单片机训练要点硬件成要素软件设计结构

1、中断管理（应用）中断管理（应用）l多中断源是中断管理的需求背景l中断屏蔽：全局屏蔽、个别屏蔽l中断向量中断服务子程序与中断源的对应关系;l优先级管理各中断事件的优先权问题（中断嵌套），有时只用高低两级。l管理的途径 ：1、专门的器件（51集成在内部）；2、通过软件查询中断子程序编写时注意要点：中断子程序编写时注意要点：l确保中断向量正确；l现场保护与恢复是关键（汇编语言）；l通过全局变量和主程序交换信息；通过静态变量处理同一中断源的不同次之间的逻辑关系；l在多中断源时，要特别注意中断嵌套的问题；l调试时，对中断要专门调试测试，确认正确性。存储器要点：存储器要点：l单片机内部一般具有少量的sra

2、m和足够的多的rom，也有一些单片机内部集成e2prom。要知道各自的用法；l在一些信号处理类型的应用中，内部的sram可能不够用，需要掌握ram扩展的基本技术；熟悉市场上常见的产品；l特别说明：扩展容量时要知道地址范围，并确保不和其它接口地址冲突。lfifo存储器作为一种“块数据”的缓冲方式，在一些题目中特别有用，应关注idt公司的该类型产品。定时器应用要点定时器应用要点l掌握工作模式的应用特点：mcs51中方式1和方式2l知道时间常数和定时时间的关系；l掌握如何去控制定时器的开启与关闭；l学会中断与查询两种处理方式；l在很多应用中，可能需要长时间定时（即超过额定的实时范围），此时可借助中断

3、软件控制实现l注意计数器和定时器使用方法的细微差异l必要时，可利用cpld自己设计。 i2c总线是由数据线sda和时钟scl构成的串行总线，可发送和接收数据。 在cpu与被控ic之间、ic与ic之间进行双向传送。 每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，i2c总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。 cpu发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立。 lspi 总线是mo

4、torola公司推出的三线同步接口，同步串行3线方式进行通信:一条时钟线sck，一条数据输入线mosi，一条数据输出线miso;用于cpu与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。spi主要特点有:可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等。图示出spi总线工作的四种方式，其中使用的最为广泛的是spi0和spi3方式(实线表示):spi总线工作的四种方式总线工作的四种方式a/d、d/a应用要点应用要点l掌握几种典型的芯片及其单片机接口（不同速度、分辨率和接口方式）l在高精度的应用中参考电源是关键，了解几种专门的参考电压芯片

5、。l模拟信号可能需要调理、变换设计与调试设计与调试l硬件设计：在硬件设计时，要留下一些专门的调试端口、几个状态指示灯。l调试时编写很小的程序模块，借助示波器等仪器分别验证硬件功能。特别注意端口地址不要错。l软件调试：l1、对软件设计而言，可通过仿真软件分别调通一些与硬件相对独立的子程序；l2、软硬件联调时，要在一些关键性的位置（比如中断、功能块程序的首尾）设置一些状态显示子程序，这样可以直观地观察程序的执行情况。l3、必要时采用仿真器。但滥用仿真器可能导致效率低下。4、嵌入式软件结构l 循环轮询（polling loop）系统l程序依次检查系统的每一个输入条件，一旦条件成立就进行相应的处理。优

6、点：l对于简单的系统而言，便于编程和理解；l没有中断的机制，程序运行良好，不会出现随机的问题。l缺点：l应用领域有限（由于不可确定性）；l对于有大量i/o服务的应用不容易实现；l如果程序规模大，则不便于调试。l循环轮询系统运行方式循环轮询系统流程循环轮询系统流程循环轮询系统通常的软件结构如下：initialize ()while (true) if (condition_1) action_1 () ; if (condition_2) action_2 () ; if (condition_n) action_n () ;l 前后台系统（foreground/background） 又叫中断驱动系统。后台是一个一直在运行的系统，前台是有机一些中断处理过程组成的。当有一个前台时间（外部时间发生时），引起中断，中断后台运行，进行前台处理，处理完成后有回到后台（通常后台又称为主程序）。前后台系统程序流程前后台系统程序流程l优点：l可并发处理不同的异步时间，设计简单；l中断处理程序有多个，主程序一个；l无须学习os相关的知识。l缺点：l