應用系統的基本組成與設計(編輯修改稿)
2025-02-02 17:00 本頁面
【文章內容簡介】 部件作用 中斷功能 (2）單片機中的中斷概念 ?中斷 是指由于某種隨機事件的發(fā)生，計算機暫停現行程序的運行，轉去執(zhí)行另一程序，以處理發(fā)生的事件，處理完畢后又自動返回原來的程序繼續(xù)運行。 ?將能引起中斷的事件稱為 中斷源 。 ?CPU現行運行的程序稱 為主程序 。 ?處理隨機事件的程序稱為 中斷服務子程序。 第二章應用系統的基本組成與設計內容 1 單片機內部功能部件作用 中斷功能 (2）中斷技術的優(yōu)點 ?分時操作 —— CPU可以同多個外設 “ 同時 ” 工作 ?實時處理 —— CPU及時處理隨機事件 ?故障處理 —— 電源掉電、存儲出錯、運算溢出 第二章應用系統的基本組成與設計內容 1 單片機內部功能部件作用 中斷功能 MCS51單片機具有多中斷控制 它由以下幾部分組成： 定時中斷： 由單片機的定時器 /計數器的溢出標志觸發(fā)的中斷， MCS51單片機有 T0和 T1兩個定時中斷。 串行口中斷： 為單片機的串行數據傳輸設置的中斷，MCS51單片機有 1個串行中斷。 可以設定 外中斷： 由外部信號觸發(fā)的中斷， MCS51有 2個中斷（INT0）和（ INT1） 組成。 第二章應用系統的基本組成與設計內容 2 單片機 應用系統組成 例子 1 電烤箱單片機溫控系統設計 設計要求 ： ? 電烤箱內溫度可在 40200度范圍內任意設定。 ? 利用 LED數碼管上 顯示電烤箱內溫度 。 ? 單片機采用 89C52（內有 4K程序存儲器）。 ? 電熱箱采用電熱絲加熱。 ? 能夠將電烤箱內溫度控制在設定。 單片機 應用系統 實例 第二章應用系統的基本組成與設計內容 2 單片機 應用系統組成 例子 1 電烤箱單片機溫控系統設計 設計思路 ? 溫度傳感器檢測電熱箱內的溫度，經放大后，并經 A/D轉換為數字量后。送入單片機 ； 硬件 ? 按數字量與模擬量成 正比 關系運算得到對應的模擬溫度值；軟件 ? 把溫度模擬值送往 LED數碼管 顯示器顯示 （軟件 +硬件） 。 ? 利用撥碼（ BCD碼）鍵盤設定溫度 （硬件 +軟件） 。 ? 控制方法： 單片機將設定的溫度值與檢測到的電熱箱中的實際溫度進行比較，并調節(jié)運算后，發(fā)出控制信號（軟件） 經光電隔離器去驅動雙向可控硅以調節(jié)加在電熱絲的電壓，從而控制電熱箱的溫度（ 硬件） 。 單片機 應用系統 實例 第二章應用系統的基本組成與設計內容 2 單片機 應用系統組成 例子 1 電烤箱單片機溫控系統設計 — 硬件電路框圖 單片機 應用系統 實例 放大A /D單片機光 隔 驅 動電 熱 箱溫 度 傳 感 器模 數設 定 值控 制 信 號電 熱 絲電 源雙 向 可 控 硅調 節(jié) 電 壓 控 溫~撥 盤B C D 碼 第二章應用系統的基本組成與設計內容 2 單片機 應用系統組成 單片機 應用系統 實例 例子 1 電烤箱單片機溫控系統設計 軟件程序規(guī)劃： ? 初始化程序：存儲器 ,Ｔ１定時中斷， I/O口等。 ? 控制周期計算程序：可以用Ｔ１定時中斷。 ? A/D轉換器驅動程序（ 采樣程序） ， 得到相應的數字量，濾波程序； ? 標度變換程序： 按數字量與模擬量成 正比 關系運算得到對應的模擬溫度值（也是數字量）； ? 顯示程序： 驅動 LED數碼管 顯示器（數碼轉化） 。 ? 鍵盤管理程序 。 ? 控制程序 。 第二章應用系統的基本組成與設計內容 2 單片機 應用系統組成 單片機 應用系統 實例 例子 1 電烤箱單片機溫控系統設計 軟件程序 主程序： 第二章應用系統的基本組成與設計內容 2 單片機 應用系統組成 單片機應用系統組成 單片機應用系統 單片機 ＋ 接口電路及外部設備等 ＋ 軟件 硬件 單片機應用系統 :由 硬件系統 和軟件系統 組成 硬件是 應用系統的基礎 軟件是在硬件的基礎上 對其資源進行合理調配和使用 ，從而完成應用系統所要求的任務，二者相互依賴，缺一不可 第二章應用系統的基本組成與設計內容 3 單片機應用系統設計內容與設計思路 系統設計內容 1）單片機主系統設計 硬件 2) 接口電路及外設設計 (包括抗干擾設計） 硬件 3)應用軟件設計 (包括抗干擾設計） 單片機主系統 主系統設計內容 ； ，只需在片外配上電源、復位電路、振蕩電路，這樣便于對單片機系統進行測試與調試。 。 第二章應用系統的基本組成與設計內容 3 單片機應用系統設計內容與設計思路 單片機應用系統設計思路 經歷四個主要步驟： 總體設計階段、硬件設計、軟件設計及系統調試和維護。 ?總體設計： 需求分析，方案論證。 需求分析 :被測控參數的形式（電量、非電量、模擬量、數字量等）、被測控參數的范圍、性能指標、系統功能、工作環(huán)境、顯示、報警、打印要求等。 方案論證 :根據要求設計出符合現場條件的軟硬件方案，又要使系統簡單、經濟、可靠，這是進行方案論證與總體設計一貫堅持的原則。 第二章應用系統的基本組成與設計內容 3 單片機應用系統設計內容與設計思路 單片機應用系統設計思路 ?硬件設計 :選擇器件、電路設計、電路板制作和硬件調試。 ?軟件設計 :軟件流程設計、編程和調試。 ?系統調試與性能測定： 硬件軟件聯調與優(yōu)化。 ?文件編制 :設計思想及設計方案論證、硬件電路圖及元器件清單、軟件流程圖及程序清單、調試記錄、性能測定及現場試用報告、使用說明等。 經歷四個主要步驟： 總體設計階段、硬件設計、軟件設計及系統調試和維護。 第二章應用系統的基本組成與設計內容 3 單片機應用系統設計內容與設計思路 流程圖 第二章應用系統的基本組成與設計內容
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