四川工程职业技术学院
单片机应用技术课程电子教案
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第 讲 19
单片机应用系统设计的基本方法
Copyright ? Http:// mcu.scetc.net 2 SiChuan Engineering Technical College-1959
本讲主要内容,
19-1,单片机典型应用系统组成
19-2.单片机应用系统实例
19-3.单片机应用系统的开发过程
Copyright ? Http:// mcu.scetc.net 3 SiChuan Engineering Technical College-1959
19-1,单片机典型应用系统组成
单
片
机
A/D接口 D/A接口
开关量输入 开关量输出
通信接口
存储器
人机界面
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19-1,单片机典型应用系统组成
?单片机系统组成
? A/D接口：实现模拟信号的采集
? 并行 A/D
? 串行 A/D
? D/A接口：输出模拟量的控制信号
? 并行 D/A
? 串行 D/A
? 开关量输入输出：实现开关信号的检测和控制
? 步进电机,PWM控制的直流电机
? 开关量输出的传感器（如光电、霍尔传感器等）
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19-1,单片机典型应用系统组成
? 通信接口：实现系统和外界（单片机或 PC）的数据交换
? RS-232C
? RS-485
? 人机界面：沟通用户和系统的渠道
? 键盘、显示
? 打印机
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19-2,单片机应用系统实例
单片机 A/D RS232接口
电
机
驱
动
E2PROM 麦克
I/O
开
关
量
接
口
LED,LCD和键盘接口
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19-2,单片机应用系统实例
单片机 存储器
通信接口 输出开关量控制信号
输
入
开
关
量
控
制
信
号
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19-3.单片机应用系统的开发过程
确
定
任
务
总
体
设
计
硬
件
设
计
与
调
试
软
件
设
计
与
调
试
联
机
调
试
性
能
测
试
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19-3.单片机应用系统的开发过程
? 确定任务
? 明确设计目的
? 分析系统功能指标
? 编写设计任务书
? 总体设计
? 项目调研
? 方案论证
? CPU及关键器件选择
? 绘制总体框图
Copyright ? Http:// mcu.scetc.net 10 SiChuan Engineering Technical College-1959
19-3.单片机应用系统的开发过程
? 硬件、软件设计
? 硬件设计
? 尽可能选择典型电路，采用硬件移植技术，力求硬件电路标准化、模块化；
? 尽可能选择功能强的芯片，简化电路的设计；
? 系统的扩展与配置应充分考虑系统的功能要求，并留有余地；
? 在不影响系统功能的条件下，采用“以软代硬”方法；
? 可靠性与抗干扰设计；去耦滤波、合理布线、信号隔离等；
? I/O的驱动能力；
? 系统的结构工艺。
Copyright ? Http:// mcu.scetc.net 11 SiChuan Engineering Technical College-1959
19-3.单片机应用系统的开发过程
? 软件设计
软件设计是单片机系统设计中最重要的一环。进行软件编程时，可以
采用汇编语言或高级语言（常为 C语言）完成。在进行软件设计时，
应该注意以下问题,
? 模块化结构
? 软件抗干扰技术
? 程序编写的规范性
? 采用标注，提高程序可读性
Copyright ? Http:// mcu.scetc.net 12 SiChuan Engineering Technical College-1959
19-3.单片机应用系统的开发过程
? 硬件、软件调试
? 单片机开发工具应用
? 在线仿真器
? 编程器
? 硬件电路的检查与故障诊断
? 测试仪表检查（万用表、示波器、信号发生器等）
? 软件程序测试（利用仿真器编制测试程序进行故障判断与分析）
Copyright ? Http:// mcu.scetc.net 13 SiChuan Engineering Technical College-1959
19-3.单片机应用系统的开发过程
? 系统总调、性能测定
? 系统总调
测试样机装配后，进行系统的联机调试，优化系统硬件和软件的配置，
使系统达到良好的工作状态。
? 性能测定
利用各种测量设备进行系统参数测量，记录系统的各种性能指标参数，
完成系统测试报告。
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第 讲 19
单片机应用系统设计的基本方法
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本讲主要内容,
19-1,单片机典型应用系统组成
19-2.单片机应用系统实例
19-3.单片机应用系统的开发过程
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19-1,单片机典型应用系统组成
单
片
机
A/D接口 D/A接口
开关量输入 开关量输出
通信接口
存储器
人机界面
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19-1,单片机典型应用系统组成
?单片机系统组成
? A/D接口：实现模拟信号的采集
? 并行 A/D
? 串行 A/D
? D/A接口：输出模拟量的控制信号
? 并行 D/A
? 串行 D/A
? 开关量输入输出：实现开关信号的检测和控制
? 步进电机,PWM控制的直流电机
? 开关量输出的传感器（如光电、霍尔传感器等）
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19-1,单片机典型应用系统组成
? 通信接口：实现系统和外界（单片机或 PC）的数据交换
? RS-232C
? RS-485
? 人机界面：沟通用户和系统的渠道
? 键盘、显示
? 打印机
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19-2,单片机应用系统实例
单片机 A/D RS232接口
电
机
驱
动
E2PROM 麦克
I/O
开
关
量
接
口
LED,LCD和键盘接口
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19-2,单片机应用系统实例
单片机 存储器
通信接口 输出开关量控制信号
输
入
开
关
量
控
制
信
号
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19-3.单片机应用系统的开发过程
确
定
任
务
总
体
设
计
硬
件
设
计
与
调
试
软
件
设
计
与
调
试
联
机
调
试
性
能
测
试
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19-3.单片机应用系统的开发过程
? 确定任务
? 明确设计目的
? 分析系统功能指标
? 编写设计任务书
? 总体设计
? 项目调研
? 方案论证
? CPU及关键器件选择
? 绘制总体框图
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19-3.单片机应用系统的开发过程
? 硬件、软件设计
? 硬件设计
? 尽可能选择典型电路，采用硬件移植技术，力求硬件电路标准化、模块化；
? 尽可能选择功能强的芯片，简化电路的设计；
? 系统的扩展与配置应充分考虑系统的功能要求，并留有余地；
? 在不影响系统功能的条件下，采用“以软代硬”方法；
? 可靠性与抗干扰设计；去耦滤波、合理布线、信号隔离等；
? I/O的驱动能力；
? 系统的结构工艺。
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19-3.单片机应用系统的开发过程
? 软件设计
软件设计是单片机系统设计中最重要的一环。进行软件编程时，可以
采用汇编语言或高级语言（常为 C语言）完成。在进行软件设计时，
应该注意以下问题,
? 模块化结构
? 软件抗干扰技术
? 程序编写的规范性
? 采用标注，提高程序可读性
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19-3.单片机应用系统的开发过程
? 硬件、软件调试
? 单片机开发工具应用
? 在线仿真器
? 编程器
? 硬件电路的检查与故障诊断
? 测试仪表检查（万用表、示波器、信号发生器等）
? 软件程序测试（利用仿真器编制测试程序进行故障判断与分析）
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19-3.单片机应用系统的开发过程
? 系统总调、性能测定
? 系统总调
测试样机装配后，进行系统的联机调试，优化系统硬件和软件的配置，
使系统达到良好的工作状态。
? 性能测定
利用各种测量设备进行系统参数测量，记录系统的各种性能指标参数，
完成系统测试报告。
