第10章单片机应用系统设计与开发

第10章

单片机应用系统设计与开发10.1单片机应用系统的开发过程10.2应用系统开发工具10.3单片机应用系统举例10.4单片机应用系统抗干扰技术退出10.1单片机应用系统的开发过程10.1.1

拟定总体设计方案1、拟定设计任务书2、建立数学模型3、机型和器件的选择4、硬件和软件功能划分10.1.2

硬件开发过程10.1.3

软件开发过程1、程序总体设计2、绘制程序流程图3、编制程序4、上机调试5、系统模拟调试6、在线仿真调试10.1.4 程序固化10.2应用系统开发工具10.2.1单片机开发系统的构成

10.2.2单片机开发系统的功能 单片机开发系统应具有对用户程序进行输入、编辑、汇编和调试的功能。此外，还必须具备在线仿真功能。辅助设计功能，是衡量单片机开发系统性能高低的重要标志。1、程序输入和编辑2、对用户程序进行汇编、连接和装载3、对用户程序进行调试（1）设置断点运行 （2）单步运行 （3）连续运行 （4）对目标系统状态读出和修改 4、反汇编功能

5、跟踪功能

6、程序固化功能

7、单片机开发系统的程序设计语言11.2.3 单片机开发器介绍 目前国产通用单片机开发器品种较多。如：SICE系列（复旦大学研制）、DVCC系列（启东计算机厂制造）、KDV系列（中国科大研制）、MICE（珠海万利电子有限公司制造）、伟福E2000（南京伟福实业有限公司）以及TDS51开发及教学实验系统（西安唐都科教仪器公司）。 （按具体开发器介绍)10.3单片机应用系统举例

以十字路口交通灯控制系统为例，介绍一个单片机应用系统的设计方法。

10.3.1总体设计方案1、任务书 系统功能：此十字路口交通灯控制系统，分东西道和南北道，设东西道为A道，南北道为B道。规定：A道放行时间为2分钟，B道放行1.5分钟；绿灯放行，红灯停止；绿灯转红灯时，黄灯亮2秒钟；当一道有车而另一道无车时，交通灯控制系统能立即让有车道放行；若有紧急车辆要求通过时，此系统应能禁止普通车辆，而让紧急车辆通过。

处理方案：本系统采用单片机作为中心处理部件，输入/输出量均属开关量，而紧急车辆通过，采用实时中断方式。2、机型和器件的选择 系统以常用的8031单片机作为中心处理部件，2732A作为程序存储器，红、绿、黄灯各4个作为交通指示灯，反应A道、B道有无车辆的传感器各2个，处理紧急车辆的中断按钮一个。 10.3.2硬件设计 将A道上的两个同色灯联在一起，B道上的同色灯也彼此相连（此处用发光二极管模拟实际的交通灯）；用8031单片机的P1.0～P1.5共6根输出线，控制各色交通灯的点亮与熄灭；A、B道上有无车辆的信号，输入给P1.6、P1.7；紧急车辆通过，采用外部触发按键实时中断方式。 根据该系统的功能要求及所用元器件，设计硬件电路，电路原理如图10-8所示。 10.3.2硬件设计 将A道上的两个同色灯联在一起，B道上的同色灯也彼此相连（此处用发光二极管模拟实际的交通灯）；用8031单片机的P1.0～P1.5共6根输出线，控制各色交通灯的点亮与熄灭；A、B道上有无车辆的信号，输入给P1.6、P1.7；紧急车辆通过，采用外部触发按键实时中断方式。 根据该系统的功能要求及所用元器件，设计硬件电路，电路原理如图10-8所示。 10.3.3软件设计 根据硬件电路原理图，并按系统的功能画出程序流程图。由于此系统较为简单，故采用自顶向下的设计方法，进行程序设计；紧急车辆通过的处理，则采用中断的方法，由中断处理程序处理。程序流程如图10-9（a）、10-9（b）所示。 说明：P1.6=0，表示A道有车通过，P1.6=1，表示A道无车通过；

P1.7=0，表示B道有车通过，P1.6=1，表示B道无车通过。参考程序如下：（1）主程序：

ORG0000H

LJMPSTART

ORG0003H

LJMPTOINT

ORG1000HSTART: SETBIE.0

SETBIP.0

CLRTCON.0参考程序如下：（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）中断服务程序：TOINT: PUSHP1

MOVC,F0

JNCPA

SETBP1.5

CLRP1.4

ACALLDELAY

MOVP1,#11110110B

SJMPLOOP（2）中断服务程序：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: