單片機原理與應用及c51編程技術(shù) 教學課件 作者 高玉芹 第10章單片機應用系統(tǒng)設(shè)計方法

12023/1/12單片機原理與應用電子課件第10

章單片機應用系統(tǒng)設(shè)計方法2023/1/122本章主要內(nèi)容10.1單片機典型應用系統(tǒng)組成10.2單片機典型應用系統(tǒng)開發(fā)過程2023/1/12310.1單片機典型應用系統(tǒng)組成10.1單片機典型應用系統(tǒng)組成

單片機典型應用系統(tǒng)組成如圖10-1所示。圖10-1單片機典型應用系統(tǒng)組成

●以單片機作為控制核心，通過A/D接口實現(xiàn)模擬信號的采集；2023/1/124●通過D/A接口，輸出模擬量的控制信號，實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)的控制；●通過開關(guān)量輸入輸出通道，實現(xiàn)開關(guān)信號的檢測和控制；●通過通信接口，實現(xiàn)系統(tǒng)和外界（單片機或PC）的數(shù)據(jù)交換和遠程傳輸；●通過人機界面，溝通用戶和系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和命令的輸入及結(jié)果的顯示。2023/1/125

單片機系統(tǒng)是將硬件和軟件合理的結(jié)合起來，構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)裝置來完成特定的功能或任務(wù)。其中◆軟件是用以實現(xiàn)有關(guān)功能的“思想或靈魂”；◆硬件是保證這種工作進程的“平臺或介質(zhì)”。

2023/1/12610.2單片機典型應用系統(tǒng)開發(fā)過程單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程包括總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、仿真調(diào)試、性能測試、可靠性實驗和產(chǎn)品化等幾個階段，如圖10-2所示。但各階段不是絕對獨立的，有時是交叉進行的。圖10-2單片機典型應用系統(tǒng)開發(fā)過程2023/1/12710.2.1確定任務(wù)首先要細致分析、研究實際問題，明確設(shè)計目的，綜合考慮系統(tǒng)的先進性、可靠性、可維護性以及成本、經(jīng)濟效益，擬訂出合理可行的技術(shù)性能指標，編寫設(shè)計任務(wù)書。10.2.2總體設(shè)計設(shè)計人員在接到單片機應用系統(tǒng)的研制任務(wù)后，一般先進行總體設(shè)計。總體設(shè)計包括以下內(nèi)容：10.2單片機典型應用系統(tǒng)開發(fā)過程2023/1/1281.項目調(diào)研、方案論證設(shè)計人員接到研制任務(wù)后，首先應對用戶提出的任務(wù)進行深入細致的分析和項目調(diào)研，參考國內(nèi)外同類或相關(guān)產(chǎn)品的有關(guān)資料和標準，根據(jù)系統(tǒng)的工作環(huán)境、用途、功能和技術(shù)指標，經(jīng)過反復論證擬定出性價比最高的一套方案。這是系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)和出發(fā)點，也是決定系統(tǒng)設(shè)計是否成功的關(guān)鍵。2023/1/1292.CPU的合理選型目前世界上生產(chǎn)單片機的廠商有幾十家，單片機芯片的型號有上千種，其中應用較多的產(chǎn)品有Intel公司的MCS-51及其兼容芯片(如ATMEL公司的89S5X系列、Philips公司的51系列等)、MCS-51派生型芯片(如SST公司的89E5XRD2系列、華邦Winbond的W78與W77系列、Philips公司的LPC76X與LPC900系列等)、ATMEL公司的AVR系列、Microchip公司的PIC系列、Motorola公司的M68HC系列、TI公司的TMS430系列等MCU芯片以及以ARM為內(nèi)核的32位MCU芯片。

一般來說，在選擇單片機類型時應綜合考慮以下幾個因素：2023/1/1210(1)貨源穩(wěn)定、充足所選單片機芯片在國內(nèi)元器件市場上貨源要穩(wěn)定、充足，并且有成熟的開發(fā)設(shè)備(主要指仿真器和編程器)。對于MCS-51及其兼容芯片來說，在研制階段可選擇帶FlashROM存儲器的CPU芯片，如89S5X系列，借助ISP編程器即可反復修改監(jiān)控程序，便于調(diào)試。(2)性價比高在保證性能指標的情況下，所用芯片價格要盡可能低，使系統(tǒng)有較高的性價比。2023/1/1211(3)芯片加密功能完善如果所選芯片加密功能完善，則軟件不容易破解，使委托方與開發(fā)者的利益都可以得到保護。(4)盡量選擇用戶廣泛、技術(shù)成熟而設(shè)計人員又熟悉的單片機類型選擇用戶廣泛、技術(shù)成熟而設(shè)計人員又熟悉的單片機類型，在研制任務(wù)重、時間緊的情況下，可以較快地進行系統(tǒng)設(shè)計。2023/1/12123.關(guān)鍵器件的選擇確定單片機類型后，通常還需要對系統(tǒng)中一些嚴重影響系統(tǒng)性能指標的器件進行選擇。例如，在精確測控系統(tǒng)中，傳感器、前置微弱信號放大器的精度或使用條件等因素直接影響系統(tǒng)的控制效果，必須慎重選擇。4.繪制總體框圖根據(jù)選擇的器件和要實現(xiàn)的功能，繪制系統(tǒng)總統(tǒng)組成框圖。2023/1/121310.2.3系統(tǒng)硬件設(shè)計單片機應用系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分以CPU為核心，包括了擴展存儲器、輸入/輸出接口電路及設(shè)備等；軟件部分包括各種控制程序。只有硬件和軟件的密切配合、協(xié)調(diào)一致，才能組成一個高性能的單片機應用系統(tǒng)。硬件設(shè)計時應考慮系統(tǒng)資源及軟件實現(xiàn)方法，而軟件設(shè)計時又必須了解硬件的工作原理。

2023/1/1214在應用中，系統(tǒng)的軟/硬件功能劃分要根據(jù)系統(tǒng)的要求而定，一些硬件電路的功能可以由軟件來實現(xiàn)，反之亦然。

用硬件來實現(xiàn)某些功能可以提高系統(tǒng)反應速度、減少存儲容量、縮短軟件開發(fā)周期，但會增加系統(tǒng)硬件成本，使系統(tǒng)的靈活性與適應性變差；相反，若用軟件來實現(xiàn)某些硬件功能，可以節(jié)省硬件開支，增強靈活性和適應性，但系統(tǒng)反應速度會下降，軟件設(shè)計費用和所需存儲器容量也相應增加。對于產(chǎn)品量大、價格敏感的小產(chǎn)品，原則上能用軟件實現(xiàn)的功能，不靠硬件電路完成。但如果系統(tǒng)對實時性要求較高，應采用硬件實現(xiàn)。因此在在總體設(shè)計時，必須權(quán)衡利弊，仔細劃分好硬件和軟件的功能。2023/1/12151．系統(tǒng)硬件電路設(shè)計的一般原則◆盡可能選擇典型電路、采用硬件移植技術(shù)、力求硬件電路標準化、模塊化；◆盡可能選擇功能強的芯片，簡化電路的設(shè)計；◆系統(tǒng)配置及擴展必須充分滿足系統(tǒng)的功能要求，并留有余地，以便于系統(tǒng)的二次開發(fā)；◆在不影響系統(tǒng)功能的條件下，采用“以軟代硬”方法，以簡化系統(tǒng)的硬件電路，降低成本，提高系統(tǒng)的可靠性。2023/1/1216◆系統(tǒng)中相關(guān)的器件要盡可能做到性能匹配。例如選用CMOS芯片單片機構(gòu)成低功耗的系統(tǒng)時，系統(tǒng)中全部芯片都應選擇低功耗器件?！魡纹瑱C外接電路較多時，必須考慮其驅(qū)動能力。若驅(qū)動能力不足，則系統(tǒng)工作不可靠。這時應增設(shè)線驅(qū)動器或者減少芯片功耗，降低總線負載。◆可靠性與抗干擾設(shè)計：去耦濾波、合理布線、信號隔離、看門狗電路等；◆工藝設(shè)計，包括機架機箱、面板、配線、接插件等，必須兼顧電磁兼容的要求以及安裝、調(diào)試、維護等操作是否方便的要求。2023/1/1217

2.硬件可靠性設(shè)計單片機應用系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣，個別系統(tǒng)甚至要求在無人值守情況下工作，因此任何差錯都可能造成非常嚴重的后果?？梢?，單片機在應用時對系統(tǒng)的可靠性要求較高，而影響單片機應用系統(tǒng)可靠性的因素很多，如電磁干擾、電網(wǎng)電壓波動、大型用電設(shè)備(如電爐、電機、電焊機等)的啟/停、高壓設(shè)備和電磁開關(guān)的電磁輻射、傳輸電纜的共模干擾等，需要針對不同應用條件在硬件上采取相應的抗干擾措施，使系統(tǒng)可靠運行，硬件抗干擾措施主要有以下幾點：2023/1/1218（1)輸入/輸出通道干擾的抑制措施采用隔離和濾波技術(shù)可抑制輸入/輸出通道可能出現(xiàn)的干擾。常用的隔離器件有隔離變壓器、光電耦合器、繼電器和隔離放大器等，應根據(jù)傳輸信號的種類選擇相應的隔離器件。例如，對于高頻開關(guān)信號可采用脈沖變壓器作隔離器件；對于低速開關(guān)、電平信號，可采用光電耦合器作隔離器件。2023/1/1219（2)供電系統(tǒng)干擾的抑制措施單片機應用系統(tǒng)的供電線路是干擾的主要入侵途徑，常采用如下措施進行供電系統(tǒng)干擾的抑制：1)單片機系統(tǒng)的供電線路和產(chǎn)生干擾的各類大功率用電設(shè)備分開供電。2)通過低通濾波器和隔離變壓器接入電網(wǎng)。低通濾波器可以吸收大部分電網(wǎng)中的“毛刺”，隔離變壓器是在初級繞組和次級繞組之間多加一層屏蔽層，并將它和鐵芯一起接地，防止干擾通過初次級之間的電容效應進入單片機供電系統(tǒng)。3)在整流元件上并接濾波電容，可以在很大程度上削弱高頻干擾2023/1/1220（3)電磁場干擾的抑制措施電磁場的干擾可采用屏蔽和接地措施。用金屬外殼或金屬屏蔽罩將整機或部分元器件包起來，再將金屬外殼接地，即能起到屏蔽作用。單片機系統(tǒng)中有數(shù)字地線、模擬地線、交流地線、信號地線、屏蔽地線，應分開接不同性質(zhì)的地線。強信號地線和弱信號地線也要分開。2023/1/1221（4）使用“看門狗”電路，解決CPU運行時可能進入混亂或死循環(huán)

由于干擾或程序設(shè)計錯誤等各種原因，程序在運行過程中可能會偏離正常的順序而進入到不可預知、不受控制的狀態(tài)，甚至陷入死循環(huán)。為防止出現(xiàn)這種情況造成重大損失，并讓系統(tǒng)能夠自動恢復正常運行，必須對系統(tǒng)運行進行監(jiān)控。完成系統(tǒng)運行監(jiān)控功能的電路或軟件稱為“看門狗”。其工作原理是系統(tǒng)在運行過程中，每隔一段固定的時間給“看門狗”一個信號（喂狗），如果系統(tǒng)運行正常則“看門狗”電路不會產(chǎn)生復位或中斷信號。如果超過這一時間沒有給出信號，“看門狗”將自動產(chǎn)生一個復位信號使系統(tǒng)復位，或產(chǎn)生一個“看門狗”定時器中斷請求，系統(tǒng)響應該請求，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)子程序，處理當前的故障?！翱撮T狗”的使用有以下兩種情況：2023/1/12221）使用某些單片機本身的“看門狗”某些單片機本身帶有“看門狗”，例如AT89S系列單片機，可以使用其“看門狗”功能，只要周期性地寫01EH和0E1H到WDTRST寄存器，系統(tǒng)正常工作時WDT不會計數(shù)溢出，只有系統(tǒng)出現(xiàn)故障，在規(guī)定的時間內(nèi)不能寫01EH和0E1H到WDTRST寄存器，WDT計數(shù)溢出，從而使系統(tǒng)復位恢復正常工作。2）使用專門的監(jiān)控芯片對于本身沒有“看門狗”的單片機，可以外接專門的監(jiān)控芯片，例如美國MAXIM公司推出的微處理機/單片機系統(tǒng)監(jiān)控集成電路具有系統(tǒng)復位、備份電池切換、“看門狗”定時輸出、電源電壓監(jiān)測等多種功能，使用非常方便。2023/1/12233.元器件選擇原則單片機應用系統(tǒng)中可用的元器件種類繁多、功能各異且價格不等，選擇元器件的基本原則是選擇那些滿足性能指標、可靠性高、經(jīng)濟性好的元器件。選擇元器件時應考慮以下因素：1）盡量采用通用的大規(guī)模集成電路在應用系統(tǒng)中，盡量采用通用的大規(guī)模集成電路芯片，這樣能簡化系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和調(diào)試過程，也有助于提高系統(tǒng)的可靠性。一般原則是能用一塊中大規(guī)模芯片完成的功能，不用多個中小規(guī)模電路芯片實現(xiàn)。2023/1/12242）整個系統(tǒng)速度匹配單片機時鐘頻率一般可在一定范圍內(nèi)選擇(如增強型51系列單片機芯片可在0～33?MHz之間任意選擇)，在不影響系統(tǒng)性能的前提下，時鐘頻率選低一些好，這樣一方面可降低系統(tǒng)對其他元器件的速度要求，從而降低成本和提高系統(tǒng)的可靠性；另一方面也將減少晶振電路潛在的電磁干擾。3）外圍電路芯片類型一致對于低功耗應用系統(tǒng)，必須采用HCMOS或CMOS芯片，如74HC系列、CD4000系列；而一般系統(tǒng)可使用TTL數(shù)字集成電路芯片。2023/1/122510.2.4系統(tǒng)軟件設(shè)計整個單片機應用系統(tǒng)是一個整體，當系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計定型后，軟件的任務(wù)也就明確了。軟件設(shè)計是單片機系統(tǒng)設(shè)計中最重要的一環(huán)。進行軟件編程時，可以采用匯編語言或高級語言（常為C語言）完成。系統(tǒng)軟件設(shè)計主要包括以下兩個方面問題：2023/1/12261.資源分配一個單片機應用系統(tǒng)所擁有的硬件資源可分為片內(nèi)和片外兩部分。片內(nèi)資源是指單片機本身所包含的中央處理器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、定時/計數(shù)器、看門狗計數(shù)器、中斷源、I/O接口以及串行通信接口等。這部分硬件資源的種類和數(shù)量，不同公司不同系列單片機之間的差別較大，設(shè)計人員進行硬件設(shè)計選擇單片機時一定要根據(jù)系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能充分了解它們內(nèi)部資源情況進行合理選型，當選定某種型號的單片機進行系統(tǒng)設(shè)計時，軟件設(shè)計應充分利用片內(nèi)的各種寶貴的硬件資源。2023/1/1227軟件設(shè)計在進行資源分配時應注意以下幾點：(1）?在分配I/O引腳時，必須根據(jù)外部接口電路特性做出合理的選擇單片機芯片各I/O引腳的功能不完全相同，如部分引腳具有第二輸入/輸出功能；各I/O引腳輸出級的電路結(jié)構(gòu)也不盡相同，如8XC5X的P0口采用漏極開路輸出方式，而P1～P3口采用準雙向結(jié)構(gòu)；各I/O引腳輸出級的驅(qū)動能力也不同，如8XC5X的P0口可以驅(qū)動8個LSTTL門，而P1～P3只能驅(qū)動4個LSTTL門。因此，在分配I/O引腳時，必須根據(jù)外部接口電路特性做出合理的選擇。2023/1/1228(2）ROM資源分配片內(nèi)ROM存儲器用于存放控制程序和數(shù)據(jù)表格。因為現(xiàn)在單片機內(nèi)部FLASH內(nèi)存的容量都可以做得很大，所以在大多數(shù)的應用場合，盡量選擇片內(nèi)的FLASH內(nèi)存的容量能夠滿足實際需要的單片機型號，這樣不僅可以節(jié)省額外的硬件投資、節(jié)省單片機的口線資源，更重要的是片內(nèi)FLASH中的程序在下載、燒寫時通過“加密”可以得到保護。只有當程序特別大，內(nèi)部空間無法滿足要求時才選用擴展外部ROM。2023/1/1229對于片內(nèi)ROM資源分配，按照51單片機及其兼容派生芯片的復位及中斷入口的規(guī)定，002FH以前的地址單元都作為復位入口、中斷地址區(qū)。在這些單元中一般都設(shè)置轉(zhuǎn)移指令，使程序在復位時轉(zhuǎn)移到復位啟動控制主程序或相應的中斷服務(wù)程序。當程序存儲器中存放的控制程序及子程序數(shù)量較多時，應盡可能為它們設(shè)置入口地址表。一般的常數(shù)、表格集中設(shè)置在表格區(qū)。二次開發(fā)擴展區(qū)應盡可能放在高位地址區(qū)。2023/1/1230(3）RAM資源分配RAM分為片內(nèi)RAM和片外RAM。片外RAM的容量比較大，通常用來存放批量大的數(shù)據(jù)，如采樣數(shù)據(jù)；片內(nèi)RAM容量較少，但運行速度快，應盡可能充分利用。對于52系列單片機來說，片內(nèi)RAM是指00H～FFH單元，高128單元和個低128單元的使用并不完全相同，分配時應注意發(fā)揮各自的特點，做到物盡其用。2023/1/123100H～1FH這32個字節(jié)可以作為工作寄存器組，在工作寄存器的8個單元中，R0和R1具有指針功能，是編程的重要角色，應充分發(fā)揮其作用。系統(tǒng)上電復位時，PSW為00H，CPU自動選擇工作寄存器組0作為當前工作寄存器。具體編程時應根據(jù)實際需要，在不同位置合理設(shè)置PSW的值，可以使主程序或中斷服務(wù)程序使用不同的工作寄存器組，通?？稍趹贸绦蛑?，安排主程序及其調(diào)用的子程序使用工作寄存器組0，而安排定時器溢出中斷、外部中斷、串行口中斷使用工作寄存器組1、2或3。2023/1/123220H～2FH這16個字節(jié)具有位尋址功能，可用來存放各種軟件標志、邏輯變量、位輸入/位輸出信息等。當這些位的功能全部安排好后，保留一兩個字節(jié)備用，剩下的單元可改作一般RAM區(qū)使用。2023/1/123330H～7FH為一般通用寄存器，通常用來存放各種參數(shù)、指針和中間結(jié)果，或者用作數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。此外，也常將堆棧安放在片內(nèi)RAM的高端，如60H～7FH。設(shè)置堆棧區(qū)時應事先估算出子程序和中斷嵌套的級數(shù)，合理設(shè)置棧頂指針的大小并留有余量。當系統(tǒng)中擴展了RAM，應把使用頻率最高的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)安排在片內(nèi)RAM中，以提高處理速度。對外部擴充的存儲器和端口，應正確設(shè)計譯碼電路，并根據(jù)硬件的譯碼電路，合理分配存儲器和端口地址，防止地址沖突，造成系統(tǒng)運行混亂。

ROM、RAM資源分配好后，應列出一張詳細的資源分配清單，作為編程的參考依據(jù)。

2023/1/12342.軟件設(shè)計在進行軟件設(shè)計時，應注意以下問題：(1)模塊化結(jié)構(gòu)單片機應用系統(tǒng)的軟件設(shè)計千差萬別，不存在統(tǒng)一模式。但軟件開發(fā)的明智方法是盡可能采用模塊化結(jié)構(gòu)，方便調(diào)試、系統(tǒng)集成和擴充。根據(jù)系統(tǒng)軟件的總體構(gòu)思，按照先粗后細的方法，把整個系統(tǒng)軟件劃分成多個功能獨立、大小適當?shù)哪K。應明確規(guī)定各模塊的功能，盡量使每個模塊功能單一，各模塊間的接口信息簡單、完備，接口關(guān)系統(tǒng)一，盡可能使各模塊間的聯(lián)系減少到最低限度。這樣，各個模塊可以分別獨立設(shè)計、編制和調(diào)試，最后再將各個程序模塊連接成一個完整的程序進行總調(diào)試。2023/1/1235(2）軟件抗干擾技術(shù)由于單片機芯片主要應用于工業(yè)控制、智能化儀器儀表中，因此，對單片機應用系統(tǒng)的可靠性要求更高。消除干擾除了硬件抗干擾措施外，還需要在軟件設(shè)計時，采取相應措施。軟件對系統(tǒng)的干擾主要表現(xiàn)在：數(shù)據(jù)采集不可靠、控制失靈、程序運行失常等幾個方面。為了避免上述情況的發(fā)生，人們研究了許多對策。下面簡單介紹針對上述的幾種干擾，在軟件設(shè)計時，常采用的抗干擾措施：2023/1/12361)通過數(shù)字濾波提高數(shù)據(jù)采集的可靠性①算術(shù)平均法。對一點數(shù)據(jù)連續(xù)采樣多次，計算其平均值，以其平均值作為采樣結(jié)果。這種方法可以減少系統(tǒng)的隨機干擾對采集結(jié)果的影響。一般取3～5次平均值即可。②中值法。根據(jù)干擾造成數(shù)據(jù)偏大或偏小的情況，對一個采樣點連續(xù)采集多個信號，并對這些采樣值進行比較，取中值作為該點的采樣結(jié)果。③比較取舍法。當控制系統(tǒng)測量結(jié)果的個別數(shù)據(jù)存在明顯偏差(例如出現(xiàn)尖峰脈沖干擾)時，可采用比較取舍法，即對每個采樣點連續(xù)采樣幾次，根據(jù)所采數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，確定取舍辦法來剔除個別錯誤數(shù)據(jù)。例如，“采三取二”即對每個點連續(xù)采樣三次，取兩次相同的數(shù)據(jù)作為采樣結(jié)果。2023/1/12372)程序運行失常的軟件抗干擾措施單片機應用系統(tǒng)被引入強干擾后，程序計數(shù)器PC的值可能被改變，因此會破壞程序的正常運行。被干擾后的PC值是隨機的，這將導致程序偏離正常的執(zhí)行順序，可能將使程序執(zhí)行一系列非預期、無意義、不受控的指令，會使輸出嚴重混亂，造成所謂“死機”。軟件抗干擾措施主要有：①設(shè)立軟件陷阱所謂軟件陷阱，是指一些可以使混亂的程序恢復正常運行或使飛出的程序恢復到初始狀態(tài)的一系列指令。主要有以下兩種：2023/1/1238空指令(NOP)。在程序的某些位置插入連續(xù)幾個NOP指令(即將連續(xù)幾個單元置成00H)，不會影響程序的功能，而當程序失控時，只要PC指向這些單元(落入陷阱)，在連續(xù)執(zhí)行幾個空操作后，程序會自動恢復正常，不再會將操作數(shù)當作指令碼執(zhí)行，將正常執(zhí)行后面的程序。這種方法雖然浪費一些內(nèi)存單元，但可以保證不死機。通常在一些決定程序走向的位置，必須設(shè)置NOP陷阱，包括：0003H～0030H地址未使用的單元。這段區(qū)域是51系列單片機5個中斷入口地址，一般用于存放一條絕對跳轉(zhuǎn)指令，但一條絕對跳轉(zhuǎn)指令只占用了3個字節(jié)，而每兩個中斷入口之間有8個單元，余下的5個單元應用NOP填滿2023/1/1239跳轉(zhuǎn)指令“LJMPadd16”當PC失控導致程序飛出而進入非程序區(qū)時，只要在非程序區(qū)設(shè)置攔截措施，強迫程序回到初始狀態(tài)或某一指定狀態(tài)，即可使程序重新正常運行或進行故障處理。利用“LJMP0000H”(機器碼為020000H)指令，將非程序區(qū)和未用的中斷入口地址反復用“020000、020000…H

”填滿，則不論程序失控后指向上述區(qū)域的哪一字節(jié)，最后都能回到復位狀態(tài)，重新執(zhí)行主程序。2023/1/1240②加軟件“看門狗”看門狗”可以使陷入死機的系統(tǒng)產(chǎn)生復位，重新啟動程序運行?！翱撮T狗”功能可以由專門的硬件電路來完成，也可以由軟件和定時器來實現(xiàn)。定時器的定時時間稍大于主程序正常運行一個循環(huán)的時間，而在主程序循環(huán)運行過程中需執(zhí)行一次定時器時間常數(shù)的初始化。這樣，當程序失常時，將不能定時的對定時器時間常數(shù)進行初始化而導致定時器中斷溢出，利用定時器中斷服務(wù)子程序可將系統(tǒng)復位。2023/1/124110.2.5軟硬件系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試

系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。硬件調(diào)試的任務(wù)是排除系統(tǒng)的硬件電路故障。軟件調(diào)試是利用開發(fā)工具進行在線仿真調(diào)試，除發(fā)現(xiàn)和解決程序錯誤外，也可以發(fā)現(xiàn)硬件故障。程序調(diào)試一般是一個子程序一個子程序地調(diào)試，然后一個模塊一個模塊地進行，最后聯(lián)合起來統(tǒng)調(diào)。在調(diào)試過程中，不斷地發(fā)現(xiàn)錯誤、排除故障、修改系統(tǒng)的硬件和軟件，直到其正確為止。程序聯(lián)調(diào)運行正常后，還需在模擬的各種現(xiàn)場條件和惡劣環(huán)境下調(diào)運行和測試，以檢查系統(tǒng)是否滿足原設(shè)計要求，并進行不斷的改進和完善。2023/1/12421.單片機開發(fā)工具(1)在線仿真器單片機仿真器也稱為單片機仿真開發(fā)器，是單片機開發(fā)的重要工具，為單片機應用系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)合調(diào)試和故障排查提供了很大的方便，其種類繁多。一般專用仿真器只能仿真某一特定型號的單片機，如南京偉福公司的K51系列和E51系列仿真器只能仿真MCS-51及兼容芯片。但目前一些型號的仿真器功能較強，通過更換不同的仿真插頭可以仿真不同系列、不同類型的單片機芯片，如WAVE