第11章 单片机应用系统设计模板ppt课件.ppt

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1、第11章单片机应用系统设计单片机应用系统的开发单片机应用系统的开发工具单片机应用系统中的抗干扰技术单片机控制系统设计实例11.1概述单片机应用系统的基本要求1．可靠性高2．适应现场工作环境3．具有完善的输入/输出通道和实时控制能力4．易于操作和维护5．具有一定的可扩展性11.1概述单片机应用系统的设计步骤1．总体设计2．硬件设计3．软件设计4．系统调试11.2单片机应用系统的开发总体设计1．确定技术指标2．机型选择3．器件选择4．系统软件、硬件功能的划分11.2单片机应用系统的开发硬件设计1．程序存储器的设计2．数据存储器和输入/输出口设计3．地址译码电路设计4．

2、总线驱动器的设计5．其他外围电路设计6．可靠性设计11.2单片机应用系统的开发软件设计1．系统定义2．软件结构设计3．程序设计11.2单片机应用系统的开发应用系统的安装与调试1．硬件调试方法硬件调试方法有：脱机调试、联机调试2．软件调试方法软件调试与所选用的软件结构和程序设计技术有关。11.3单片机应用系统开发工具概述单片机具有价格低廉，功能强，简单易学，使用方便、灵活等特点，可以用来组成不同规模的应用系统。但是由于单片机本身的硬件和软件支持能力有限，比如，自身没有程序调试能力，因此必须配备一定的研制工具，提供必要的研制手段。这种研制工具就是开发系统。11.3单片

3、机应用系统开发工具开发工具单片机开发系统应具有以下4个功能：系统硬件电路的诊断与检查、用户程序的输入与修改、程序的运行与调试、将程序固化到EPROM芯片中。11.4应用系统中的干扰噪声干扰的形成1．内部噪声源1)电路元器件产生的固有噪声2)感性负载切换肘产生的噪声干扰3)接触噪声2．外部噪声源1)天体和天电干扰11.4应用系统中的干扰噪声干扰的形成2)放电干扰3)射频干扰4)工频干扰11.4应用系统中的干扰噪声的耦合方式(1)静电耦合(电容性耦合)(2)电磁耦合(电感性耦合)(3)漏电流耦合(电阻性耦合)(4)共阻抗耦合11.4应用系统中的干扰噪声的干扰模式(1)

4、差模噪声(2)共模噪声11.5应用系统硬件抗干扰技术共模干扰的抑制(1)平衡对称输入(2)选用高质量的差动放大器(3)良好的接地系统(4)系统接地点的正确连接方式(5)屏蔽11.5应用系统硬件抗干扰技术差模干扰的抑制(1)光电隔离(2)硬件滤波电路(3)过压保护电路(4)调制解调技术(5)抗干扰稳压电源(6)数字信号采用负逻辑传输11.5应用系统硬件抗干扰技术供电系统的抗干扰(1)交流稳压器(2)隔离变压器(3)低通滤波器(4)采用分散独立功能块供电(5)采用高抗干扰稳压电源及干扰抑制器11.5应用系统硬件抗干扰技术印制电路板抗干扰1．印制板接地线设计2．电源线布

5、置3．去耦电容配置4．印制电路板的尺寸与器件布置5．印制电路板的合理布线6．印制电路板的屏蔽11.5应用系统硬件抗干扰技术过程通道中的干扰和抑制1．光电耦合隔离措施2．双绞线传输3．长线传输的阻抗匹配4．长线的电流传输11.6应用系统软件抗干扰技术软件冗余技术1．指令冗余命令2．时间冗余技术11.6应用系统软件抗干扰技术时间冗余技术1)重复检测法2)重复输出法3)指令复执技术4)程序卷回技术5)延时避开法11.6应用系统软件抗干扰技术软件陷阱技术1．软件陷阱2．软件陷阱的安排11.6应用系统软件抗干扰技术“看门狗”技术单稳态型“看门狗”电路11.6应用系统软件抗干

6、扰技术“看门狗”技术74LS123的引脚和功能表(a)管脚图；(b)RC接法；(c)功能表。11.6应用系统软件抗干扰技术“看门狗”技术单稳态看门狗程序框图开始初始化P2.1CLRP2.1看门狗语句SETBP2.1主程序看门狗语句CLRP2.111.6应用系统软件抗干扰技术“看门狗”技术计数器构成的“看门狗”电路11.6应用系统软件抗干扰技术软件“看门狗”技术“看门狗”技术的基本思路是：在主程序中对T0中断服务程序进行监视，在T1中断服务程序中对主程序进行监视，T0中断监视T1中断。从概率观点，这种相互依存、相互制约的利用双定时器的抗干扰措施将使系统运行的可靠性大

7、大提高。11.7单片机应用系统设计实例根据路口情况及控制要求的不同，把交通信号灯控制分为以下几种类型说明。一、定时交通信号灯控制在双干线路口上，交通信号灯的变化是定时的。假定：①放行线，绿灯亮放行25s，黄灯亮警告5s，然后红灯亮禁止。②禁止线，红灯亮禁止30s，然后绿灯亮放行。例：交通信号灯模拟控制例：交通信号灯模拟控制使两条路线交替地成为放行线和禁止线，就可实现定时交通控制。假定以P1口线接6支发光二极管（即交通信号灯），因为电路中有反相器的关系，所以口线输出高电平则“信号灯”熄，口线输出低电平则“信号灯”亮。为了实现上述控制要求，P1口共输出4种控制码，如表

8、所示。表控