单片机开发软件框架设计指南

发布时间：2021-05-19 10:08:02 所属栏目：交互来源：互联网

导读：单片机方案的需求分析。单片机方案确定后，应充分了解和认识客户提出的单片机方案功能要求，并通过用户了解方案的设计目标和技术指标。这个阶段主要解决以下问题。 1.分析单片机方案的任务。方案用于检查时，必须明确检查的参数是什么，精度要求是什么。方

单片机方案的需求分析。
　　单片机方案确定后，应充分了解和认识客户提出的单片机方案功能要求，并通过用户了解方案的设计目标和技术指标。这个阶段主要解决以下问题。
　　1.分析单片机方案的任务。方案用于检查时，必须明确检查的参数是什么，精度要求是什么。方案用于控制时，必须明确控制的回路有多少，控制的实时性有什么要求等
　　2.明确输入信号的数量、种类、包围、相互关系、信号、这些信号必须进行什么样的变化，如何与单片机连接等
　　3.明确输出信号的数量、种类和变化范围，使用哪个执行机构实现，使用哪个电路进行信号变化，如何与输出执行机构连接，如何满足执行机构所需的电力参数要求等
　　4.明确需要设置开关、键盘、显示和发声电路等人机对话接口
　　5.了解方案的应用环境条件，如温度、湿度、供电状况、现场干扰、控制室与现场的距离等，采取什么措施防止干扰和保护
　　6.明确方案的各项技术指标，合理选择实现这些指标的方案，达到最佳性价比。

　　可行性分析。
　　根据方案需求分析获得的各项技术指标，如测量精度、响应时间、测量范围、可靠性要求等，进行可行性分析。通过调查目前的技术水平，判断是否有能力完成该方案的开发，达到各项技术指标。可行性分析通常包括以下几个方面。
　　1.了解国内外同类方案的开发水平、设备性能、设备水平、供应状态等
　　2.了解可移植的硬、软技术。尽量移植可移植，防止大量低水平重复劳动
　　3.了解软硬件技术的难易度，明确方案的关键
　　4.了解拟用设备的技术支持和开发环境。

　　整体设计。
　　整个方案设计包括方案主要设备的选择和方案硬件、软件功能的划分和协调。整个方案设计主要考虑以下问题。
　　1.确定单片机型号。
　　根据方案的功能目标复杂性、可靠性要求、精度和速度要求，选择性价比合理的单片机型。单片机的种类机型多，不同型号、不同厂家的产品在存储容量、ROM介质、下载方式等方面有所不同。在选择型号时，应考虑所选型号的性能应符合方案的整体要求，并留有空间以便以后更新。开发方便，具有良好的开发工具和开发环境。市场供应(包括外部扩展部和设备)长期充足。设计师熟悉型号的开发技术，以便缩短开发周期。
　　2.确定使用的传感器。
　　传感器的选择尤为重要，因为工业测量计划中使用的各种传感器仍然是影响计划性能的重要瓶颈。一个设计合理的工业测量控制方案于传感器的精度和环境条件的制约，往往达不到预定的设计指标。
　　3、方案软件、硬件功能的划分。
　　单片机应用方案的关键特点是软硬件紧密结合。根据应用方案的实际情况，全面考虑硬件、软件功能的划分和协作。

　　硬件设计。
　　整个方案确定后，方案硬件的规模和软件框架也确定了。硬件和软件是单片机应用方案的三个重要部分，硬件是基础，软件很重要。这两者可以互相转换。为了提高方案的可靠性，必须在满足应用方案的精度和速度等要求的基础上，尽量将硬件实现的功能从软件中完成。
　　在整体方案确定的硬件框架下，进一步细化方案硬件设计，根据实际需要合理分配主机资源，如I/O口、中断源、定时/计数器等。对于外扩的功能器件，需要认真合理的选择，确保其接口与主机接口一致，操作方便。主频振荡器和电源的选择也要十分重视，确保振荡频率符合要求，方案电压稳定。
　　硬件设计中的另一个重要问题是如何提高方案的抗干扰能力，提高硬件方案的可靠性。在方案需求分析中，对工作现场和环境进行了认真细致的分析，提出了具体实际的要求。在硬件方案设计中应采取相应措施，配置各种抗干扰器件(如光电隔离、定时监控、屏蔽等)，将其融入整个硬件设计中。对于一些重要、关键的部分，应尽可能提前进行局部的模拟试验，如对传感器、功放、A/G转换、驱动能力等进行局部试验，获取第一手技术资料。通过模拟考试，分析确定软件可以完成哪些工作，硬件必须实现哪些工作等。
　　在方案设备选定的基础上，可以设计硬件方案电路原理图。根据电路原理图，在面包板上搭建电路，配合部分软件进行调整和运行，随时进行修正和补充。在此基础上加工/块或3块印刷电路板，焊接设备，加载设计软件，进行综合调整。在综合调还将对硬件方案提出新的修改或补充。综合调试正确后，绘制正确的方案硬件电路原理图和印刷电路图，加工印刷电路板，完成设备安装。

（编辑：开发网_开封站长网）

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