單片機訓練要點硬件成要素軟件設計結(jié)構(gòu)

1、中斷管理（應用）中斷管理（應用）l多中斷源是中斷管理的需求背景l(fā)中斷屏蔽：全局屏蔽、個別屏蔽l中斷向量中斷服務子程序與中斷源的對應關系;l優(yōu)先級管理各中斷事件的優(yōu)先權(quán)問題（中斷嵌套），有時只用高低兩級。l管理的途徑 ：1、專門的器件（51集成在內(nèi)部）；2、通過軟件查詢中斷子程序編寫時注意要點：中斷子程序編寫時注意要點：l確保中斷向量正確；l現(xiàn)場保護與恢復是關鍵（匯編語言）；l通過全局變量和主程序交換信息；通過靜態(tài)變量處理同一中斷源的不同次之間的邏輯關系；l在多中斷源時，要特別注意中斷嵌套的問題；l調(diào)試時，對中斷要專門調(diào)試測試，確認正確性。存儲器要點：存儲器要點：l單片機內(nèi)部一般具有少量的sra

2、m和足夠的多的rom，也有一些單片機內(nèi)部集成e2prom。要知道各自的用法；l在一些信號處理類型的應用中，內(nèi)部的sram可能不夠用，需要掌握ram擴展的基本技術；熟悉市場上常見的產(chǎn)品；l特別說明：擴展容量時要知道地址范圍，并確保不和其它接口地址沖突。lfifo存儲器作為一種“塊數(shù)據(jù)”的緩沖方式，在一些題目中特別有用，應關注idt公司的該類型產(chǎn)品。定時器應用要點定時器應用要點l掌握工作模式的應用特點：mcs51中方式1和方式2l知道時間常數(shù)和定時時間的關系；l掌握如何去控制定時器的開啟與關閉；l學會中斷與查詢兩種處理方式；l在很多應用中，可能需要長時間定時（即超過額定的實時范圍），此時可借助中斷

3、軟件控制實現(xiàn)l注意計數(shù)器和定時器使用方法的細微差異l必要時，可利用cpld自己設計。 i2c總線是由數(shù)據(jù)線sda和時鐘scl構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 在cpu與被控ic之間、ic與ic之間進行雙向傳送。 每個電路和模塊都有唯一的地址，在信息的傳輸過程中，i2c總線上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器），又是發(fā)送器（或接收器），這取決于它所要完成的功能。 cpu發(fā)出的控制信號分為地址碼和控制量兩部分，地址碼用來選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類；控制量決定該調(diào)整的類別（如對比度、亮度等）及需要調(diào)整的量。這樣，各控制電路雖然掛在同一條總線上，卻彼此獨立。 lspi 總線是mo

4、torola公司推出的三線同步接口，同步串行3線方式進行通信:一條時鐘線sck，一條數(shù)據(jù)輸入線mosi，一條數(shù)據(jù)輸出線miso;用于cpu與各種外圍器件進行全雙工、同步串行通訊。spi主要特點有:可以同時發(fā)出和接收串行數(shù)據(jù);可以當作主機或從機工作;提供頻率可編程時鐘;發(fā)送結(jié)束中斷標志;寫沖突保護;總線競爭保護等。圖示出spi總線工作的四種方式，其中使用的最為廣泛的是spi0和spi3方式(實線表示):spi總線工作的四種方式總線工作的四種方式a/d、d/a應用要點應用要點l掌握幾種典型的芯片及其單片機接口（不同速度、分辨率和接口方式）l在高精度的應用中參考電源是關鍵，了解幾種專門的參考電壓芯片

5、。l模擬信號可能需要調(diào)理、變換設計與調(diào)試設計與調(diào)試l硬件設計：在硬件設計時，要留下一些專門的調(diào)試端口、幾個狀態(tài)指示燈。l調(diào)試時編寫很小的程序模塊，借助示波器等儀器分別驗證硬件功能。特別注意端口地址不要錯。l軟件調(diào)試：l1、對軟件設計而言，可通過仿真軟件分別調(diào)通一些與硬件相對獨立的子程序；l2、軟硬件聯(lián)調(diào)時，要在一些關鍵性的位置（比如中斷、功能塊程序的首尾）設置一些狀態(tài)顯示子程序，這樣可以直觀地觀察程序的執(zhí)行情況。l3、必要時采用仿真器。但濫用仿真器可能導致效率低下。4、嵌入式軟件結(jié)構(gòu)l 循環(huán)輪詢（polling loop）系統(tǒng)l程序依次檢查系統(tǒng)的每一個輸入條件，一旦條件成立就進行相應的處理。優(yōu)

6、點：l對于簡單的系統(tǒng)而言，便于編程和理解；l沒有中斷的機制，程序運行良好，不會出現(xiàn)隨機的問題。l缺點：l應用領域有限（由于不可確定性）；l對于有大量i/o服務的應用不容易實現(xiàn)；l如果程序規(guī)模大，則不便于調(diào)試。l循環(huán)輪詢系統(tǒng)運行方式循環(huán)輪詢系統(tǒng)流程循環(huán)輪詢系統(tǒng)流程循環(huán)輪詢系統(tǒng)通常的軟件結(jié)構(gòu)如下：initialize ()while (true) if (condition_1) action_1 () ; if (condition_2) action_2 () ; if (condition_n) action_n () ;l 前后臺系統(tǒng)（foreground/background） 又叫中斷驅(qū)動系統(tǒng)。后臺是一個一直在運行的系統(tǒng)，前臺是有機一些中斷處理過程組成的。當有一個前臺時間（外部時間發(fā)生時），引起中斷，中斷后臺運行，進行前臺處理，處理完成后有回到后臺（通常后臺又稱為主程序）。前后臺系統(tǒng)程序流程前后臺系統(tǒng)程序流程l優(yōu)點：l可并發(fā)處理不同的異步時間，設計簡單；l中斷處理程序有多個，主程序一個；l無須學習os相關的知識。l缺點：l