一種簡化單片機(jī)程序的編程實(shí)現(xiàn)方法

一種簡化單片機(jī)程序的編程實(shí)現(xiàn)方法

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)在帶有自然景觀的自動(dòng)測試系統(tǒng)中，測試系統(tǒng)通常將測量的變量（如壓力、溫度、吸收、電壓、電流和電阻值）轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車（電流值或電壓值），然后從a-d件轉(zhuǎn)換模型量，并通過特定的函數(shù)關(guān)系處理數(shù)據(jù)，從而測量實(shí)際值。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通常需要設(shè)置測試、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、調(diào)用和顯示的功能。2背景函數(shù)的轉(zhuǎn)換本文討論的測試系統(tǒng)是一個(gè)智能型多檔值自動(dòng)換檔測試系統(tǒng),測試時(shí),由傳感器測得的信號(hào)經(jīng)過放大、濾波等環(huán)節(jié),進(jìn)入采樣保持電路或直接進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換器,由A/D將被測模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量VxH(其中H表示該數(shù)值為十六進(jìn)制,不帶H的數(shù)值為十進(jìn)制,下同)。因測量檔值不同,所以在傳統(tǒng)的處理方法中,要保存測試的數(shù)據(jù)為VxH和量程單位PH兩個(gè)信息。設(shè)被測物理量的值與VxH滿足函數(shù)關(guān)系RxH=F(VxH),其中F(VxH)是傳遞函數(shù)、修正函數(shù)等,運(yùn)算后由于精度不同,得到的結(jié)果RxH應(yīng)為浮點(diǎn)小數(shù)。在通常情況下以冪級(jí)數(shù)形式出現(xiàn),因?yàn)槠渌问降暮瘮?shù)通?？梢愿鶕?jù)冪級(jí)數(shù)展開定理對(duì)其函數(shù)進(jìn)行近似,所以,函數(shù)F(VxH)的計(jì)算,在編程時(shí)轉(zhuǎn)化為了一系列的加、減、乘、除運(yùn)算。3數(shù)據(jù)處理和操作傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是測試后計(jì)算出被測量的真值和測試單位,然后,將真值和對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)換成ASCII碼,進(jìn)行顯示或打印。各環(huán)節(jié)是這樣設(shè)置的:(1)采樣測試:(2)數(shù)據(jù)處理:計(jì)算RxH=F(VxH),其中VxH是由AD轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量(3)存儲(chǔ)RxH和PH。(5)數(shù)值轉(zhuǎn)換:將取出的十六進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)RxH轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制Rx。(6)根據(jù)PH判斷數(shù)據(jù)單位。(7)譯碼:(5)中的數(shù)據(jù)及(6)中的單位轉(zhuǎn)換為ASCⅡ碼。(8)顯示數(shù)據(jù)和單位。相關(guān)操作及操作后被測量數(shù)據(jù)記錄形式和測量單位數(shù)據(jù)記錄形式見表1。這種設(shè)計(jì)方法中,由于數(shù)據(jù)處理各檔精度不同,所以不能強(qiáng)制規(guī)定小數(shù)位數(shù),即不能在所有測試檔級(jí)中設(shè)置統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式,且運(yùn)算中用到浮點(diǎn)算法,編程比較復(fù)雜。4設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)要點(diǎn)考慮到系統(tǒng)的最終目的是以某種形式(顯示或打印)表現(xiàn)被測試量的量值,即需要把從A/D轉(zhuǎn)換得到的結(jié)果和測試檔值的信息轉(zhuǎn)換為ASCⅡ碼串,然后把這個(gè)由數(shù)字0-9(包括小數(shù)點(diǎn))和單位組成的字符串的ASCII碼序列送入顯示器數(shù)據(jù)緩沖區(qū)進(jìn)行顯示。這一過程中,數(shù)字量是作為字符串來處理的,所以,在處理過程中,測試數(shù)據(jù)并不一定要一直以傳統(tǒng)方案中的形式記錄參與程序的執(zhí)行。針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方案,考慮在數(shù)據(jù)處理中改變數(shù)據(jù)形式以簡化處理過程?，F(xiàn)分析如下:每一量程范圍都有相應(yīng)精度,若定義Vx=V*10-N(V∈Z),V為有效數(shù)字,N代表小數(shù)點(diǎn)位置值,V、N的十六進(jìn)制值VH、NH不改變Vx的有效信息。又設(shè)F(Vx)為Vx的M次冪函數(shù):這樣通過一定轉(zhuǎn)化可把對(duì)Vx的浮點(diǎn)運(yùn)算變?yōu)閷?duì)V的整數(shù)運(yùn)算,在這種情況下,系統(tǒng)檔級(jí)確定后,每檔測試精度相對(duì)于該檔的測試范圍而言是相同的,對(duì)于每一檔的NM都有相應(yīng)的量程單位與之匹配,設(shè)置適當(dāng)?shù)牧砍谭秶?可以使不同檔級(jí)所對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)位置均不同,所以完全可以在存儲(chǔ)時(shí)只存儲(chǔ)R和NM的十六進(jìn)制值RH和NMH以代替?zhèn)鹘y(tǒng)方案中的浮點(diǎn)數(shù)及其單位。采用新思路后數(shù)據(jù)從測量、運(yùn)算到存儲(chǔ),都以十六進(jìn)制整數(shù)形式出現(xiàn),直到顯示時(shí)轉(zhuǎn)換成ASCII碼。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要包括:(1)測試:采用傳統(tǒng)采樣方法。(2)數(shù)據(jù)處理:計(jì)算RH=F*(V),NH。(3)存儲(chǔ)RH和NH。(4)鍵盤調(diào)用。(5)譯碼:(3)中的數(shù)據(jù)及單位轉(zhuǎn)換為ASCⅡ碼序列。(6)顯示。相關(guān)操作和操作后數(shù)據(jù)的記錄形式在表2中給出。在顯示部分中,數(shù)據(jù)的顯示可以通過舉例來說明。例如被測量的量值為“2.55mV”,該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)R=255和N=2,可通俗的解釋為小數(shù)點(diǎn)位置為2,有效數(shù)字為255。其中按照量程的設(shè)置,N=2對(duì)應(yīng)的單位是“mV”。在數(shù)據(jù)處理過程中,其存儲(chǔ)時(shí)形式為十六進(jìn)制RH=FFH、NH=02H,FFH轉(zhuǎn)換為ASCII碼串為“02H05H05H”,用于顯示時(shí),在字符串中相應(yīng)位置插入小數(shù)點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的單位字符,得到“32H3EH35H35H6DH56H”其中“3EH”為字符“.”,“6DH”為字符“m”,“56H”為字符“V”。5堅(jiān)持了思維的發(fā)揮,提高了編碼能力,提高了編程效率通過實(shí)際編程應(yīng)用可知,此種方法變浮點(diǎn)運(yùn)算為整數(shù)運(yùn)算,簡化了操作程序,