資料介紹
【規(guī)則1】設(shè)計滿足要求的最精簡的系統(tǒng)。
正確估計單片機的能力,知道單片機能做什么,最大程度的挖掘單片機的潛力對一個單片機系統(tǒng)設(shè)計者來說是至關(guān)重要的。我們應(yīng)該有這樣一個認識,即單片機的處理能力是非常強大的。
早期的PC機,其CPU(8086)處理能力和8051相當,卻能處理相當復(fù)雜的任務(wù)。單片機的能力的關(guān)鍵就在軟件設(shè)計者編寫的軟件上。只有充分地了解到單片機的能力,才不會做出“冗余”的系統(tǒng)設(shè)計。而采用許多的外圍芯片來實現(xiàn)單片機能實現(xiàn)的功能。這樣做,即增加了系統(tǒng)成本,也可能會降低了系統(tǒng)的可靠性。
【規(guī)則2】使用看門狗。
看門狗電路通常是一塊在有規(guī)律的時間間隔中進行更新的硬件。更新一般由單片機來完成,如果在一定間隔內(nèi)沒能更新看門狗,那看門狗將產(chǎn)生復(fù)位信號,重新復(fù)位單片機。更新看門狗的具體形式多是給看門狗芯片相關(guān)引腳提供一個電平上升沿或讀寫它的某個寄存器。使用看門狗電路將在單片機發(fā)生故障進行死機狀態(tài)時,重新復(fù)位單片機。
當前有多種看門狗的芯片,如MAXIM 公司的MAX802,MAX813等。而且,有好多種單片機中本身就集成有看門狗。一個外部的看門狗是最好的,因為它不依賴于單片機。如果可能的話,看門狗更新程序不應(yīng)該放在中斷或是子程序中,原則上應(yīng)該放在主程序中。
我曾經(jīng)見過一個工程師,他所調(diào)試的程序在運行時偶而會引起看門狗的復(fù)位動作,于是他干脆在每10ms就中斷一次的時鐘中斷程序中清看門狗。我相信他也知道使看門狗失去作用,可他卻沒有不是去查明引起這個現(xiàn)象的真正原因。因此,我想提醒大家:不論什么理由,絕對不要忽略系統(tǒng)故障的真正原因。高質(zhì)量的產(chǎn)品來自于高素質(zhì)的工程師,高質(zhì)量的產(chǎn)品造就高素質(zhì)的工程師。
【規(guī)則3】確定系統(tǒng)的復(fù)位信號可靠。
這???一個很容易忽略的問題。當你在設(shè)計單片機系統(tǒng)時,你腦中有這個概念嗎?什么樣的復(fù)位信號才是可靠的嗎?你用示波器查看過你設(shè)計的產(chǎn)品的復(fù)位信號嗎?不穩(wěn)定的復(fù)位信號可能會產(chǎn)生什么樣的后果?你有沒有發(fā)現(xiàn)過你所設(shè)計的單片機系統(tǒng),每次重新上電啟動后,數(shù)據(jù)變得亂七八糟,并且每一次現(xiàn)象并不相同,找不出規(guī)律,或者有時候干脆不運行,或者有時候進入一種死機狀態(tài),有時候又一點事都沒有正常運行?在這種情況下,你應(yīng)該查一下你的系統(tǒng)的復(fù)位信號。
一般在單片機的數(shù)據(jù)手冊(Datasheet)中都會提到該單片機需要的復(fù)位信號的要求。一般復(fù)位信號的寬度應(yīng)為。復(fù)位電平的寬度和幅度都應(yīng)滿足芯片的要求,并且要求保持穩(wěn)定。還有特別重要的一點就是復(fù)位電平應(yīng)與電源上電在同一時刻發(fā)生,即芯片一上電,復(fù)位信號就已產(chǎn)生。不然,由于沒有經(jīng)過復(fù)位,單片機中的寄存器的值為隨機值,上電時就會按PC寄存器中的隨機內(nèi)容開始運行程序,這樣很容易進行誤操作或進入死機狀態(tài)。
【規(guī)則4】確定系統(tǒng)的初始化有效。
系統(tǒng)程序開始應(yīng)延時一段時間。這是很多單片機程序設(shè)計中的常用方法,為什么呢?因為系統(tǒng)中的芯片以及器件從上電開始到正常工作的狀態(tài)往往有一段時間,程序開始時延時一段時間,是讓系統(tǒng)中所有器件到達正常工作狀態(tài)。究竟延時多少才算合適?這取決于系統(tǒng)的各芯片中到達正常工作狀態(tài)的時間,通常以最慢的為準。
一般來說,延時20-100毫秒已經(jīng)足夠。對于系統(tǒng)中使用嵌入式MODEM等“慢熱”型的器件來說,則應(yīng)更長。當然,這都需要在系統(tǒng)實際運行中進行調(diào)整。
【規(guī)則5】上電時對系統(tǒng)進行檢測。
上電時對系統(tǒng)中進行檢測是單片機程序中的一個良好設(shè)計。在硬件設(shè)計時也應(yīng)該細細考慮將各個使用到的芯片、接口設(shè)計成容易使用軟件進行測試的模式。很多有經(jīng)驗的單片機設(shè)計者都會在系統(tǒng)上電時(特別是第一次上電時)進行全面的檢測,或者更進一步,將系統(tǒng)的運行狀態(tài)中分為測試模式和正常運行模式,通過加入測試模式對系統(tǒng)進行詳細的檢測,使得系統(tǒng)的批量檢測更為方便容易。另外要注意的是,一個簡單明了的故障顯示界面也是頗要費得心思的。
比如:系統(tǒng)的外部RAM(數(shù)據(jù)存儲器)是單片機系統(tǒng)中常用的器件。外部RAM如果存在問題,程序通常都會成為一匹脫韁的野馬。因此,程序在啟動時(至少在第一次上電啟動時)一定要對外部RAM進行檢測。
檢測內(nèi)容包括:
1)檢測RAM 中的單元。這主要通過寫入和讀出的數(shù)據(jù)保持一致。
2)檢測單片機與RAM 之間的地址數(shù)據(jù)總線。總線即沒有互相短路,也沒有連接到“地”上。
另外,很多芯片,都提供了測試的方法。如串行通信芯片UART,都帶環(huán)路測試的功能。
【規(guī)則6】按EMC 測試要求設(shè)計硬件。
EMC 測試要求已經(jīng)成為產(chǎn)品的必需。有很多的文章關(guān)于這方面的。
【規(guī)則7】盡可能使用Small 模式編譯
對比起Large模式和Compact 模式,Small 模式能生成更為緊湊的代碼。在Small 模式下,C51 編譯器將沒有使用關(guān)鍵詞,如idata、pdata、xdata特殊聲明的變量通通放在data單元中。在編程中,對于在的數(shù)據(jù)區(qū),可以指定放在外部存儲器中。
來源:
(mbbeetchina)
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