單片機應(yīng)用編程技巧-FAQ
單片機應(yīng)用編程技巧-FAQ 單片機應(yīng)用編程技巧 1. C語言和匯編語言在開發(fā)單片機時各有哪些優(yōu)缺點？ 答：匯編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符號語言，是最接近機器碼的一 種語言。其主要優(yōu)點是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。但是不同的CPU，其匯編語言可能 有所差異，所以不易移植。 C語言是一種結(jié)構(gòu)化的高級語言。其優(yōu)點是可讀性好，移植容易，是普遍使用的一種 計算機語言。缺點是占用資源較多，執(zhí)行效率沒有匯編高。 對于目前普遍使用的RISC架構(gòu)的8bit MCU來說，其內(nèi)部ROM、RAM、STACK等資源都有限，如果使用C語言編寫，一條C語言指令 編譯后，會變成很多條機器碼，很容易出現(xiàn)ROM空間不夠、堆棧溢出等問題。而且一些單 片機廠家也不一定能提供C編譯器。而匯編語言，一條指令就對應(yīng)一個機器碼，每一步執(zhí) 行什幺動作都很清楚，并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都容易控制，調(diào)試起來也比較方便 。所以在單片機開發(fā)中，我們還是建議采用匯編語言比較好。 如果對單片機C語言有興趣，HOLTEK的單片機就有提供C編譯器，可以到HOLTEK的網(wǎng)站 (www.holtek.com.cn)免費下載使用。 2. C或匯編語言可以用于單片機，C++能嗎？ 答：在單片機開發(fā)中，主要是匯編和C，沒有用C++的。 3. 搞單片機開發(fā)，一定要會C嗎？ 答：匯編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符號語言，是最接近機器碼的一 種語言。其主要優(yōu)點是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。但是不同的CPU，其匯編語言可能 有所差異，所以不易移植。 對于目前普遍使用的RISC架構(gòu)的8bit MCU來說，其內(nèi)部ROM、RAM、STACK等資源都有限，如果使用C語言編寫，一條C語言指令 編譯后，會變成很多條機器碼，很容易出現(xiàn)ROM空間不夠、堆棧溢出等問題。而且一些單 片機廠家也不一定能提供C編譯器。而匯編語言，一條指令就對應(yīng)一個機器碼，每一步執(zhí) 行什么動作都很清楚，并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都容易控制，調(diào)試起來也比較方便 。所以在資源較少單片機開發(fā)中，我們還是建議采用匯編語言比較好。 而C語言是一種編譯型程序設(shè)計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，并具備匯編語 言的功能。C語言有功能豐富的庫函數(shù)、運算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性， 而且可以直接實現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的控制。C語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，它支持當(dāng)前程 序設(shè)計中廣泛采用的由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計技術(shù)。此外，C語言程序具有完善的模塊程 序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計方法提供了有力的保障。因此，使用C語 言進行程序設(shè)計已成為軟件開發(fā)的一個主流。用C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，會大大縮短 開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進和擴充，從而研制出規(guī)模更大、性能 更完備的系統(tǒng)。 綜上所述，用C語言進行單片機程序設(shè)計是單片機開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢。所以作為 一個技術(shù)全面并涉足較大規(guī)模的軟件系統(tǒng)開發(fā)的單片機開發(fā)人員最好能夠掌握基本的C語 言編程。 4. 當(dāng)開發(fā)一個較復(fù)雜而又開發(fā)時間短的項目時，用C還是用匯編開發(fā)好？ 答：對于復(fù)雜而開發(fā)時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求對該MCU系統(tǒng)的 C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數(shù)據(jù)類型和算法。雖然C 語言是最普遍的一種高級語言，但不同的MCU廠家其C語言編譯系統(tǒng)是有所差別的，特別 是在一些特殊功能模塊的操作上。如果對這些特性不了解，那調(diào)試起來就有的煩了，到 頭來可能還不如用匯編來的快。 5. 在教學(xué)中要用到8088和196芯片單片機教材，請問那里可以找到關(guān)于這方面的書或 資料？ 答：有關(guān)這方面的教材，大學(xué)里常用的一本是《IBM- PC匯編語言程序設(shè)計》清華大學(xué)出版社出版的，在網(wǎng)上以及書店都是可以找到的，另外網(wǎng) 上還可以搜索到很多其他的教材如：《微機原理及匯編語言教程》（楊延雙 張曉冬 等編著 ）和《16/32 位微機原理、匯編語言及接口技術(shù)》（作者： 鐘曉捷 陳濤 ，機械工業(yè)出版社 出版）等，可以在較大型的科技書店里查找或者直接從網(wǎng)上訂購。 6. 初學(xué)者到底是應(yīng)該先學(xué)C還是匯編？ 答：對于單片機的初學(xué)者來說，應(yīng)該從匯編學(xué)起。因為匯編語言是最接近機器碼的一 種語言，可以加深初學(xué)者對單片機各個功能模塊的了解，從而打好扎實的基礎(chǔ)。 7. 我是一名武漢大學(xué)電子科技大3的學(xué)生，學(xué)了電子線路、數(shù)字邏輯、匯編和接口、 C語言，但是總是感覺很迷茫，覺好象什么都不會。怎么辦？ 答：大學(xué)過程是一個理論過程，實踐的機會比較少，往往會造成理論與實踐相脫節(jié)， 這是國內(nèi)大學(xué)教育系統(tǒng)的通病，不過對于學(xué)生來說切不可好高騖遠。一般從大三會開始 接觸到一些專業(yè)課程，電子相關(guān)專業(yè)會開設(shè)相關(guān)的單片機應(yīng)用課程并且會有簡單的實驗 項目，那么要充分把握實驗課的機會，多多地實際上機操作練習(xí)。平時可以多看看相關(guān) 的電子技術(shù)雜志網(wǎng)站，看看別人的開發(fā)經(jīng)驗，硬件設(shè)計方案以及他人的軟件設(shè)計經(jīng)驗。 有可能的話，還可以參加一些電子設(shè)計大賽，借此機會2-- 3個人合作做一個完整系統(tǒng)，會更有幫助。到了大四畢業(yè)設(shè)計階段，也可以選擇相關(guān)的課 題作些實際案例增長經(jīng)驗。做什么事情都有個經(jīng)驗的積累過程，循序漸進。 8. 請問作為學(xué)生，如何學(xué)好單片機？ 答：學(xué)習(xí)好單片機，最主要的是實踐，在實踐中增長經(jīng)驗。在校學(xué)生的話，實踐機會 的確會比較少，但是有機會的話，可以畢業(yè)實習(xí)選擇相關(guān)的課題，這樣就可以接觸到實 際的項目。而且如果單片機微機原理是一門主課的話，相信學(xué)校會安排比較多的實踐上 機機會。有能力的話，可以找一些相關(guān)兼職工作做做，會更有幫助。而且單片機開發(fā)應(yīng) 用需要軟硬件結(jié)合，所以不能只滿足于編程技巧如何完美，平時也要注意硬件知識的積 累，多上上電子論壇網(wǎng)站，買一些相關(guān)雜志?？赡艿脑挘梢缘诫娮邮袌鋈ベI一些小零 件，自己搭一個小系統(tǒng)讓它工作起來。 HOTLEK的單片機是RISC結(jié)構(gòu)的8位單片機，它可以廣泛應(yīng)用在家用電器、安全系統(tǒng)、 掌上游戲等方面。大概來說可以分成I/O型單片機、LCD型單片機、A/D型單片機、A/D with LCD型單片機等等。 9. 如何才能才為單片機的高手??？ 答：要成為單片機高手，應(yīng)該多實踐，時常關(guān)注單片機的發(fā)展趨勢；經(jīng)常上一些相關(guān) 網(wǎng)站，從那里可以找到許多有用的資料。 10. 女性是否適合單片機軟件編程這個行業(yè)？ 答：要根據(jù)自己的興趣，配合自己對軟件編程的耐性，男女皆適合這個行業(yè)。 11. Holtek的數(shù)據(jù)手冊在哪里下載？ 答：如果對Holtek的IC感興趣的話，相應(yīng)的數(shù)據(jù)手冊可以到網(wǎng)站上http://www.holt ek.com.cn/products/index.htm去選IC資料下載。 12. 8位機還能延續(xù)多久！ 答：以現(xiàn)在MCU產(chǎn)品主力還是在8位領(lǐng)域，主要應(yīng)用于汽車應(yīng)用、消費性電子、電腦及 PC周邊、電信與通訊、辦公室自動化、工業(yè)控制等六大市場，其中車用市場多在歐、美 地區(qū)，而亞太地區(qū)則以消費性電子為主， 并以量大低單價為產(chǎn)品主流，目前16位MCU與8位產(chǎn)品，還有相當(dāng)幅度的價差，新的應(yīng)用 領(lǐng)域也仍在開發(fā)，業(yè)界預(yù)計，至少在2005年前8位的MCU仍是MCU產(chǎn)品的主流。 13. 學(xué)習(xí)ARM及嵌入式系統(tǒng)是否比學(xué)習(xí)其它一般單片機更有使用前景？對于一個初學(xué) 者應(yīng)當(dāng)具備哪些相關(guān)知識？ 答：一般在8位單片機與ARM方面的嵌入式系統(tǒng)是有層次上的差別，ARM適用于系統(tǒng)復(fù) 雜度較大的高級產(chǎn)品，如PDA、手機等應(yīng)用。而8位單片機因架構(gòu)簡單，硬件資源相對較 少，適用于一般的工業(yè)控制、消費性家電等等。對于一個單片機方面的軟件編程初學(xué)者 ，應(yīng)以HOLTEK系列或8051等8位單片機來做入門練習(xí)。而初學(xué)者應(yīng)當(dāng)具備軟件編程相關(guān)知 識，單片機一般軟件編程是以匯編語言為主，各家有各家的語法，但大都以RISC的MCU架 構(gòu)為主，其中 RISC (Reduced Instruction Set Computer) 代表MCU的所有指令。都是利用一些簡單的指令組成的，簡單的指令代表 MCU 的線路可以盡量做到最佳化，而提高執(zhí)行速率。另外初學(xué)者要具備單片機I/O接口的應(yīng)用 知識，這在于周邊應(yīng)用電路及各種元器件的使用，須配合自己所學(xué)的電子學(xué)及電路學(xué)等 。 14. 符合44PIN的80系列8位單片機的MCU有哪些？ 答：符合44PIN的80系列8位單片機有Z8674312FSC、Z86E2112FSC、Z86E2116FSC。 15. 請介紹一下MCU的測試方法。 答： MCU從生產(chǎn)出來到封裝出貨的每個不同的階段會有不同的測試方法，其中主要會有兩種： 中測和成測。 所謂中測即是WAFER的測試，它會包含產(chǎn)品的功能驗證及AC、DC的測試。項目相當(dāng)繁 多，以HOLTEK產(chǎn)品為例最主要的幾項如下： 接續(xù)性測試：檢測每一根I/OPIN內(nèi)接的保護用二極管是否功能無誤。( 功能測試：以產(chǎn)品設(shè)計者所提供測試資料(TEST( PATTERN)灌入IC，檢查其結(jié)果是否與當(dāng)時SIMULATION時狀態(tài)一樣。 STANDBY電流測試：測量IC處于HALT模式時即每一個接點(PAD)在1態(tài)0態(tài)或Z態(tài)保持不 變時的漏電流是否符合最低之規(guī)格。( 耗電測試：整顆IC的靜態(tài)耗電與動態(tài)耗電。( 輸入電壓測試：測量每個輸入接腳的輸入電壓反應(yīng)特性。( 輸出電壓測試：測量每個輸出接腳的輸出電壓位準。( 相關(guān)頻率特性（AC）測試，也是通過外灌一定頻率，從I/O口來看輸出是否與之匹配 。( 為了保證IC生產(chǎn)的長期且穩(wěn)定品質(zhì)，還會做產(chǎn)品的可靠性測試，這些測試包括ESD測 試，LATCH( UP測試，溫度循環(huán)測試，高溫貯存測試，濕度貯存測試等。 成測則是產(chǎn)品封裝好后的測試，即PACKAGE測試。即是所有通過中測的產(chǎn)品封裝后的 測試，方法主要是機臺自動測試，但測試項目仍與WAFER TEST相同。PACKAGE TEST的目的是在確定IC在封裝過程中是否有任何損壞。 16. 能否利用單片來檢測手機電池的充放電時間及充放電時的電壓電流變化，并利用 一個I/O端口使檢測結(jié)果在電腦上顯示出來？ 答：目前市場上的各類智能充電器，大部分都采用MCU進行充電電流和電壓的控制。 至于要在電腦上顯示，好象并不實用，可能只有在一些專門的電池檢測儀器中才會用到 ；對于一般的手機用戶來說，誰會在充電時還需要用一臺電腦來做顯示呢？要實現(xiàn)單片 機與電腦的連接，最簡單的方式就是采用串口通訊，但需要加一顆RS-232芯片。 17. 在ARM編程中又應(yīng)當(dāng)如何？ 答：就以嵌入式系統(tǒng)觀念為例，一般嵌入式處理器可以分為三類：嵌入式微處理器、 嵌入式微控制器、嵌入式DSP(Digital Signal Processor)。 嵌入式微處理器就是和通用計算機的微處理器對應(yīng)的CPU。在應(yīng)用中，一般是將微處 理器裝配在專門設(shè)計的電路板上，在母板上只保留和嵌入式相關(guān)的功能即可，這樣可以 滿足嵌入式系統(tǒng)體積小和功耗低的要求。目前的嵌入式處理器主要包括：PowerPC、Mot orola 68000、ARM系列等等。 嵌入式微控制器又稱為單片機，它將CPU、存儲器(少量的RAM、ROM或兩者都有)和其 它接口I/O封裝在同一片集成電路里。常見的有HOLTEK MCU系列、Microchip MCU系列及8051等。 嵌入式DSP專門用來處理對離散時間信號進行極快的處理計算，提高編譯效率和執(zhí)行 速度。在數(shù)字濾波、FFT(Fast Fourier Transform)、頻譜分析、圖像處理的分析等領(lǐng)域，DSP正在大量進入嵌入式市場。 18. MCU在射頻控制時，MCU的時鐘（晶振）、數(shù)據(jù)線會輻射基頻或基頻的倍頻，被低 噪放LNA放大后進入混頻，出現(xiàn)帶內(nèi)的Spur，無法濾除。除了用layout、選擇低輻射MCU 的方法可以減少一些以外，還有什么別的方法？ 答：在設(shè)計高頻電路用電路板有許多注意事項，尤其是GHz等級的高頻電路，更需要 注意各電子組件pad與印刷pattern的長度對電路特性所造成的影響。最近幾年高頻電路 與數(shù)位電路共享相同電路板，構(gòu)成所謂的混載電路系統(tǒng)似乎有增加的趨勢，類似如此的 設(shè)計經(jīng)常會造成數(shù)位電路動作時，高頻電路卻發(fā)生動作不穩(wěn)定等現(xiàn)象，其中原因之一是 數(shù)位電路產(chǎn)生的噪訊，影響高頻電路正常動作所致。為了避免上述問題除了設(shè)法分割兩 電路block之外，設(shè)計電路板之前充分檢討設(shè)計構(gòu)想，才是根本應(yīng)有的手法，基本上設(shè)計 高頻電路用電路板必需掌握下列三大原則： 高質(zhì)感。( 不可取巧。( 不可倉促搶時間。( 以下是設(shè)計高頻電路板的一些建議： (1)印刷pattern的長度會影響電路特性。尤其是傳輸速度為GHz高速數(shù)位電路的傳輸 線路，通常會使用strip line，同時藉由調(diào)整配線長度補正傳輸延遲時間，其實這也意味著電子組件的設(shè)置位置 對電路特性具有絕對性的影響。 (2)Ground作大better。銅箔面整體設(shè)置ground層，而連接via的better ground則是高頻電路板與高速數(shù)位電路板共同的特征，此外高頻電路板最忌諱使用幅寬 細窄的印刷pattern描繪ground。 (2)電子組件的ground端子，以最短的長度與電路板的ground連接。具體方法是在電 子組件的ground端子pad附近設(shè)置via，使電子組件能以最短的長度與電路板...
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