智能儀表第6章+監(jiān)控程序課件

監(jiān)控程序06監(jiān)控程序06本章主要內(nèi)容6.1軟件設(shè)計(jì)方法6.1.1概述6.1.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法6.1.3軟件測(cè)試6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)6.2.1概述6.2.2監(jiān)控主程序6.2.3初始化管理6.2.4鍵盤(pán)管理6.2.5顯示管理6.2.6中斷管理6.2.7時(shí)鐘管理6.2.8手-自動(dòng)控制6.2.9自診斷處理本章主要內(nèi)容6.1軟件設(shè)計(jì)方法6.1.1概述6.1.26.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.1概述軟件設(shè)計(jì)是智能儀表設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分，因?yàn)橹悄軆x表的功能是靠軟件在硬件電路的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。而且對(duì)同一硬件電路，編制不同的軟件可以實(shí)現(xiàn)不同的功能?！糗浖_(kāi)發(fā)經(jīng)歷的階段分析→設(shè)計(jì)→編程→測(cè)試→運(yùn)行與維護(hù)◆軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容①軟件系統(tǒng)的模塊層次結(jié)構(gòu)②控制流程③數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)6.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.1概述軟件設(shè)計(jì)是智能儀表設(shè)6.1軟件設(shè)計(jì)方法◆軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容總的來(lái)說(shuō)可分為總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)：完成軟件系統(tǒng)的模塊劃分，設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)、確立模塊間的調(diào)用及全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)等。詳細(xì)設(shè)計(jì)：模塊內(nèi)部算法的實(shí)現(xiàn)、控制流程、局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?！糗浖O(shè)計(jì)方法是指指導(dǎo)軟件設(shè)計(jì)的規(guī)程和準(zhǔn)則。目前流行的是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化編程。6.1軟件設(shè)計(jì)方法◆軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容總的來(lái)說(shuō)可分為總體設(shè)計(jì)6.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法◆結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的兩個(gè)重要思想1、“自頂向下”從整體到局部再到細(xì)節(jié)，將整個(gè)任務(wù)劃分成若干個(gè)子任務(wù)模塊，子任務(wù)再分成若干個(gè)子子任務(wù)模塊，分層的同時(shí)明確各層次之間的關(guān)系以及同一層次任務(wù)之間的關(guān)系，最后擬定出各任務(wù)細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)要注意的問(wèn)題：①確定軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)時(shí)，要著眼于全局。②應(yīng)該明確各模塊的功能及其輸入、輸出。③模塊之間的接口設(shè)計(jì)。6.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法◆結(jié)構(gòu)化6.1軟件設(shè)計(jì)方法2、模塊化編程把整個(gè)程序按照“自頂向下”的設(shè)計(jì)思想分層分塊，一層一層分下去，一直分到最下層的每一塊都能容易地編碼為止?！艚Y(jié)構(gòu)化編程結(jié)構(gòu)化編程要求在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法，在具體編程時(shí)采用“自底向上”的方法，即從最底層的模塊開(kāi)始編程，然后進(jìn)行上一層模塊的編程，直至完成。6.1軟件設(shè)計(jì)方法2、模塊化編程把整個(gè)程序按照“自頂向下”6.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.3軟件測(cè)試◆測(cè)試的目的軟件測(cè)試的目的是為了找出程序中的錯(cuò)誤或漏洞?！魷y(cè)試的方法測(cè)試的關(guān)鍵是：設(shè)計(jì)測(cè)試方法。

A功能測(cè)試法：是根據(jù)儀表需要完成的功能設(shè)計(jì)測(cè)試用例，對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試。

B程序邏輯結(jié)構(gòu)測(cè)試法：是根據(jù)軟件的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)測(cè)試用例，對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試。6.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.3軟件測(cè)試◆測(cè)試的目的軟6.1軟件設(shè)計(jì)方法◆測(cè)試的基本原則軟件測(cè)試應(yīng)遵循的基本原則，提高軟件測(cè)試效果。自己看教材P232?！暨\(yùn)行、維護(hù)和改進(jìn)1、經(jīng)過(guò)測(cè)試的軟件還可能存在著錯(cuò)誤2、用戶需求發(fā)生改變3、優(yōu)化6.1軟件設(shè)計(jì)方法◆測(cè)試的基本原則軟件測(cè)試應(yīng)遵循的基本原6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.1概述智能儀表要具有實(shí)時(shí)處理能力。實(shí)時(shí)處理：儀表直接接受過(guò)程信息的采集數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理進(jìn)而送出處理結(jié)果?！魧?shí)時(shí)處理◆智能儀表軟件組成智能儀表軟件主要包括：1、監(jiān)控程序2、中斷服務(wù)程序3、完成各種算法的功能模塊。儀表的功能主要由中斷服務(wù)主程序及功能算法模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.1概述智能儀表要具有實(shí)時(shí)處6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)及時(shí)地響應(yīng)來(lái)自系統(tǒng)或儀表內(nèi)部的各種服務(wù)請(qǐng)求，有效地管理儀表自身軟硬件及人-機(jī)聯(lián)系部件，與系統(tǒng)中其它儀器設(shè)備交換信息，并在出現(xiàn)故障時(shí)，提供相應(yīng)的處理?！舯O(jiān)控程序1、監(jiān)控程序的作用2、監(jiān)控程序的組成監(jiān)控程序包括監(jiān)控主程序和命令處理子程序。監(jiān)控主程序作用：識(shí)別命令、解釋命令并獲得子程序的入口地址。（監(jiān)控程序的核心）命令處理子程序的作用：具體執(zhí)行命令，完成命令所規(guī)定的各項(xiàng)實(shí)際動(dòng)作。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)及時(shí)地響應(yīng)來(lái)自系統(tǒng)或儀表內(nèi)部的各種服務(wù)請(qǐng)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)監(jiān)控程序的組成主要取決于測(cè)控系統(tǒng)的規(guī)模，以及儀表和系統(tǒng)硬件配置與功能。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)監(jiān)控程序的組成主要取決于測(cè)控系統(tǒng)的規(guī)模，6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.2監(jiān)控主程序監(jiān)控主程序是整個(gè)儀表監(jiān)控程序的主線，上電復(fù)位后首先進(jìn)入監(jiān)控主程序，一般放在ROM的0000H單元。監(jiān)控主程序的作用是協(xié)調(diào)智能儀表各部分軟、硬件的工作。模塊的執(zhí)行次序可由流程圖來(lái)描述?！舯O(jiān)控主程序流程6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.2監(jiān)控主程序監(jiān)控主程序是整6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)可編程器件初始化堆棧及參數(shù)初始化自診斷開(kāi)放中斷例行服務(wù)顯示等待中斷中斷調(diào)用時(shí)鐘管理模塊調(diào)用測(cè)控算法模塊調(diào)用按鍵散轉(zhuǎn)模塊實(shí)時(shí)時(shí)鐘？

否

是過(guò)程通道？否是返回鍵中斷6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)可編程器件初始化堆棧及參數(shù)初始化自6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.3初始化管理初始化管理包括可編程器件初始化、堆棧初始化和參數(shù)初始化?？删幊唐骷跏蓟褐笇?duì)可編程硬件接口電路工作模式的初始化。堆棧初始化：指復(fù)位后在用戶RAM中確定一個(gè)堆棧區(qū)域。參數(shù)初始化：指對(duì)儀表的整定參數(shù)、報(bào)警及過(guò)程輸入/輸出通道的數(shù)據(jù)初始化，系統(tǒng)的整定參數(shù)初值由被控對(duì)象的特性確定。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.3初始化管理初始化管理包括6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.4鍵盤(pán)管理主要包括一鍵一義和一鍵多義兩種類(lèi)型?！粢绘I一義是指一個(gè)按鍵代表一個(gè)命令或一個(gè)數(shù)字，編程時(shí)只要根據(jù)當(dāng)前按鍵的編碼把程序直接轉(zhuǎn)到相應(yīng)的處理模塊的入口，而不需要知道在此以前的按鍵情況。儀表功能復(fù)雜時(shí)，按鍵將會(huì)過(guò)多，操作不便，現(xiàn)較少使用。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.4鍵盤(pán)管理主要包括一鍵一義6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)一鍵一義鍵盤(pán)管理流程轉(zhuǎn)移表子程序1轉(zhuǎn)移指令子程序2轉(zhuǎn)移指令子程序轉(zhuǎn)移指令……子程序n轉(zhuǎn)移指令6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)一鍵一義鍵盤(pán)管理流程轉(zhuǎn)移表子程序1轉(zhuǎn)移指6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)進(jìn)入該程序時(shí)，A內(nèi)包含了某按鍵編碼，當(dāng)按鍵編碼小于0AH時(shí)為數(shù)字鍵，大于或等于0AH時(shí)為命令鍵。8031程序： CLR C SUBB A,#0AH ;判斷是何種閉合鍵 JC DIGI ;數(shù)字鍵轉(zhuǎn) MOV DPTR,#TBJ1 ;轉(zhuǎn)移表首址送給DPTR ADD A,A ;鍵碼加倍 JNC NADD INC DPH ;大于或等于256時(shí)，DPH加1NADD: JMP @A+DPTR ;執(zhí)行處理子程序TBJ1: AJMPPROG1 ;轉(zhuǎn)移表 AJMPPROG2 …… AJMPPROGnDIGI: …… ;數(shù)字送顯示器并顯示6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)進(jìn)入該程序時(shí)，A內(nèi)包含了某按鍵編碼，當(dāng)按6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)◆一鍵多義是指一個(gè)按鍵有多種功能，既可作命令鍵，又可作數(shù)字鍵。一個(gè)命令往往不是由一次按鍵完成，而是由一個(gè)按鍵序列所組成。按鍵管理可以用查詢法也可以用中斷法，通常使用鍵中斷處理方法。舉例一個(gè)8回路溫控儀有6個(gè)按鍵，C-回路號(hào)，P-參數(shù)號(hào)，Δ-增鍵，▽-減鍵，R-運(yùn)行鍵，S-停止運(yùn)行。則鍵服務(wù)程序流程如下圖所示。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)◆一鍵多義是指一個(gè)按鍵有多種功能，既可6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)設(shè)鍵編碼為：R:00H;S:01H;Δ:02H;▽:03H;C:04H;P:05H。內(nèi)存RAM20H中的高4位為通道號(hào)標(biāo)記，低4位為參數(shù)號(hào)標(biāo)記。8279命令口地址為7FFFH,數(shù)據(jù)口地址為7FFEH。KI: MOV DPTR,#7FFFH MOVA,#40H MOVX@DPTR,A ;讀FIFO命令送8279 MOVDPTR,7FFEH MOVXA,@DPTR ;讀按鍵編碼 ADDA,A MOVDPTR,#TBJ1 ;一級(jí)轉(zhuǎn)移表入口地址送DPTR JNCKI1 INCDPHKI1: JMP@A+DPTR6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)設(shè)鍵編碼為：R:00H;S:01H;6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)TBJ1: AJMPRUN AJMPSTOP AJMPINCR AJMPDECR AJMPCHAL AJMPPARARUN: JNB 07H,RUN1 ;若C≠8,則轉(zhuǎn)RUN1 RETIRUN1: LCALLRUN2 ;調(diào)用啟動(dòng)運(yùn)行子程序 RETISTOP: LCALLSTP1 ;調(diào)用停止當(dāng)前回路運(yùn)行的程序 RETIINCR: JNB 07H,INC1 ;若C≠8,則轉(zhuǎn)INC1 RETIINC1: MOV R0,#20H MOV A,@R0 ANL A,#0FH CJNE A,#01H,INC2 ;若P≠1,則轉(zhuǎn)INC26.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)TBJ1: AJMPRUN6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) RETIINC2: LCALLINC3 ;調(diào)用加1子程序 RETIDECR: 與INCR類(lèi)似，略CHAL: MOV R0,#20H MOV A,@R0 ADD A,#10H ;通道號(hào)加1 MOV @R0,A ANL A,#0F0H CJNE A,#90H,CHA1 ;判斷C是否大于8 SETB 04H ;若C大于8，則置C=1 CLR 07HCHA1: RETIPARA: JB 07H,C8 ;若C=8,則轉(zhuǎn)C8 MOV R0,#20H MOV A,@R0 ADD A,#01H ;參數(shù)序號(hào)P+1 JB 03H,PAR1 ;若P大于7，則轉(zhuǎn)PAR16.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) RETI6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) MOV @R0,A AJMP PAR2PAR1: CLR 03H ;P大于7，置P=0PAR2: MOV DPTR,#TBJ2 ADD A,A JNC KI2 INC DPHKI2: JMP @A+DPTR ;轉(zhuǎn)二級(jí)表TBJ2: AJMP C1P0 ;C、P組合對(duì)應(yīng)的子程序入口 …… AJMP C1P7 AJMP C2P0 …… AJMP C2P7 …… AJMP C7P7C8: …… ;對(duì)補(bǔ)償回路的處理6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) MOV @R0,A6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.5顯示管理顯示是儀表實(shí)現(xiàn)人-機(jī)聯(lián)系的主要途徑?！麸@示方式1、模擬指示2、數(shù)字顯示3、模擬數(shù)字混合顯示對(duì)于選用模擬表頭作為顯示手段的儀表，只要在過(guò)程輸入通道的模擬量部分取出信號(hào)送入指示表，無(wú)需軟件管理。對(duì)于數(shù)字式顯示，根據(jù)硬件方案的不同，軟件顯示管理方法也不同。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.5顯示管理顯示是儀表實(shí)現(xiàn)人6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)1、調(diào)用顯示驅(qū)動(dòng)程序模塊，更新當(dāng)前的顯示數(shù)據(jù)。2、多參數(shù)的巡測(cè)和定點(diǎn)顯示管理。采用巡回顯示與定點(diǎn)顯示相結(jié)合的方法。巡回顯示：每隔一定時(shí)間更換一個(gè)新的顯示數(shù)據(jù)，并顯示。定點(diǎn)顯示：不斷地把當(dāng)前顯示參數(shù)的更新值送出顯示，不改變通道或參數(shù)。(由面板按鍵切換)3、上下限報(bào)警、手-自動(dòng)等標(biāo)志的指示燈顯示管理?！麸@示管理軟件的基本任務(wù)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)1、調(diào)用顯示驅(qū)動(dòng)程序模塊，更新當(dāng)前的顯示6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.6中斷管理能夠請(qǐng)求中斷的外設(shè)或事件（中斷源）有：過(guò)程通道、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、面板按鍵、通信接口、系統(tǒng)故障等。初始化結(jié)束后，監(jiān)控主程序執(zhí)行一條“開(kāi)放中斷”命令，使儀表在一旦發(fā)現(xiàn)中斷后，即能進(jìn)入中斷工作方式。中斷模塊分中斷管理軟件和中斷服務(wù)模塊。1、斷點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)2、識(shí)別中斷源和判斷優(yōu)先級(jí)3、如果允許中斷嵌套，還需要再次開(kāi)放中斷4、中斷服務(wù)結(jié)束后恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)?！糁袛喙芾碥浖墓δ埽?.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.6中斷管理能夠請(qǐng)求中斷的外6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)◆中斷管理軟件模塊流程6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)◆中斷管理軟件模塊流程6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)◆多中斷源識(shí)別電路INT0接有4個(gè)中斷源，集電極開(kāi)路的非門(mén)構(gòu)成或非電路，無(wú)論哪個(gè)外部裝置提出中斷請(qǐng)求，都會(huì)使INT0引腳變低。可通過(guò)軟件查詢P1.4~P1.7的邏輯電平獲知申請(qǐng)中斷的外部裝置。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)◆多中斷源識(shí)別電路INT0接有4個(gè)中斷6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) LJMP INTP ……INTP: PUSH PSW PUSH ACC JB P1.7,DINTR1 JB P1.6,DINTR2 JB P1.5,DINTR3 JB P1.4,DINTR4BACK: POP ACC POP PSW RETIINT1: …… ;裝置1中斷服務(wù)程序 AJMP BACKINT2: …… ;裝置2中斷服務(wù)程序 AJMP BACKINT3: …… ;裝置3中斷服務(wù)程序 AJMP BACKINT4: …… ;裝置4中斷服務(wù)程序 AJMP BACK6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) LJMP INTP6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.7時(shí)鐘管理采樣和控制周期的定時(shí)；按鍵數(shù)字增減速度的定時(shí)；多參數(shù)巡回顯示周期的定時(shí)；電壓-頻率型A/D轉(zhuǎn)換器的定時(shí)以及WATCHDOG的定時(shí)等?！魰r(shí)鐘管理的應(yīng)用◆時(shí)鐘管理的任務(wù)在監(jiān)控程序中對(duì)定時(shí)器置初值，在響應(yīng)時(shí)鐘中斷過(guò)程中判斷時(shí)間是否到，并在時(shí)間到時(shí)置初值，同時(shí)建立一個(gè)標(biāo)志，表明應(yīng)執(zhí)行哪種任務(wù)。實(shí)現(xiàn)定時(shí)是采用軟件與硬件相結(jié)合的方法，即同時(shí)使用硬件定時(shí)器和軟件計(jì)數(shù)。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.7時(shí)鐘管理采樣和控制周期的6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.8手-自動(dòng)控制(必備功能)智能控制儀表的基本工作方式是自動(dòng)控制。但在儀表調(diào)試、測(cè)試、系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)要用手操方式來(lái)調(diào)整輸出控制值。◆手-自動(dòng)控制的基本功能1、手操方式時(shí)，操作者能方便、準(zhǔn)確地調(diào)整輸出值；2、能實(shí)現(xiàn)手-自動(dòng)的無(wú)擾動(dòng)切換?！羰植賹?shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)手操有硬件和軟件兩種方法，目前多數(shù)智能儀表采用軟件方法，即由儀表面板上的幾個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般有三個(gè)鍵：手-自動(dòng)切換鍵、手操輸出加鍵和手操輸出減鍵。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.8手-自動(dòng)控制(必備功能)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)監(jiān)控程序通過(guò)判斷手-自動(dòng)切換鍵的狀態(tài)來(lái)確定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。手操方式時(shí)，儀表的控制功能暫停，由面板上的輸出加、減調(diào)整輸出值。在進(jìn)行手-自動(dòng)切換時(shí)，必須保證無(wú)擾動(dòng)切換?！羰?自動(dòng)控制特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)：當(dāng)主機(jī)、輸出通道等硬件電路發(fā)生故障時(shí)，手動(dòng)控制就無(wú)法實(shí)現(xiàn)了。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)監(jiān)控程序通過(guò)判斷手-自動(dòng)切換鍵的狀態(tài)來(lái)確6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.9自診斷處理自診斷與故障監(jiān)控是較高級(jí)智能儀表應(yīng)具有的基本功能之一，也是提高設(shè)備可靠性和可維護(hù)性的重要手段。儀表進(jìn)行自診斷時(shí)不應(yīng)影響它的正常工作。◆自診斷類(lèi)型1、開(kāi)機(jī)自診斷2、周期性自診斷3、鍵控自診斷◆自診斷內(nèi)容顯示器、插件、ROM、RAM等器件。根據(jù)儀表的具體要求確定自診斷內(nèi)容和方法。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.9自診斷處理自診斷與故障監(jiān)監(jiān)控程序06監(jiān)控程序06本章主要內(nèi)容6.1軟件設(shè)計(jì)方法6.1.1概述6.1.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法6.1.3軟件測(cè)試6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)6.2.1概述6.2.2監(jiān)控主程序6.2.3初始化管理6.2.4鍵盤(pán)管理6.2.5顯示管理6.2.6中斷管理6.2.7時(shí)鐘管理6.2.8手-自動(dòng)控制6.2.9自診斷處理本章主要內(nèi)容6.1軟件設(shè)計(jì)方法6.1.1概述6.1.26.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.1概述軟件設(shè)計(jì)是智能儀表設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分，因?yàn)橹悄軆x表的功能是靠軟件在硬件電路的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。而且對(duì)同一硬件電路，編制不同的軟件可以實(shí)現(xiàn)不同的功能?！糗浖_(kāi)發(fā)經(jīng)歷的階段分析→設(shè)計(jì)→編程→測(cè)試→運(yùn)行與維護(hù)◆軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容①軟件系統(tǒng)的模塊層次結(jié)構(gòu)②控制流程③數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)6.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.1概述軟件設(shè)計(jì)是智能儀表設(shè)6.1軟件設(shè)計(jì)方法◆軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容總的來(lái)說(shuō)可分為總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)：完成軟件系統(tǒng)的模塊劃分，設(shè)計(jì)層次結(jié)構(gòu)、確立模塊間的調(diào)用及全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)等。詳細(xì)設(shè)計(jì)：模塊內(nèi)部算法的實(shí)現(xiàn)、控制流程、局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?！糗浖O(shè)計(jì)方法是指指導(dǎo)軟件設(shè)計(jì)的規(guī)程和準(zhǔn)則。目前流行的是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化編程。6.1軟件設(shè)計(jì)方法◆軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容總的來(lái)說(shuō)可分為總體設(shè)計(jì)6.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法◆結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的兩個(gè)重要思想1、“自頂向下”從整體到局部再到細(xì)節(jié)，將整個(gè)任務(wù)劃分成若干個(gè)子任務(wù)模塊，子任務(wù)再分成若干個(gè)子子任務(wù)模塊，分層的同時(shí)明確各層次之間的關(guān)系以及同一層次任務(wù)之間的關(guān)系，最后擬定出各任務(wù)細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)要注意的問(wèn)題：①確定軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)時(shí)，要著眼于全局。②應(yīng)該明確各模塊的功能及其輸入、輸出。③模塊之間的接口設(shè)計(jì)。6.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法◆結(jié)構(gòu)化6.1軟件設(shè)計(jì)方法2、模塊化編程把整個(gè)程序按照“自頂向下”的設(shè)計(jì)思想分層分塊，一層一層分下去，一直分到最下層的每一塊都能容易地編碼為止?！艚Y(jié)構(gòu)化編程結(jié)構(gòu)化編程要求在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法，在具體編程時(shí)采用“自底向上”的方法，即從最底層的模塊開(kāi)始編程，然后進(jìn)行上一層模塊的編程，直至完成。6.1軟件設(shè)計(jì)方法2、模塊化編程把整個(gè)程序按照“自頂向下”6.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.3軟件測(cè)試◆測(cè)試的目的軟件測(cè)試的目的是為了找出程序中的錯(cuò)誤或漏洞?！魷y(cè)試的方法測(cè)試的關(guān)鍵是：設(shè)計(jì)測(cè)試方法。

A功能測(cè)試法：是根據(jù)儀表需要完成的功能設(shè)計(jì)測(cè)試用例，對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試。

B程序邏輯結(jié)構(gòu)測(cè)試法：是根據(jù)軟件的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)測(cè)試用例，對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試。6.1軟件設(shè)計(jì)方法?6.1.3軟件測(cè)試◆測(cè)試的目的軟6.1軟件設(shè)計(jì)方法◆測(cè)試的基本原則軟件測(cè)試應(yīng)遵循的基本原則，提高軟件測(cè)試效果。自己看教材P232。◆運(yùn)行、維護(hù)和改進(jìn)1、經(jīng)過(guò)測(cè)試的軟件還可能存在著錯(cuò)誤2、用戶需求發(fā)生改變3、優(yōu)化6.1軟件設(shè)計(jì)方法◆測(cè)試的基本原則軟件測(cè)試應(yīng)遵循的基本原6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.1概述智能儀表要具有實(shí)時(shí)處理能力。實(shí)時(shí)處理：儀表直接接受過(guò)程信息的采集數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理進(jìn)而送出處理結(jié)果?！魧?shí)時(shí)處理◆智能儀表軟件組成智能儀表軟件主要包括：1、監(jiān)控程序2、中斷服務(wù)程序3、完成各種算法的功能模塊。儀表的功能主要由中斷服務(wù)主程序及功能算法模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.1概述智能儀表要具有實(shí)時(shí)處6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)及時(shí)地響應(yīng)來(lái)自系統(tǒng)或儀表內(nèi)部的各種服務(wù)請(qǐng)求，有效地管理儀表自身軟硬件及人-機(jī)聯(lián)系部件，與系統(tǒng)中其它儀器設(shè)備交換信息，并在出現(xiàn)故障時(shí)，提供相應(yīng)的處理?！舯O(jiān)控程序1、監(jiān)控程序的作用2、監(jiān)控程序的組成監(jiān)控程序包括監(jiān)控主程序和命令處理子程序。監(jiān)控主程序作用：識(shí)別命令、解釋命令并獲得子程序的入口地址。（監(jiān)控程序的核心）命令處理子程序的作用：具體執(zhí)行命令，完成命令所規(guī)定的各項(xiàng)實(shí)際動(dòng)作。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)及時(shí)地響應(yīng)來(lái)自系統(tǒng)或儀表內(nèi)部的各種服務(wù)請(qǐng)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)監(jiān)控程序的組成主要取決于測(cè)控系統(tǒng)的規(guī)模，以及儀表和系統(tǒng)硬件配置與功能。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)監(jiān)控程序的組成主要取決于測(cè)控系統(tǒng)的規(guī)模，6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.2監(jiān)控主程序監(jiān)控主程序是整個(gè)儀表監(jiān)控程序的主線，上電復(fù)位后首先進(jìn)入監(jiān)控主程序，一般放在ROM的0000H單元。監(jiān)控主程序的作用是協(xié)調(diào)智能儀表各部分軟、硬件的工作。模塊的執(zhí)行次序可由流程圖來(lái)描述?！舯O(jiān)控主程序流程6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.2監(jiān)控主程序監(jiān)控主程序是整6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)可編程器件初始化堆棧及參數(shù)初始化自診斷開(kāi)放中斷例行服務(wù)顯示等待中斷中斷調(diào)用時(shí)鐘管理模塊調(diào)用測(cè)控算法模塊調(diào)用按鍵散轉(zhuǎn)模塊實(shí)時(shí)時(shí)鐘？

否

是過(guò)程通道？否是返回鍵中斷6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)可編程器件初始化堆棧及參數(shù)初始化自6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.3初始化管理初始化管理包括可編程器件初始化、堆棧初始化和參數(shù)初始化?？删幊唐骷跏蓟褐笇?duì)可編程硬件接口電路工作模式的初始化。堆棧初始化：指復(fù)位后在用戶RAM中確定一個(gè)堆棧區(qū)域。參數(shù)初始化：指對(duì)儀表的整定參數(shù)、報(bào)警及過(guò)程輸入/輸出通道的數(shù)據(jù)初始化，系統(tǒng)的整定參數(shù)初值由被控對(duì)象的特性確定。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.3初始化管理初始化管理包括6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.4鍵盤(pán)管理主要包括一鍵一義和一鍵多義兩種類(lèi)型。◆一鍵一義是指一個(gè)按鍵代表一個(gè)命令或一個(gè)數(shù)字，編程時(shí)只要根據(jù)當(dāng)前按鍵的編碼把程序直接轉(zhuǎn)到相應(yīng)的處理模塊的入口，而不需要知道在此以前的按鍵情況。儀表功能復(fù)雜時(shí)，按鍵將會(huì)過(guò)多，操作不便，現(xiàn)較少使用。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.4鍵盤(pán)管理主要包括一鍵一義6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)一鍵一義鍵盤(pán)管理流程轉(zhuǎn)移表子程序1轉(zhuǎn)移指令子程序2轉(zhuǎn)移指令子程序轉(zhuǎn)移指令……子程序n轉(zhuǎn)移指令6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)一鍵一義鍵盤(pán)管理流程轉(zhuǎn)移表子程序1轉(zhuǎn)移指6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)進(jìn)入該程序時(shí)，A內(nèi)包含了某按鍵編碼，當(dāng)按鍵編碼小于0AH時(shí)為數(shù)字鍵，大于或等于0AH時(shí)為命令鍵。8031程序： CLR C SUBB A,#0AH ;判斷是何種閉合鍵 JC DIGI ;數(shù)字鍵轉(zhuǎn) MOV DPTR,#TBJ1 ;轉(zhuǎn)移表首址送給DPTR ADD A,A ;鍵碼加倍 JNC NADD INC DPH ;大于或等于256時(shí)，DPH加1NADD: JMP @A+DPTR ;執(zhí)行處理子程序TBJ1: AJMPPROG1 ;轉(zhuǎn)移表 AJMPPROG2 …… AJMPPROGnDIGI: …… ;數(shù)字送顯示器并顯示6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)進(jìn)入該程序時(shí)，A內(nèi)包含了某按鍵編碼，當(dāng)按6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)◆一鍵多義是指一個(gè)按鍵有多種功能，既可作命令鍵，又可作數(shù)字鍵。一個(gè)命令往往不是由一次按鍵完成，而是由一個(gè)按鍵序列所組成。按鍵管理可以用查詢法也可以用中斷法，通常使用鍵中斷處理方法。舉例一個(gè)8回路溫控儀有6個(gè)按鍵，C-回路號(hào)，P-參數(shù)號(hào)，Δ-增鍵，▽-減鍵，R-運(yùn)行鍵，S-停止運(yùn)行。則鍵服務(wù)程序流程如下圖所示。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)◆一鍵多義是指一個(gè)按鍵有多種功能，既可6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)設(shè)鍵編碼為：R:00H;S:01H;Δ:02H;▽:03H;C:04H;P:05H。內(nèi)存RAM20H中的高4位為通道號(hào)標(biāo)記，低4位為參數(shù)號(hào)標(biāo)記。8279命令口地址為7FFFH,數(shù)據(jù)口地址為7FFEH。KI: MOV DPTR,#7FFFH MOVA,#40H MOVX@DPTR,A ;讀FIFO命令送8279 MOVDPTR,7FFEH MOVXA,@DPTR ;讀按鍵編碼 ADDA,A MOVDPTR,#TBJ1 ;一級(jí)轉(zhuǎn)移表入口地址送DPTR JNCKI1 INCDPHKI1: JMP@A+DPTR6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)設(shè)鍵編碼為：R:00H;S:01H;6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)TBJ1: AJMPRUN AJMPSTOP AJMPINCR AJMPDECR AJMPCHAL AJMPPARARUN: JNB 07H,RUN1 ;若C≠8,則轉(zhuǎn)RUN1 RETIRUN1: LCALLRUN2 ;調(diào)用啟動(dòng)運(yùn)行子程序 RETISTOP: LCALLSTP1 ;調(diào)用停止當(dāng)前回路運(yùn)行的程序 RETIINCR: JNB 07H,INC1 ;若C≠8,則轉(zhuǎn)INC1 RETIINC1: MOV R0,#20H MOV A,@R0 ANL A,#0FH CJNE A,#01H,INC2 ;若P≠1,則轉(zhuǎn)INC26.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)TBJ1: AJMPRUN6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) RETIINC2: LCALLINC3 ;調(diào)用加1子程序 RETIDECR: 與INCR類(lèi)似，略CHAL: MOV R0,#20H MOV A,@R0 ADD A,#10H ;通道號(hào)加1 MOV @R0,A ANL A,#0F0H CJNE A,#90H,CHA1 ;判斷C是否大于8 SETB 04H ;若C大于8，則置C=1 CLR 07HCHA1: RETIPARA: JB 07H,C8 ;若C=8,則轉(zhuǎn)C8 MOV R0,#20H MOV A,@R0 ADD A,#01H ;參數(shù)序號(hào)P+1 JB 03H,PAR1 ;若P大于7，則轉(zhuǎn)PAR16.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) RETI6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) MOV @R0,A AJMP PAR2PAR1: CLR 03H ;P大于7，置P=0PAR2: MOV DPTR,#TBJ2 ADD A,A JNC KI2 INC DPHKI2: JMP @A+DPTR ;轉(zhuǎn)二級(jí)表TBJ2: AJMP C1P0 ;C、P組合對(duì)應(yīng)的子程序入口 …… AJMP C1P7 AJMP C2P0 …… AJMP C2P7 …… AJMP C7P7C8: …… ;對(duì)補(bǔ)償回路的處理6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì) MOV @R0,A6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.5顯示管理顯示是儀表實(shí)現(xiàn)人-機(jī)聯(lián)系的主要途徑?！麸@示方式1、模擬指示2、數(shù)字顯示3、模擬數(shù)字混合顯示對(duì)于選用模擬表頭作為顯示手段的儀表，只要在過(guò)程輸入通道的模擬量部分取出信號(hào)送入指示表，無(wú)需軟件管理。對(duì)于數(shù)字式顯示，根據(jù)硬件方案的不同，軟件顯示管理方法也不同。6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.5顯示管理顯示是儀表實(shí)現(xiàn)人6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)1、調(diào)用顯示驅(qū)動(dòng)程序模塊，更新當(dāng)前的顯示數(shù)據(jù)。2、多參數(shù)的巡測(cè)和定點(diǎn)顯示管理。采用巡回顯示與定點(diǎn)顯示相結(jié)合的方法。巡回顯示：每隔一定時(shí)間更換一個(gè)新的顯示數(shù)據(jù)，并顯示。定點(diǎn)顯示：不斷地把當(dāng)前顯示參數(shù)的更新值送出顯示，不改變通道或參數(shù)。(由面板按鍵切換)3、上下限報(bào)警、手-自動(dòng)等標(biāo)志的指示燈顯示管理?！麸@示管理軟件的基本任務(wù)6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)1、調(diào)用顯示驅(qū)動(dòng)程序模塊，更新當(dāng)前的顯示6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.6中斷管理能夠請(qǐng)求中斷的外設(shè)或事件（中斷源）有：過(guò)程通道、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、面板按鍵、通信接口、系統(tǒng)故障等。初始化結(jié)束后，監(jiān)控主程序執(zhí)行一條“開(kāi)放中斷”命令，使儀表在一旦發(fā)現(xiàn)中斷后，即能進(jìn)入中斷工作方式。中斷模塊分中斷管理軟件和中斷服務(wù)模塊。1、斷點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)2、識(shí)別中斷源和判斷優(yōu)先級(jí)3、如果允許中斷嵌套，還需要再次開(kāi)放中斷4、中斷服務(wù)結(jié)束后恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。◆中斷管理軟件的功能：6.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)?6.2.6中斷管理能夠請(qǐng)