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单片机应用编程技巧100问(八)

单片机应用编程技巧100问(八)

71. 如何编写一个很好测试程序代码以达到较高的功能测试覆盖度?
答:应在芯片电路最初的设计及仿真阶段,就要规划好测试的方法,由于现今已经有很power的芯片设计和测试pattern工具,所以很快就能算出Test pattern coverage(测试覆盖率-电路logic的0/1toggle rate)是否合要求!至于测试MCU,应该是执行一些内建测试指令使所有电路都曾经toggle过即可,这和指令组合变化
无关。
72. 如果封装对OTP产生了影响,导致芯片不能正常工作,而MCU的逻辑电路又是测试合格的,如何解决呢?
答:封装后,我们分三个步骤测试OTP。1、查空,看芯片内部ROM是否为空。2、写入一部分所需Code,验证是否ok。3、测试逻辑电路,一旦裸片被刮坏的话,静态电流就会变大。一旦这三个步骤测试OK,那么基本上OTP封装片就是合格的。
73. 在此以PIC16F87X为例:MCU处于sleep时,用WDT定时,如何使其在宽温度范围内工作定时相对一致,误差尽量小呢?
答:一般MCU处于sleep时,WDT(看门狗)是停止状态,用WDT的主要目的,是在程序运行当中,MCU受到外面杂讯干扰,导致程序运行乱掉或MCU当掉,此时就须WDT(一般WDT时钟来源是选用内部RC振荡)来自救及做复位动作,而当MCU处于sleep时,其MCU是处于省电模式状态,因主振停止所以程序不运行,此时就WDT可以停止动作(此模式WDT时钟来源是选用主晶振系统),如果MCU处于sleep时,又要WDT能继续动作,此时只有一个目的,就是用WDT的时间段来做定时工作(因程序停止运行,无法清除WDT计数器,故WDT计数一定会溢出),而在这个模式下因主振停止(因要省电)的WDT时钟来源只能选用内部RC振荡,所以RC振荡的频率会受工作温度及电压变动而产生飘移,所以要省电模式下不建议用WDT来做定时。
如果要省电模式下做定时工作,有一个很好建议,可采用HOLTEK MCU双振荡系列,如HT49XX,HT47XX,HT48XX,HT46R6X等系列,其优点在省电模式下,其主振停止而保持第二振荡系统维持振荡,此振荡系统为RTC(Real Time Clock 32768Hz振荡系统),工作电流维持在2~3uA(工作电压3V)之间,又因是用32768晶振,不受工作温度及电压变动的影响,可准确做定时工作。
74. 在开发一个需要长时间可靠运行的电子测量设备,有关单片机(DSP)系统的故障自诊断相关问题(包括主控制器,外围器件,如AD,RAM,ROM等)如何解决?
答:DSP是专门用在数字信号处理的晶片,与单片机相比DSP器件具有较高的集成度,而且具有更快的CPU,更大容量的记忆体,计算能力强大,运算速度快,能够满足系统的要求内置有串列传输速率发生器和FIFO缓冲器。提供高速,同步串口和标准非同步串口。有的片内集成了A/D和采样/保持电路,可提供PWM输出。DSP器件采用改进的哈佛结构,具有独立的程式和资料空间,允许同时存取程式和资料。内置高速的硬体乘法器,增强的多级流水线,使DSP器件具有高速的资料运算能力。DSP的计算能力虽然很强,但其事件管理能力较弱,而且直接支援的I/O口很少。为了方便地实现人机交互,采用DSP与单片机协同工作的方式:以单片机为主机,通过通讯介面对DSP实现控制;同时利用单片机较强的外围设备管理能力实现人机介面,显示等功能。主要工作流程是:弹簧的输入输出信号经过滤波电路进行调理后, 由A/D转换器转换为数字信号,再进入DSP进行运算,得到的诊断结果通过通讯介面电路送入单片机,单片机将结果显示在液晶显示器上,并经过串口送入到其它应用介面。
因为DSP电路完成数据采集及数字滤波,软件的设计主要包括DSP编程和
单片机编程。DSP程式的主要任务是初始化, 管理DSP外围电路和完成,在故障自诊断方面,主控制器部份大都是利用内置的演算法完成故障诊断等任务,单片机程式包括键盘控制程式,液晶驱动显示程式,与DSP及其它机器通信的程式。其它部份的故障自诊断,可参考本板开头说明部份来处理等。
75. 在电路上有一个温控开关串联在供电回路,正常情况电阻很小,温度升高后,电阻增加。这时cpu的工作电压大概在3。1v左右,好象是工作在复位状态,液晶不断闪烁,想在软件中这样判断:如果有连续5次上电复位,且每次间隔不超过100ms,就关闭所有功能。但是这样的话,cpu会一直工作在复位状态,会不会有问题?
答:也就是说,电压会在3。1V左右波动,而CPU的最低工作电压是在3。1V,所以会造成CPU一直复位。如果是这种情况,可能会造成CPU复位不正常。正常的上电复位是指电源电压从0V上升到VDD;掉电复位是指电源电压从VDD跌落到0V,后又恢复到VDD的过程;所以不管怎样,复位过程必须是电压从0V上升到VDD的过程。如果象所说的那样,电压从3。1V以上掉到3。1V以下,而又没有完全掉到0V,然后又上升,这样很容易造成CPU复位不完全而无法正常工作。
一般的解决方法是采用低电压复位电路,可以采用三极管复位电路,或采用低电压复位IC,如HOLTEK的HT70xx系列就是很好的低电压复位IC,可以到以下网址查阅到相关的资料:http://www.holtek.com.cn/products/power_4.htm
76. 比如用400减50,在程序语句上如何利用SUBB实现呢?
答:MCS-51单片机的指令系统中的减法指令只有一组带借位的减法指令(SUBB),而没有不带借位的减法指令。若要进行不带借位的减法操作,则需要在减法之前先用指令对进位C清零,具体指令:CLR C ,然后再相减。在进行多字节减法时首先应进行低字节的不带进位的减法,具体做法是先 CLR C,再用SUBB,而以后的高字节相减则都需要使用带进位的减法,直接使用SUBB指令即可。
77. 单片机系统为了省电,经常要进入掉电(POWER DOWN)状态,此时单片机的I/O口的PIN应设置为何种状态能获得最低功耗
答:单片机I/O口可用作输入和输出状态。以HOLTEK一款最简单的I/O单片机HT48R05A-1为例,当作为输入时可设置成带上拉电阻的斯密特输入;作为输出时是CMOS输出。如果程序进入省电状态(HALT)时,首先,各个有用的I/O仍需输出一定值,以保证外部电路工作正常,同时请小心不要让外部电路保持长耗电状态(如长时间导通继电器);对于暂时不用的I/O口,为了节约功耗我们建议将I/O置为输出状态,并且输出为低。
78. 怎么样才能快速学会使用51系列和cygnal系列单片机?
答:建议购买一套ARM的开发学习板和仿真器(可以在网上查到适合自己的),结合教材在实践中学习ARM的基本开发方法。首先可以通过简单的程序编写熟悉ARM的指令集、体系结构、运行模式等基本原理,如果有一定的单片机知识基础,相信很快就能对此熟练掌握。接下来,因为32位ARM的应用大多会使用操作系统,所以此时可根据个人的计算机知识程度选择一个适合自己学习的嵌
入式实时操作系统,多上机实作掌握嵌入式系统设计的基本方法,学习操作系统的应用程序的编程,并进一步掌握包含软硬件的基于ARM的系统应用开发。这一步需要具有高级语言的编程及操作系统知识,可能对非计算机专业的人员会有较大的难度,不过事在人为,相信只要有决心,难关总是可以被攻破的。另外,网上也有很多关于ARM开发的论坛,可以常上去下载相关的学习资料,请教高手,相互交流,相信会有所帮助。
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