第10章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

第10章

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)10.1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程10.2應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具10.3單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)舉例10.4單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù)退出10.1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程10.1.1

擬定總體設(shè)計(jì)方案1、擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2、建立數(shù)學(xué)模型3、機(jī)型和器件的選擇4、硬件和軟件功能劃分10.1.2

硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程10.1.3

軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程1、程序總體設(shè)計(jì)2、繪制程序流程圖3、編制程序4、上機(jī)調(diào)試5、系統(tǒng)模擬調(diào)試6、在線仿真調(diào)試10.1.4 程序固化10.2應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具10.2.1單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)成

10.2.2單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的功能 單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)用戶程序進(jìn)行輸入、編輯、匯編和調(diào)試的功能。此外，還必須具備在線仿真功能。輔助設(shè)計(jì)功能，是衡量單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)性能高低的重要標(biāo)志。1、程序輸入和編輯2、對(duì)用戶程序進(jìn)行匯編、連接和裝載3、對(duì)用戶程序進(jìn)行調(diào)試（1）設(shè)置斷點(diǎn)運(yùn)行 （2）單步運(yùn)行 （3）連續(xù)運(yùn)行 （4）對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)狀態(tài)讀出和修改 4、反匯編功能

5、跟蹤功能

6、程序固化功能

7、單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言11.2.3 單片機(jī)開(kāi)發(fā)器介紹 目前國(guó)產(chǎn)通用單片機(jī)開(kāi)發(fā)器品種較多。如：SICE系列（復(fù)旦大學(xué)研制）、DVCC系列（啟東計(jì)算機(jī)廠制造）、KDV系列（中國(guó)科大研制）、MICE（珠海萬(wàn)利電子有限公司制造）、偉福E2000（南京偉福實(shí)業(yè)有限公司）以及TDS51開(kāi)發(fā)及教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（西安唐都科教儀器公司）。 （按具體開(kāi)發(fā)器介紹)10.3單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)舉例

以十字路口交通燈控制系統(tǒng)為例，介紹一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

10.3.1總體設(shè)計(jì)方案1、任務(wù)書(shū) 系統(tǒng)功能：此十字路口交通燈控制系統(tǒng)，分東西道和南北道，設(shè)東西道為A道，南北道為B道。規(guī)定：A道放行時(shí)間為2分鐘，B道放行1.5分鐘；綠燈放行，紅燈停止；綠燈轉(zhuǎn)紅燈時(shí)，黃燈亮2秒鐘；當(dāng)一道有車(chē)而另一道無(wú)車(chē)時(shí)，交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車(chē)道放行；若有緊急車(chē)輛要求通過(guò)時(shí)，此系統(tǒng)應(yīng)能禁止普通車(chē)輛，而讓緊急車(chē)輛通過(guò)。

處理方案：本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為中心處理部件，輸入/輸出量均屬開(kāi)關(guān)量，而緊急車(chē)輛通過(guò)，采用實(shí)時(shí)中斷方式。2、機(jī)型和器件的選擇 系統(tǒng)以常用的8031單片機(jī)作為中心處理部件，2732A作為程序存儲(chǔ)器，紅、綠、黃燈各4個(gè)作為交通指示燈，反應(yīng)A道、B道有無(wú)車(chē)輛的傳感器各2個(gè)，處理緊急車(chē)輛的中斷按鈕一個(gè)。 10.3.2硬件設(shè)計(jì) 將A道上的兩個(gè)同色燈聯(lián)在一起，B道上的同色燈也彼此相連（此處用發(fā)光二極管模擬實(shí)際的交通燈）；用8031單片機(jī)的P1.0～P1.5共6根輸出線，控制各色交通燈的點(diǎn)亮與熄滅；A、B道上有無(wú)車(chē)輛的信號(hào)，輸入給P1.6、P1.7；緊急車(chē)輛通過(guò)，采用外部觸發(fā)按鍵實(shí)時(shí)中斷方式。 根據(jù)該系統(tǒng)的功能要求及所用元器件，設(shè)計(jì)硬件電路，電路原理如圖10-8所示。 10.3.2硬件設(shè)計(jì) 將A道上的兩個(gè)同色燈聯(lián)在一起，B道上的同色燈也彼此相連（此處用發(fā)光二極管模擬實(shí)際的交通燈）；用8031單片機(jī)的P1.0～P1.5共6根輸出線，控制各色交通燈的點(diǎn)亮與熄滅；A、B道上有無(wú)車(chē)輛的信號(hào)，輸入給P1.6、P1.7；緊急車(chē)輛通過(guò)，采用外部觸發(fā)按鍵實(shí)時(shí)中斷方式。 根據(jù)該系統(tǒng)的功能要求及所用元器件，設(shè)計(jì)硬件電路，電路原理如圖10-8所示。 10.3.3軟件設(shè)計(jì) 根據(jù)硬件電路原理圖，并按系統(tǒng)的功能畫(huà)出程序流程圖。由于此系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，故采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；緊急車(chē)輛通過(guò)的處理，則采用中斷的方法，由中斷處理程序處理。程序流程如圖10-9（a）、10-9（b）所示。 說(shuō)明：P1.6=0，表示A道有車(chē)通過(guò)，P1.6=1，表示A道無(wú)車(chē)通過(guò)；

P1.7=0，表示B道有車(chē)通過(guò)，P1.6=1，表示B道無(wú)車(chē)通過(guò)。參考程序如下：（1）主程序：

ORG0000H

LJMPSTART

ORG0003H

LJMPTOINT

ORG1000HSTART: SETBIE.0

SETBIP.0

CLRTCON.0參考程序如下：（1）主程序：

ORG0000H

LJMPSTART

ORG0003H

LJMPTOINT

ORG1000HSTART: SETBIE.0

SETBIP.0

CLRTCON.0ENTER: CLREA

MOVR4,#60

MOVP1,#11110011B

CLRF0

SETBEALOOP1: ACALLDELAY

DJNZR4,PA1

AJMPLL1PA1:

MOVC,P1.6

JNCLOOP1LL1:

MOVP1,#11110101B

ACALLDELAY

CLREA

MOVR5,#45

MOVP1,#11011110B

SETBF0

SETBEALOOP2: ACALLDELAY

DJNZR5,PB1

AJMPLL2PB1:

MOVC,P1.7

JNCLOOP2

MOVC,P1.6

JCLOOP2LL2:

MOVP1,#11101110B

ACALLDELAY

AJMPENTERDELAY: MOVR1,#14HMM1: MOVR2,#0C8H MM2: MOVR3,#0FAHMM3: DJNZR3,MM3

DJNZR2,MM2

DJNZR1,MM1

RET

END（2）中斷服務(wù)程序：TOINT: PUSHP1

MOVC,F0

JNCPA

SETBP1.5

CLRP1.4

ACALLDELAY

MOVP1,#11110110B

SJMPLOOP（2）中斷服務(wù)程序：TOINT: PUSHP1

MOVC,F0

JNCPA

SETBP1.5

CLRP1.4

ACALLDELAY

MOVP1,#11110110B

SJMPLOOPPA:

SETBP1.2

CLRP1.1

ACALLDELAY

MOVP1,#11110110BLOOP: MOVC,P3.2

JNCLOOP

MOVC,F0

MOVP1,#11110011BLB: