第10章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)

第10章

單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)10.1單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程10.2應用系統(tǒng)開發(fā)工具10.3單片機應用系統(tǒng)舉例10.4單片機應用系統(tǒng)抗干擾技術退出10.1單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程10.1.1

擬定總體設計方案1、擬定設計任務書2、建立數(shù)學模型3、機型和器件的選擇4、硬件和軟件功能劃分10.1.2

硬件開發(fā)過程10.1.3

軟件開發(fā)過程1、程序總體設計2、繪制程序流程圖3、編制程序4、上機調試5、系統(tǒng)模擬調試6、在線仿真調試10.1.4 程序固化10.2應用系統(tǒng)開發(fā)工具10.2.1單片機開發(fā)系統(tǒng)的構成

10.2.2單片機開發(fā)系統(tǒng)的功能 單片機開發(fā)系統(tǒng)應具有對用戶程序進行輸入、編輯、匯編和調試的功能。此外，還必須具備在線仿真功能。輔助設計功能，是衡量單片機開發(fā)系統(tǒng)性能高低的重要標志。1、程序輸入和編輯2、對用戶程序進行匯編、連接和裝載3、對用戶程序進行調試（1）設置斷點運行 （2）單步運行 （3）連續(xù)運行 （4）對目標系統(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、單片機開發(fā)系統(tǒng)的程序設計語言11.2.3 單片機開發(fā)器介紹 目前國產(chǎn)通用單片機開發(fā)器品種較多。如：SICE系列（復旦大學研制）、DVCC系列（啟東計算機廠制造）、KDV系列（中國科大研制）、MICE（珠海萬利電子有限公司制造）、偉福E2000（南京偉福實業(yè)有限公司）以及TDS51開發(fā)及教學實驗系統(tǒng)（西安唐都科教儀器公司）。 （按具體開發(fā)器介紹)10.3單片機應用系統(tǒng)舉例

以十字路口交通燈控制系統(tǒng)為例，介紹一個單片機應用系統(tǒng)的設計方法。

10.3.1總體設計方案1、任務書 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，設東西道為A道，南北道為B道。規(guī)定：A道放行時間為2分鐘，B道放行1.5分鐘；綠燈放行，紅燈停止；綠燈轉紅燈時，黃燈亮2秒鐘；當一道有車而另一道無車時，交通燈控制系統(tǒng)能立即讓有車道放行；若有緊急車輛要求通過時，此系統(tǒng)應能禁止普通車輛，而讓緊急車輛通過。

處理方案：本系統(tǒng)采用單片機作為中心處理部件，輸入/輸出量均屬開關量，而緊急車輛通過，采用實時中斷方式。2、機型和器件的選擇 系統(tǒng)以常用的8031單片機作為中心處理部件，2732A作為程序存儲器，紅、綠、黃燈各4個作為交通指示燈，反應A道、B道有無車輛的傳感器各2個，處理緊急車輛的中斷按鈕一個。 10.3.2硬件設計 將A道上的兩個同色燈聯(lián)在一起，B道上的同色燈也彼此相連（此處用發(fā)光二極管模擬實際的交通燈）；用8031單片機的P1.0～P1.5共6根輸出線，控制各色交通燈的點亮與熄滅；A、B道上有無車輛的信號，輸入給P1.6、P1.7；緊急車輛通過，采用外部觸發(fā)按鍵實時中斷方式。 根據(jù)該系統(tǒng)的功能要求及所用元器件，設計硬件電路，電路原理如圖10-8所示。 10.3.2硬件設計 將A道上的兩個同色燈聯(lián)在一起，B道上的同色燈也彼此相連（此處用發(fā)光二極管模擬實際的交通燈）；用8031單片機的P1.0～P1.5共6根輸出線，控制各色交通燈的點亮與熄滅；A、B道上有無車輛的信號，輸入給P1.6、P1.7；緊急車輛通過，采用外部觸發(fā)按鍵實時中斷方式。 根據(jù)該系統(tǒng)的功能要求及所用元器件，設計硬件電路，電路原理如圖10-8所示。 10.3.3軟件設計 根據(jù)硬件電路原理圖，并按系統(tǒng)的功能畫出程序流程圖。由于此系統(tǒng)較為簡單，故采用自頂向下的設計方法，進行程序設計；緊急車輛通過的處理，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。 說明：P1.6=0，表示A道有車通過，P1.6=1，表示A道無車通過；

P1.7=0，表示B道有車通過，P1.6=1，表示B道無車通過。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）中斷服務程序：TOINT: PUSHP1

MOVC,F0

JNCPA

SETBP1.5

CLRP1.4

ACALLDELAY

MOVP1,#11110110B

SJMPLOOP（2）中斷服務程序：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: