統(tǒng)工作的效率和質(zhì)量優(yōu)化系統(tǒng)工作的效率和質(zhì)量,在提高系統(tǒng)在提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準確性和可靠性方面下功夫。的穩(wěn)定性、準確性和可靠性方面下功夫。6產(chǎn)品開發(fā)階段完成產(chǎn)品開發(fā)階段完成對所開發(fā)的產(chǎn)品對所開發(fā)的產(chǎn)品,要求精益求精要求精益求精,反復修改反復修改,使之不斷使之不斷完善。但事情總有完成的一天完善。但事情總有完成的一天,且說是階段性完成吧且說是階段性完成吧! 2021/3/23351.6 必備的基礎知識、軟、硬件條件與能力必備的基礎知識、軟、硬件條件與能力1意識和知識意識和知識（1）工程意識）工程意識:逐漸養(yǎng)成系統(tǒng)規(guī)劃習慣逐

30、漸養(yǎng)成系統(tǒng)規(guī)劃習慣,在學校期間在學校期間,課內(nèi)實驗、課程設計、畢業(yè)設計、種類電子比賽都是學習課內(nèi)實驗、課程設計、畢業(yè)設計、種類電子比賽都是學習和積累經(jīng)驗環(huán)節(jié)和積累經(jīng)驗環(huán)節(jié),以上實踐環(huán)節(jié)是工程意識的建立和深化以上實踐環(huán)節(jié)是工程意識的建立和深化的動力。的動力。 2021/3/2336（2）專業(yè)基礎知識）專業(yè)基礎知識系統(tǒng)軟、硬件設計需要數(shù)學、物理、模擬和數(shù)字電系統(tǒng)軟、硬件設計需要數(shù)學、物理、模擬和數(shù)字電子技術(shù)、子技術(shù)、C語言程序設計等專業(yè)基礎的支撐。語言程序設計等專業(yè)基礎的支撐。單片機系統(tǒng)開發(fā)將為專業(yè)知識找到用武之地單片機系統(tǒng)開發(fā)將為專業(yè)知識找到用武之地,使專業(yè)使專業(yè)知識得到鞏固和提高知識得到鞏固和

31、提高;反過來反過來,專業(yè)基礎知識專業(yè)基礎知識,又將在單片機又將在單片機的產(chǎn)品開發(fā)中為你提供強有力的支持。這種雙贏的關(guān)系的產(chǎn)品開發(fā)中為你提供強有力的支持。這種雙贏的關(guān)系,單片機比任何一門學科表現(xiàn)得更顯著、更自然。單片機比任何一門學科表現(xiàn)得更顯著、更自然。有一點是需要自己把握的有一點是需要自己把握的,這就是學習單片機的決心這就是學習單片機的決心和信心。和信心。 2021/3/23372所需的能力所需的能力系統(tǒng)工作對象為物理實體系統(tǒng)工作對象為物理實體,而程序則用抽象的編程語而程序則用抽象的編程語言描述。所以言描述。所以,學用單片機學用單片機,需要實際動手和抽象思維兩方需要實際動手和抽象思維兩方面的能力。概括起來包括面的能力。概括起來包括:（1）電路板設計、焊接、測試等經(jīng)常性動手能力。）電路板設計、焊接、測試等經(jīng)常性動手能