单片微型计算机原理及应用 课后习题答案 山东理工 联系客服

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耦合滤波、印制电路板布线、通道隔离等。如果设计中只注重功能实现,而忽略可靠性及抗干扰设计,到头来只能是事半功倍,甚至会造成系统崩溃,前功尽弃。

⑥ 单片机外接电路较多时,必须考虑其总线驱动能力。驱动能力不足时,系统工作不可靠。解决的办法是增加驱动能力,增加总线驱动器或者减少芯片功耗,降低总线负载。 (2)软件设计的原则

应用系统中的应用软件是根据系统功能设计的,应可靠地实现系统的各种功能。应用系统种类繁多,应用软件各不相同,但优秀的应用软件应具有以下特点:

① 软件结构清晰、简捷、流程合理。

② 各功能程序事先模块化、系统化。这样既便于调试、连接,又便于移植、修改和维护。 ③ 程序存储区、数据存储区规划合理,既能节约存储容量,又能给程序设计与操作带来方便。

④ 运行状态实现标志化管理。各个功能程序运行状态、运行结果及运行需求都设置状态标志以便查询,程序的转移、运行、控制都可通过状态标志来控制。

⑤ 经过调试修改后的程序应进行规范化,除去修改“痕迹”。规范化的程序便于交流、借鉴,也为今后的软件模块化、标准化打下基础。

⑥ 实现全面软件抗干扰设计。软件抗干扰是计算机应用系统提高可靠性的有力措施。 ⑦ 为提高运行的可靠性,在应用软件中设置自诊断程序,在系统运行前先运行自诊断程序,以检查系统各特征参数是否正常。

整个单片机应用系统是一个整体。在进行应用系统总体设计时,软件设计和硬件设计应统一考虑,相结合进行。当系统的硬件电路设计定型后,软件的任务也就明确了。

5.什么是联调?主要解决哪些问题?

系统联调是指让用户系统的软件在其硬件上运行,进行软、硬件联合调试,从中发现硬件故障错误或软、硬件设计错误。这是对用户系统检验的重要一关。

系统联调主要解决以下问题:

① 系统的软、硬件能否按预定的要求配合工作。 ② 系统运行中是否有潜在的设计时难以预料的错误。

③ 系统的动态性能指标(包括精度、响应速度等)是否满足设计要求。

系统联调时,首先采用单步、断点、连续运行方式调试与硬件相关的各程序段,既可检验这些程序段的正确性,又可在各功能独立的情况下,检验软、硬件的配合情况。然后将软、硬件按系统工作要求进行综合运行,以解决在系统总体运行情况下软、硬件的协调问题,并提高系统的动态性能。在具体操作中,用户系统在开发系统环境下,先借用仿真器的单片机、存储器等资源进行工作。若发现问题,按上述软、硬件调试方法准确定位错误,分析错误原因,找出解决办法。用户系统调试完后,将用户程序固化到用户系统的程序存储器中,再借用仿真器单片机,使用户系统运行。若无问题,则用户系统插上单片机即可正确工作。

6.为什么要进行现场调试?

一般情况下,通过系统联调后,用户系统就可以按照设计目标正常工作了。但在某些情况下,由于用户系统运行的环境较为复杂(如环境干扰较为严重、工作现场有腐蚀性气体等),在实际现场工作之前,环境对系统的影响无法预料,只能通过现场运行调试来发现问题,找出相应的解决方法;或者虽然已经在系统设计时考虑到了抗干扰的对策,但是否行之有效,还必须通过用户系统在实际现场的运行来加以验证。另外,有些用户系统的调试是在模拟设备代替实际监测、控制对象的情况下进行的,这就更有必要进行现场调试,以检验用户系统在实际工作环境中工作的正确性。

总之,现场调试对用户系统的调试来说是最后必需的一个过程,用户系统只有经过现场调试才能保证可靠地工作。现场调试仍需利用开发系统来完成,其调试方法与前述类似。

7.试设计一个采用单片机控制的自动交通信号灯系统。设在一个十字路口的两个路口均有一组交通信号灯(红、黄、绿),控制要求:主干线绿灯亮的时间为30秒,然后转为黄灯亮,2秒后即转为红灯亮。支干线在主干线绿灯和黄灯亮时,其为红灯亮,直到主干线黄灯熄灭时才转为绿灯亮。其绿灯亮的持续时间为20秒,然后黄灯亮2秒后即转为红灯亮,如此反复控制。试绘出系统逻辑图、程序流程图,并编制程序。