【正文】 現(xiàn)場環(huán)境，即入口條件和出口條件。 軟件調(diào)試方法 軟件調(diào)試與所選用的軟件結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計技術(shù)有關(guān)。在調(diào)試過程中若發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，可能有下列情況：畢 業(yè) 論 文 11 電源系統(tǒng)供電電流不足，聯(lián)機時公共地線接觸不良；擁護系統(tǒng)主板負載過大；用戶的各級電源濾波不完善等。在用戶系統(tǒng)的樣機（主機部分）調(diào)試好后，可以插上用戶系統(tǒng)的其他外圍部件如 .鍵盤 .顯示器輸出驅(qū)動板、 A/D、 D/A 板等 。通過對波形的觀察分析，尋找故障原因，并進一步排除故障。一切正常，即可打開電源。有些故障還是要通過聯(lián)機調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)和排除。在不插片子的情況下，加電檢查各插件上引腳的電位，仔細測量各點電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機插座上各點電位是否正常，若有高壓，聯(lián)機時將會損壞開發(fā)機。應(yīng)特別 注意電源的下走線，防止電源之間的適中和極性錯誤，并重點檢查擴展系統(tǒng)總線是否存在相互間的適中或與其他信號線的短路。電源故障包括：電壓值不符合設(shè)計要求電源引線和插座不對 .功率不足 .負載能力差等。 （ 3）可靠性 差： 引起可靠性差的原因很多，如金屬化孔與接插件接觸不良會造成系統(tǒng)時好時壞，經(jīng)不起振動；內(nèi)部和外部的干擾 .電源紋波系數(shù)大 .器件負載過大等造成邏輯電平不穩(wěn)定；走線和布局不合理等也會引起系統(tǒng)可靠差。這類錯誤包括錯線 .開路 .短路 .相位錯等。但通常是應(yīng)先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后才和軟件結(jié)合起來調(diào)試。調(diào)試電子打鈴的一般方法如下。在調(diào)試過程中一般總會發(fā)生不正常情況，而要反復(fù)修改程序，直到獲得正確的結(jié)果為止。調(diào)試方法一般是輸入給定的數(shù)據(jù)，使程序運行，檢查程序運行結(jié)果是否正確。在匯編過程中，可能發(fā)現(xiàn)源程序的某些錯誤，需作修改。 匯編和調(diào)試 對于編好的程序，要進行匯編和調(diào)試。對于程序區(qū)，表格，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，檔志單元等作好系統(tǒng)安排。 編寫源程序 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計完成之后，下一步是編寫程序。程序的基本結(jié)構(gòu)是有順序結(jié)構(gòu)，分支結(jié)構(gòu)和子程序結(jié)構(gòu)等四類?？陀^存在具有直觀 .易懂的特點，是程序結(jié)構(gòu)設(shè)計的有力工具。程序結(jié)構(gòu)的設(shè)計一般采用流程圖法。如果算法比較簡單，這一不可以省掉，直接按算法編寫程序。不同的方法在占用存儲單元數(shù)，計算精畢 業(yè) 論 文 9 度，編程工作量等方面是有差別的，這就需要進行比較和選擇。在這種情況下，確定算法就是設(shè)法用基本運算方法來解決其它的復(fù)雜問題。 確定方法 確定方法就是選擇解決問題的方法。若任務(wù)比較簡單，其原始數(shù)據(jù)和目的要求等比較清楚，就容易確定設(shè)計方法。 分析題目 分析題目就是明確題目的任務(wù)，弄清所給頂?shù)脑紨?shù)據(jù)和應(yīng)得到的結(jié)果，以及運算精度和速度的要求等。 程序流程圖設(shè)計出以后，便可著手編寫程序，單片機應(yīng)用程序一般采用匯編語言較好，編寫完成后可以手工或通過主處理器連機用開發(fā)系統(tǒng)上的交叉匯編程序匯編成目標(biāo)碼程序，再經(jīng)過調(diào)試正常運行后，固化到 EPROM 中去，完成了整個應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計。 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計和程序設(shè)計方法確定后，根據(jù)系統(tǒng)功能定義，可先畫出程序粗框圖，再對粗框圖進行擴充和具體化，即對存儲器，寄存器，標(biāo)志位等工作單元作具體的分配和說明。這種方法比較符合人傘兵日常思維。這種模塊化程序便于設(shè)計和調(diào)試，容易完成可供多個程序共享的優(yōu)點，但各個模塊之間的連接有一定的難度。以提高系統(tǒng)的實時性和并行性。明確主次序和中斷服務(wù)程序完成的操作及指定各中斷的優(yōu)先級 。依據(jù)系統(tǒng)的定義，把整個工作分解為若干相對獨立的操作，再考慮各操作之間的相互聯(lián)系及時間關(guān)系而設(shè)計出一個合理的軟件結(jié)構(gòu)。 （ 6）加強軟件抗干擾設(shè)計，它是提高計算機應(yīng)用系統(tǒng)可靠性的有力措施。從某種意義上講，多花一份時間來設(shè)計程序流程圖，就可以節(jié)約幾倍 源程序編輯調(diào)試時間。 （ 4）為提高軟件設(shè)計的總體效率，以簡明、直觀的方法對任務(wù)進行描述，在編寫應(yīng)用軟件之前，應(yīng)繪制出程序流程圖。 （ 3）建立正確的數(shù)學(xué)模型。 （ 2）培養(yǎng)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計風(fēng)格，各功能程序?qū)嵭心K化、子程序化。 設(shè)計細節(jié) （ 1）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件分成若干個相對獨立的部分。 （ 4）面板開關(guān)，按鍵等控制輸入量的定義與軟件編制密切有關(guān)，系統(tǒng)運行過程的顯示，運算結(jié)果的顯示，正常運行和出錯顯示等也是由軟件完成的。 （ 2）定義分配存儲器空間，包括系統(tǒng)主程序，常數(shù)表格，功能子程序塊的劃分，入口地址等。 系統(tǒng)定義 畢 業(yè) 論 文 7 系統(tǒng)定義是指在軟件設(shè)計前，首先要進一步明確設(shè)計軟件所要完成的任務(wù)，然后結(jié)合硬件結(jié)構(gòu)，而確定軟件承擔(dān)的任務(wù)細節(jié)。在設(shè)計時要充分考慮到安裝、調(diào)試、維修的方便。單片機應(yīng)用系統(tǒng)在實際工件中，可能會受到各種外部和內(nèi)部的干擾，使系統(tǒng)工作產(chǎn)生錯誤或故障，為了降低錯誤和故障的產(chǎn)生機率，常采用以下可提高可靠性的措施： (1)提高元件的可靠性； (2)提高印刷電路板和組裝的質(zhì) 量，設(shè)計電路板時布線及接地方法要符合要求； (3)對供電電源采用擴干擾措施； (4)輸入輸出通道擴干擾措施。規(guī)定的時間一般指平均故障時間，平均無故障時間、連續(xù)正常運行時間等。 可靠性是指在規(guī)定的條件規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。例如，鍵盤、顯示器、開關(guān)、輸入輸出設(shè)備、采樣、放大、應(yīng)用系統(tǒng)各部分的驅(qū)動能力等外圍電路，要進行全盤合理的設(shè)計。 3. 其它電路的設(shè)計： 由于單片機具有很多的特點，它被大量地應(yīng)用于工業(yè)測控系統(tǒng)中，而在這些系統(tǒng)中，經(jīng)常要對一些現(xiàn)場物理量進行測量或者將其采集下來進行信號處理之后，再反過來去控制被測對象或相關(guān)設(shè)備。若所擴展的電路負載超過總線負載能力時，系統(tǒng)便不能可靠地工作。為了簡化畢 業(yè) 論 文 6 硬件線路，同時還要使用到的存儲器空間地址連續(xù)，通常采用譯碼器、線選法相結(jié)合的辦法。除此之外，還應(yīng)考慮和系統(tǒng)中的傳感器、放大器相匹配問題。 硬件設(shè)計 硬件設(shè)計的 主要任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計要求，以及在所選的機型上的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)擴展所用到的外圍電路等，然后設(shè)計出系統(tǒng)電路原理圖。在系統(tǒng)的研制過程中，軟硬件的功能總是在不斷地調(diào)整，以便相互適應(yīng)，相互配合，以達到最佳的性價比。軟件是各種各種應(yīng)用程序的總稱。 電子打鈴和一般的計算機應(yīng)用系統(tǒng)一樣，也是由硬件和軟件組成。 自行發(fā)揮部分 多鬧鐘設(shè)置 系統(tǒng)可以設(shè)置多個鬧鐘時間，目前以 1 個為例設(shè)計了系統(tǒng)，可實現(xiàn)多點啟鬧及 顯示日歷、星期 6 電子打鈴的研制過程 電子打鈴的研制過程實際上是一個應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程。經(jīng)過調(diào)試，鬧鐘功能正常，滿足題目的基本要求。利用仿真機調(diào)試成功后通過編程器將程序?qū)懭胄酒姓{(diào)試，調(diào)試結(jié)果顯示，該模塊可以顯示時分秒，可以正常工作。 畢 業(yè) 論 文 4 顯示模塊 數(shù)碼管 驅(qū)動模塊 5 測試方法及結(jié)果 測試方法 采用先分別調(diào)試各單元模塊，調(diào)通后再進行整機調(diào)試的方法，以提高調(diào)試效率。 通過單片機 的中斷定時 控制鬧鈴?fù)Ｖ?。由于本題顯示信息比較 簡單 ，采用液晶顯示界面 不 清晰，操作 不 方便。 方案二： 采用液晶顯示。 顯示模塊的選擇 方案一： 采用數(shù)碼管顯示。 方案二： 采用時鐘芯片?？傊?，硬件、軟件兩者是相輔相成的，可根據(jù)實際應(yīng)用情況來合理選擇。為了降低成本、簡化硬件結(jié)構(gòu)，某些功能可由軟件來完成。這些部件的選擇應(yīng)符合系統(tǒng)的精度、速度和可靠性等方面的要求。采用性能優(yōu)良的單片機開發(fā)工具也很能加快系統(tǒng)的研制過程。同時還應(yīng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求考慮所選的單片機應(yīng)具有很高的性價比。再參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品的資料，提出合理可行的技術(shù)指標(biāo)，以達到最高的性價比。此系統(tǒng)硬件簡潔，將復(fù)雜的硬件功能用軟件實現(xiàn)，因此系統(tǒng)控制靈活，能很好地滿足本題的基本要求和擴展要求簡潔、靈活、可擴展性好，能完全達到設(shè)計要求，故采用 這 種方案。 時鐘控制就是利用鍵盤輸入一個時設(shè)定的時間值，再經(jīng)過程序中的比較判斷程序來控制時鐘 走。 另一方面通過本論文可以了解電子打鈴打鈴器的時鐘走時、顯示、定時器等的工作方式以及時鐘控制打鈴編程方法。 電子打鈴課題設(shè)計著重于實踐和動手能力的培養(yǎng)，通過閱讀并學(xué)習(xí)本論文可以大概了解單 片機的發(fā)展及其工作方法，了解匯編語言，掌握一定的ＭＣＳ — ５１單片機知以及用指令編程方法和技巧。由于它的應(yīng)用領(lǐng)域廣，技術(shù)要求各不相同，因此應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計是多樣化的，但總設(shè)計方法和研制步驟相同。 設(shè)計電子打鈴的最終目的是能把它應(yīng)用到實際中去。如今，在這塊領(lǐng)域里，還沒有一家公司有成熟的產(chǎn)品，也沒有標(biāo)準的操作系統(tǒng)，更沒有一個可以主導(dǎo)市場的壟斷者。 如今單片機系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，那么單片機系統(tǒng)應(yīng)用緣何能在近年來的信息技術(shù)應(yīng)用中脫穎而出，成為眾多商家角逐的對象。因此它是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。畢 業(yè) 論 文 11 引言 單片機系統(tǒng)被定義為：以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。實際上單片機系統(tǒng)是計算機的一種應(yīng)用形式，是將先進的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)