單片機(jī)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)詳解(二)
在上電或復(fù)位過程中,控制CPU的復(fù)位狀態(tài):這段時(shí)間內(nèi)讓CPU保持復(fù)位狀態(tài),而不是一上電或剛復(fù)位完畢就工作,防止CPU發(fā)出錯(cuò)誤的指令、執(zhí)行錯(cuò)誤操作,也可以提高電磁兼容性能。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201611/320947.htm無論用戶使用哪種類型的單片機(jī),總要涉及到單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。而單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞,直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。許多用戶在設(shè)計(jì)完單片機(jī)系統(tǒng),并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后,在現(xiàn)場(chǎng)卻出現(xiàn)了“死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象,這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的。
基本的復(fù)位方式
單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位,以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài),并從初態(tài)開始工作。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí),且振蕩器穩(wěn)定后,如果RST引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)以上,則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有:手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。
1、手動(dòng)按鈕復(fù)位
手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端RST上加入高電平(圖1)。一般采用的辦法是在RST端和正電源Vcc之間接一個(gè)按鈕。當(dāng)人為按下按鈕時(shí),則Vcc的+5V電平就會(huì)直接加到RST端。手動(dòng)按鈕復(fù)位的電路如所示。由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒,所以,完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求。
圖1
2、上電復(fù)位
AT89C51的上電復(fù)位電路如圖2所示,只要在RST復(fù)位輸入引腳上接一電容至Vcc端,下接一個(gè)電阻到地即可。對(duì)于CMOS型單片機(jī),由于在RST端內(nèi)部有一個(gè)下拉電阻,故可將外部電阻去掉,而將外接電容減至1?F。上電復(fù)位的工作過程是在加電時(shí),復(fù)位電路通過電容加給RST端一個(gè)短暫的高電平信號(hào),此高電平信號(hào)隨著Vcc對(duì)電容的充電過程而逐漸回落,即RST端的高電平持續(xù)時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位,RST端的高電平信號(hào)必須維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間。上電時(shí),Vcc的上升時(shí)間約為10ms,而振蕩器的起振時(shí)間取決于振蕩頻率,如晶振頻率為10MHz,起振時(shí)間為1ms;晶振頻率為1MHz,起振時(shí)間則為10ms。在圖2的復(fù)位電路中,當(dāng)Vcc掉電時(shí),必然會(huì)使RST端電壓迅速下降到0V以下,但是,由于內(nèi)部電路的限制作用,這個(gè)負(fù)電壓將不會(huì)對(duì)器件產(chǎn)生損害。另外,在復(fù)位期間,端口引腳處于隨機(jī)狀態(tài),復(fù)位后,系統(tǒng)將端口置為全“l”態(tài)。如果系統(tǒng)在上電時(shí)得不到有效的復(fù)位,則程序計(jì)數(shù)器PC將得不到一個(gè)合適的初值,因此,CPU可能會(huì)從一個(gè)未被定義的位置開始執(zhí)行程序。
圖2
3、積分型上電復(fù)位
常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如圖3所示。上電后,由于電容C3的充電和反相門的作用,使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí),按下復(fù)位鍵K后松開,也能使RST為一段時(shí)間的高電平,從而實(shí)現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。
根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn),下面給出這種復(fù)位電路的電容、電阻參考值。
圖3中:C:=1uF,Rl=lk,R2=10k
圖3 積分型上電復(fù)位電路
二、編制單片機(jī)應(yīng)用程序的步驟和難點(diǎn)
1前言
如何編寫單片機(jī)應(yīng)用程序,這是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的題目,也是1項(xiàng)艱苦而細(xì)致的工作。如果按照一定的步驟并且找出難點(diǎn),事先對(duì)這些難點(diǎn)加以處理,能夠收到事半功倍的效果。下面根據(jù)實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn),談?wù)剬?shí)際開發(fā)中必經(jīng)的幾個(gè)步驟和可能遇到的難處理。對(duì)于1個(gè)單片機(jī)應(yīng)用程序,其編制過程如圖1所示。
2編制步驟
2.1搞清功能和編寫方案
接到一個(gè)單片機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件之后,并不是馬上動(dòng)手編寫程序,而是仔細(xì)研究用戶提出的技術(shù)要求或者技術(shù)說明,根據(jù)這些技術(shù)要求和技術(shù)說明,也就是客戶要求,把程序應(yīng)該具備的主要功能寫清楚,寫仔細(xì),這是最關(guān)鍵的工作。如不清楚,應(yīng)向客戶和使用者問清楚,否則在設(shè)計(jì)完成以后會(huì)發(fā)現(xiàn)有些功能由于事先沒有考慮清楚再重新設(shè)計(jì)將會(huì)很麻煩,可能有些需要重新增加的功能很容易補(bǔ)充,而有些可能由于沒有事先考慮周全而無法實(shí)現(xiàn)。
2.2編寫總流程圖和各功能模塊流程圖
根據(jù)要完成的程序功能寫出總流程圖,根據(jù)總流程圖把整個(gè)程序劃分成幾個(gè)主要的功能模塊,每個(gè)功能模塊都要寫出基本流程圖,這主要是為以后的程序編寫起到一個(gè)指導(dǎo)作用。當(dāng)然,在實(shí)際的程序編寫過程中肯定會(huì)有一些改動(dòng),1個(gè)基本的流程會(huì)指導(dǎo)您在寫程序的過程中不會(huì)出現(xiàn)太大的偏差。例如,編寫鍵盤掃描并且區(qū)分是功能鍵還是數(shù)字鍵的子程序,如果是功能鍵就轉(zhuǎn)相應(yīng)的功能處理程序;如果是數(shù)字鍵就在相應(yīng)的數(shù)碼管上顯示出來;可以寫出其流程圖,如圖2所示。
2.3準(zhǔn)備編程所需的資料
這些資料主要是編程語言方面的書籍、雜志等。因?yàn)槌绦蛘Z言的有些資料任何編程人員都不可能記得太清楚,如每條指令的含義,具體操作每條指令所牽涉的硬件電路等。如果資料準(zhǔn)備得比較充分,可以放在案邊,若有需要,順手查閱。
2.4人機(jī)界面的編程
用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目人機(jī)界面相對(duì)簡(jiǎn)單。若為L(zhǎng)ED顯示,應(yīng)根據(jù)LED的位數(shù)選取簡(jiǎn)單、明燎、用戶一看便知的提示符;顯示的數(shù)據(jù)位數(shù)應(yīng)充分考慮用戶提出的技術(shù)要求。
評(píng)論