2014年
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简单的讲解一下单片机开发硬件技术的应用情况!

2019-12-01 18:06:54

简单的讲解一下单片机开发硬件技术的应用情况!

开发时,从硬件到软件设计都是开发者针对系统特点亲自设计的,虽然降低了成本,提高系统适应性,但每个系统的调试去了总开发时间的2/3,可见工作量是比较大。当然,单片机系统的硬件调试和软件调试不能分开,硬件的错误是在软件调试中查出和纠正的。通常先排除明显的硬件故障后,再和软件结合调试以进一步排除故障。可以说,硬件调试是基础,如果基础都通过不了,软件设计更无从谈起。下面就讨论下硬件调试技巧,并将过程中的观点、体会与大家分享。

简单的讲解一下单片机开发硬件技术的应用情况!

这类故障往往由于设计和加工制板过程中工艺性错误所造成的。主要包括错线、开路、短路。排除的方法是首先将加工的印制板认真对照原理图,看两者是否一致。应特别注意系统检查,以防止电源短路和极性错误,并重点检查系统总线(地址总线、数据总线和控制总线)是否存在相互之间短路或与其它信号线路短路。必要时利用数字万用表的短路测试功能,可以缩短排错时间。


造成这类错误的原因有两个:一个是元器件买来时就已坏了;另一个是由于安装错误,造成器件烧坏。可以采取检查元器件与设计要求的型号、规格和安装是否一致。在保证安装无误后,用替换方法排除错误。


在通电前,一定要检查电源电压的幅值和极性,否则很容易造成集成块损坏。加电后检查各插件上引脚的电位,一般先检查VCC与GND之间电位,若在5V~4.8V之间属正常。若有高压,联机仿真器调试时,将会损坏仿真器等,有时会使应用系统中的集成块发热损坏。


信号线是联络8031和外部器件的纽带,如果信号线连结错误或时序不对,那么都会造成对外围电路读写错误。51系列单片机的信号线大体分为读、写信号线、片选信号线、时钟信号线、外部程序存贮器读选号(PSEN)、地址锁存信号(ALE)、复位信号等几大类。这些信号大多属于脉冲信号,对于脉冲信号借助示波器(这里指通用示波器)用常规方法很难观测到,必须采取一定措施才能观测到。


应该利用软件编程的方法来实现。例如对片选信号,运行下面的小程序就可以检测出译码片选信号是否正常。对于电平类信号,观测起来就比较容易。例如对复位信号观测就可以直接利用示波器,当按下复位键时,可以看到8031的复位引脚将变为高电平;一旦松开,电平将变低。


下面结合在自动配料控制系统中键盘、显示部分的调试过程来加以说明。本系统中的键盘、显示部分都是由并行口芯片8155扩展而成的。8155属于可编程器件,因而很难划分硬件和软件,往往在调试中即使电路安装正确没有一定的指令去指挥它工作,也是无法发现硬件的故障。因此要使用一些简单的调试程序来确定硬件的组装是否正确、功能是否完整。在本系统中采取了先对显示器调试,再对键盘调试。


首先将8155与显示分离,这样就可以用静态方法先测试LED显示,分别用规定的电平加至控制段和位显示的引脚,看数码管显示是否与理论上一致。不一致,一般为LED显示器接触不良所致,必须找出故障,排除后再检测8155电路工作是否正常。


对8155应进行编程调试时,分为两个步骤:第一,对其进行初始化(即写入命令控制字,最好定义为输出方式)后,分别向PA、PB、PC三个口送入#0FFH,这时可以利用万用表测试各口的位电压为3.8 V左右,若送入#00H,这时各口的位电压应为0.03 V;第二,将8155与LED结合起来,借助开发机,通过编制程序(最好采用“8”字循环程序)进行调试。若调试通过后,就可以编制应用程序了。




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