單片機(jī)應(yīng)用編程技巧問答（三）
41. 通常采用什么方法來測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性?
答：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)可以分為軟件和硬件兩個(gè)方面，我們要保證單片機(jī)系統(tǒng)可靠性就必須從這兩方面入手。
首先在設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)，就應(yīng)該充分考慮到外部的各種各樣可能干擾，盡量利用單片機(jī)提供的一切手段去割斷或者解決不良外部干擾造成的影響。我們以HOLTEK最基本的I/O單片機(jī)HT48R05A-1為例，它內(nèi)部提供了看門狗定時(shí)器WDT防止單片機(jī)內(nèi)部程序亂跑出錯(cuò);提供了低電壓復(fù)位系統(tǒng)LVR，當(dāng)電壓低于某個(gè)允許值時(shí)，單片機(jī)會(huì)自動(dòng)RESET防止芯片被鎖死;HOLTEK也提供了最佳的外圍電路連接方案，最大可能的避免外部干擾對(duì)芯片的影響。
當(dāng)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，對(duì)于不同的單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品會(huì)有不同的測(cè)試項(xiàng)目和方法，但是有一些是必須測(cè)試的：
測(cè)試單片機(jī)軟件功能的完善性。 這是針對(duì)所有單片機(jī)系統(tǒng)功能的測(cè)試，測(cè)試軟件是否寫的正確完整。
上電掉電測(cè)試。在使用中用戶必然會(huì)遇到上電和掉電的情況，可以進(jìn)行多次開關(guān)電源，測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。
老化測(cè)試。測(cè)試長(zhǎng)時(shí)間工作情況下，單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。必要的話可以放置在高溫，高壓以及強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下測(cè)試。
ESD和EFT等測(cè)試？梢允褂酶鞣N干擾模擬器來測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。例如使用靜電模擬器測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的抗靜電ESD能力;使用突波雜訊模擬器進(jìn)行快速脈沖抗干擾EFT測(cè)試等等。
當(dāng)然如果沒有此類條件，可以模擬人為使用中，可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機(jī)系統(tǒng)的接觸端口，由此測(cè)試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作，由此測(cè)試抗電磁干擾能力等。
42. 在開發(fā)單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)，具體有那些是衡量系統(tǒng)的穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)?
答：從工業(yè)的角度來看，衡量系統(tǒng)穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)有很多，也針對(duì)不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不同。下面我們大概介紹單片機(jī)系統(tǒng)最常用的標(biāo)準(zhǔn)。
電試驗(yàn)(ESD)
參考標(biāo)準(zhǔn)： IEC 61000-4-2
本試驗(yàn)?zāi)康臑闇y(cè)試試件承受直接來自操作者及相對(duì)對(duì)象所產(chǎn)生之靜電放電效應(yīng)的程度。
空間輻射耐受試驗(yàn)(RS)
參考標(biāo)準(zhǔn)：IEC 61000-4-3
本試驗(yàn)為驗(yàn)證試件對(duì)射頻產(chǎn)生器透過空間散射之噪聲耐受程度。
測(cè)試頻率：80 MHz~1000 MHz
快速脈沖抗擾測(cè)試(EFT/B)
參考標(biāo)準(zhǔn)：IEC 61000-4-4
本試驗(yàn)?zāi)康臑轵?yàn)證試件之電源線，信號(hào)線(控制線)遭受重復(fù)出現(xiàn)之快速瞬時(shí)叢訊時(shí)之耐受程度。
雷擊試驗(yàn)(Surge)
參考標(biāo)準(zhǔn) ： IEC 61000-4-5
本試驗(yàn)為針對(duì)試件在操作狀態(tài)下，承受對(duì)于開關(guān)或雷擊瞬時(shí)之過電壓/電流產(chǎn)生突波之耐受程度。
傳導(dǎo)抗擾耐受性(CS)
參考標(biāo)準(zhǔn)：IEC 61000-4-6
本試驗(yàn)為驗(yàn)證試件對(duì)射頻產(chǎn)生器透過電源線傳導(dǎo)之噪聲耐受程度。
測(cè)試頻率范圍：150 kHz~80 MHz
Impulse
脈沖經(jīng)由耦合注入電源線或控制線所作的雜抗擾性試驗(yàn)。
43. 在設(shè)計(jì)軟體時(shí)，大多單片機(jī)都設(shè)有看門狗，需要在軟體適當(dāng)?shù)奈恢萌ノ构，以防止軟體復(fù)位和軟體進(jìn)入死循環(huán)，如何適當(dāng)?shù)奈构，即如何精確判定軟體的運(yùn)行時(shí)間?
答：大多數(shù)單片機(jī)都有看門狗定時(shí)器功能(WDT，Watch Dog Timer)以避免程序跑錯(cuò)。HOLTEK有一款基本I/O型單片機(jī)--HT48R05A-1，我們就以它為例做個(gè)說明吧。
首先了解一下WDT的基本結(jié)構(gòu)，它其實(shí)是一個(gè)定時(shí)器，所謂的喂狗是指將此定時(shí)器清零。喂狗分為軟件和硬件兩種方法。軟件喂狗就是用指令來清除WDT，即CLR WDT;硬件喂狗就是硬件復(fù)位RESET。當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí)，會(huì)造成WDT復(fù)位，也就是我們常說的看門狗起作用了。在程序正常執(zhí)行時(shí)，我們并不希望WDT復(fù)位，所以要在看門狗溢出之前使用軟件指令喂狗，也就是要計(jì)算WDT相隔多久時(shí)間會(huì)溢出一次。HT48R05A-1的WDT溢出時(shí)間計(jì)算公式是：256*Div*Tclock。其中Div是指wdt預(yù)分頻數(shù)1~128，Tclock是指時(shí)鐘來源周期。如果使用內(nèi)部RC振蕩作為WDT的時(shí)鐘來源(RC時(shí)鐘周期為65us/5V)，最大的WDT溢出時(shí)間為2.1秒。
當(dāng)我們得到了WDT溢出時(shí)間Twdt后，一般選擇在Twdt/2左右的時(shí)間進(jìn)行喂狗，以保證看門狗不會(huì)溢出，同時(shí)喂狗次數(shù)不會(huì)過多。
軟件運(yùn)行時(shí)間是根據(jù)不同的運(yùn)行路線來決定的，如果可以預(yù)見軟件運(yùn)行的路線，那么可以根據(jù)T=n*T1來計(jì)算軟件的運(yùn)行時(shí)間。n是指運(yùn)行的機(jī)器周期數(shù)，T1是指機(jī)器周期。HOLTEK單片機(jī)是RISC結(jié)構(gòu)，大部分指令由一個(gè)機(jī)器周期組成，只需要知道軟件運(yùn)行了多少條指令，就可以算出運(yùn)行時(shí)間了。HOLTEK的編譯軟件HT-IDE3000中，就有計(jì)算運(yùn)行時(shí)間的工具。但是對(duì)于CISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī)，一條指令可以由若干個(gè)機(jī)器周期組成，那么就需要根據(jù)具體執(zhí)行的指令來計(jì)算了。
44. 我們是一家開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的專業(yè)廠，利用各種單片機(jī)和CPU開發(fā)了很多產(chǎn)品，在軟件開發(fā)上也采用了很多通用的抗干擾技術(shù)，如：軟件陷阱、指令允余、看門狗和數(shù)字濾波等等，但實(shí)際運(yùn)用中還是很不可靠，如：經(jīng)常莫名其妙地死機(jī)、程序跳段、I/O數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等，并且故障的重復(fù)性很不確定，也不是周期性地重復(fù)。往往用戶使用中出現(xiàn)故障，但又無法重現(xiàn)，很讓人頭痛。反復(fù)檢查硬件也設(shè)查出原因，所以對(duì)軟件的可靠性很是懷疑。怎么辦?
答：防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。單片機(jī)干擾最常見的現(xiàn)象就是復(fù)位;至于程序跑飛，其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài);所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài)。
一般單片機(jī)都會(huì)有一些標(biāo)志寄存器，可以用來判斷復(fù)位原因;另外也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志。在每次程序復(fù)位時(shí)，通過判斷這些標(biāo)志，可以判斷出不同的復(fù)位原因;還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性，用戶在使用時(shí)也不會(huì)察覺到程序被重新復(fù)位過。
可以在定時(shí)中斷里面設(shè)置一些暫存器累加，然后加到預(yù)先設(shè)定的值(一個(gè)比較長(zhǎng)的時(shí)間)，SET標(biāo)志位，這些動(dòng)作都在中斷程序里面。而主程序只需要查詢標(biāo)志位就好了，但是注意標(biāo)志位使用后，記得清除，還有中斷里面的時(shí)基累加器使用以后也要記得清除。
45. 在單片機(jī)的應(yīng)用方面應(yīng)注重哪幾個(gè)方面的學(xué)習(xí)?
答：學(xué)習(xí)的過程基本上可分四個(gè)階段：
第一階段是先瀏覽教科書里的硬體部分，大至了解單片機(jī)的硬體結(jié)構(gòu)。如ROM、RAM、地址、I/O口等，以及看一些廠家的Data Sheet如HOLTEK網(wǎng)站有提供簡(jiǎn)體版各項(xiàng)MCU資料，來加強(qiáng)IC所提供各項(xiàng)資源的印象。
第二階段就是了解二進(jìn)位數(shù)字、十六進(jìn)位數(shù)和軟體方面的內(nèi)容。盡管有很多高階語言可用于單片機(jī)的編程，但我覺得初學(xué)還是以組合語言為好(即匯編語言)，更有利于和硬體結(jié)合，掌握硬體結(jié)構(gòu)。知道組合語言、機(jī)器語言、 指令、程式、根源程式、目的程式等概念后，就從MOV指令開始，學(xué)習(xí)組合語言和編程，在此如HOLTEK的MCU組合語言系統(tǒng)有63條指令，簡(jiǎn)單又好理解它們?cè)鯓雍陀搀w聯(lián)系，更有助于一般學(xué)習(xí)單片機(jī)的指令整合與運(yùn)用.因此其方法可先了解幾條基本的MOV指令和它的機(jī)器語言，大致建立起單片機(jī)的硬體和軟體概念，來知道單片機(jī)的硬體是由指令控制指揮的。
第三階段按照編程器的使用手冊(cè)，熟悉使用編程器，F(xiàn)在的編程器一般都和電腦相連，只要具備基本電腦知識(shí)的人都可很快掌握操作步驟。如果初學(xué)者想要快點(diǎn)熟悉使用單片機(jī)的開發(fā)系統(tǒng)，HOLTEK有提供單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)詳細(xì)操作資料，可上HOLTEK網(wǎng)站(www.holtek.com.cn) 來Download HT-IDE3000使用手冊(cè)。
第四階段是依靠實(shí)驗(yàn)板，學(xué)習(xí)掌握單片機(jī)的組合語言指令系統(tǒng)和簡(jiǎn)單編程。同時(shí)和前面所學(xué)硬體知識(shí)結(jié)合組裝，起到主學(xué)軟體，鞏固硬體的雙重作用。開始時(shí)可用別人編的簡(jiǎn)單程式在實(shí)驗(yàn)板上進(jìn)行驗(yàn)證、分析，主要是熟悉該學(xué)習(xí)方法，在應(yīng)用方面主要針對(duì)單片機(jī)I/O各項(xiàng)介面的使用，如A/D，D/A，PWM輸出口的應(yīng)用，LCD與VFD的控制，以及如何規(guī)范各項(xiàng)串列輸出入口的通訊協(xié)定等，對(duì)其所控制的各項(xiàng)元器件須先分析驅(qū)動(dòng)能力，如電流電壓?jiǎn)栴}等。
46. 當(dāng)今世界單片機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展有什么不同?
答：對(duì)于應(yīng)用與發(fā)展是一體兩面，是以市場(chǎng)為導(dǎo)向，當(dāng)有市場(chǎng)需求時(shí)，在其應(yīng)用層面的規(guī)劃和分析，而引導(dǎo)單片機(jī)朝此方面的發(fā)展。
47. 在中國(guó)，單片機(jī)在哪方面有較好的前景?
答：觀察之前幾年以來各家廠商的銷售地區(qū)比重，可以發(fā)現(xiàn)中國(guó)大陸市場(chǎng)比重逐漸提升，臺(tái)灣與北美市場(chǎng)則逐漸衰退，主要原因在于多項(xiàng)產(chǎn)品制造基地轉(zhuǎn)移至大陸，MCU在大陸的需求也隨之提升。銷貨至大陸的MCU產(chǎn)品，多應(yīng)用于電話、Caller ID、玩具與LCD等產(chǎn)品，預(yù)計(jì)在未來，銷貨至大陸的比重仍將持續(xù)增加。在中國(guó)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域可分為五大項(xiàng)目，包括電腦周邊(高速M(fèi)odem、DSC、NB中的電源管理等)、通訊產(chǎn)業(yè)、消費(fèi)性產(chǎn)品(家電、冷氣等)、車用市場(chǎng)(定速器、控制器、防盜器)及工業(yè)上的應(yīng)用。有部份廠家將特別瞄準(zhǔn)消費(fèi)性產(chǎn)品市場(chǎng)跨入，如Audio方式將朝多媒、MP3解決方案前進(jìn)，另外在PC連結(jié)應(yīng)用上，包括無線、網(wǎng)路及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用產(chǎn)品，都會(huì)有一系列產(chǎn)品推出。另外在電源系統(tǒng)應(yīng)用方面，在UPS(不斷電系統(tǒng))、Server Power(伺服器電源)、Charger(充電器)等應(yīng)用上;以及周邊應(yīng)用領(lǐng)域方面，針對(duì)Game Device、記憶卡、讀卡機(jī)、及Pen Drive(隨身碟)等應(yīng)用上。邏輯IC包括微處理器(MPU)、微控制器(MCU)、特殊應(yīng)用IC(ASIC)、可程式邏輯元件(PLD)以及一般的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用IC(ASSP)等，不同的邏輯IC有其發(fā)展方向，而MCU產(chǎn)品則朝向整合型產(chǎn)品發(fā)展，希望能在單一的IC中加入更多的功能，以降低使用者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的困難度與成本。
48. 雖然16位也很多，但是真正低端用戶還是用4，8位。高性能要求的現(xiàn)在可以選用32位單片機(jī)。而16位只能是充當(dāng)一個(gè)過渡的角色。這樣認(rèn)為對(duì)嗎?
答：基本上可以這樣說，微控制器歷經(jīng)4位元、8位元、16及32位元等開發(fā)過程，投入廠商眾多，亦無所不在地應(yīng)用于各種生活領(lǐng)域，只要與操作介面有關(guān)的范圍，都能發(fā)現(xiàn)MCU的蹤跡，MCU的使用數(shù)量，在國(guó)外甚至成為評(píng)估收入、經(jīng)濟(jì)狀況的指標(biāo)之一。由于汽車、家電和消費(fèi)電子產(chǎn)品的銷售穩(wěn)健，因此將使2003年MCU市場(chǎng)充滿活力。32位元MCU市場(chǎng)之中，成長(zhǎng)最快的領(lǐng)域仍屬因汽車、可上網(wǎng)手機(jī)、PDA、印表機(jī)、數(shù)位相機(jī)、高速M(fèi)ODEM和其它應(yīng)用對(duì)其需求較大，市場(chǎng)機(jī)構(gòu)預(yù)估2003年將成長(zhǎng)30%、2004年上升38%。雖然32 bit市場(chǎng)成長(zhǎng)潛力雄厚，不過目前能以32 bit為主力的廠商畢竟少數(shù)，而無論是國(guó)內(nèi)外的IC供應(yīng)商，現(xiàn)階段的產(chǎn)品發(fā)展策略重心仍擺在8 bit領(lǐng)域的市場(chǎng)之中，而8 bit及32 bit MCU也成為廠商跨入發(fā)展的對(duì)象，至于16 bit MCU產(chǎn)品雖然速度比8 bit快，但由于16 bit介于8與32之中尷尬位置，且32 bit價(jià)格也逼近16 bit，因此對(duì)于業(yè)者對(duì)于16 bit產(chǎn)品的著墨程度相較之下少了許多。
49. 將原來的51系統(tǒng)過渡到ARM系統(tǒng)，需要注意哪些事情以及如何入手?
答：51系統(tǒng)轉(zhuǎn)為ARM系統(tǒng)是比較困難的。ARM提供一系列內(nèi)核、體系擴(kuò)展、微處理器和系統(tǒng)芯片方案，并且現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了好幾種內(nèi)核了，現(xiàn)在主要有以下幾種：
ARM7：小型、快速、低能耗、集成式RISC內(nèi)核
ARM7TDMI(Thumb)：它將ARM7指令集同Thumb擴(kuò)展結(jié)合在一起，減少了內(nèi)存容量和系統(tǒng)成本;而且還利用嵌入式ICE調(diào)試技術(shù)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì);并且有DSP增強(qiáng)擴(kuò)展改進(jìn)了性能。
ARM9TDMI：采用5階段管道化ARM9內(nèi)核，同時(shí)配備Thumb擴(kuò)展、調(diào)試和Harvard總線。
如果只是想學(xué)習(xí)上手的話，建議先做個(gè)最小系統(tǒng)板，根據(jù)硬件寫一個(gè)能夠啟動(dòng)的小代碼包括初始化端口，屏蔽中斷，把程序拷貝到SRAM中;完成代碼的重映射;配置中斷句柄，連接到C語言入口。其實(shí)還是多實(shí)踐，多點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，多上上電子網(wǎng)站，吸取他人的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，會(huì)對(duì)自己的成長(zhǎng)有所幫助的。
50. Holtek的編程語句是否就是C51或是相關(guān)的，能否介紹有關(guān)汽車電子設(shè)計(jì)的資料或網(wǎng)站地址?
答：HOLTEK的編程語句就匯編指令來說，與MCS51是不一樣的，但是很多指令比較類似;而C語言，每家公司的C編譯器都會(huì)有點(diǎn)差異，但是很多與TURBO C相似，所以還是有很大相似性，所以可讀性要比匯編語言好得多，但是不同廠家也還是有一定差別，HOLTEK C語言的介紹請(qǐng)下載http://www.holtek.com.cn/referanc/ht-ide3k.pdf，第十章有詳細(xì)介紹。而關(guān)于汽車電子設(shè)計(jì)的資料或網(wǎng)站地址您可以到GOOGLE上面去搜索一下，應(yīng)該有比較多的鏈接地址。
51. 如何理解如下概念：
MTP = Multi-Time Programming (via parallel programmer)
ISP = In-System Programming (via serial interface)
IAP = In-Application Programming ?
答：MTP即指單片機(jī)的程序可重復(fù)燒寫，其程序記憶體(Program ROM)可分以下幾種：
Window with EPROM：提供使用者更改程式的空間，具視窗式陶瓷包裝，利用紫外線燈清除資料，可重復(fù)燒寫，但包裝成本非常高，僅適合小量生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)使用。
EEPROM：屬于可重復(fù)寫入/清除之元件，此類記憶體使得程式之內(nèi)容可加以清除或修改，而無需使用開窗之包裝，可節(jié)省包裝之成本，亦方便重復(fù)使用，但生產(chǎn)制程較復(fù)雜。
Flash EPROM：當(dāng)須要清除/寫入較大量的非揮發(fā)性程式記憶體時(shí)，F(xiàn)lash EPROM比傳統(tǒng)式EEPROM可提供較好的解決之道，因?yàn)镕lash EPROM較EEPROM于清除/寫入周期次數(shù)及速度上表現(xiàn)更好。利用Flash ROM來當(dāng)作程式記憶體，由于封裝上不需要EPROM特殊的視窗式陶瓷包裝，使用上價(jià)格與OTP(One Time Programming)相差不大，相當(dāng)合理，又具有多次重復(fù)燒寫的功能。
ISP(In-System Programming)在系統(tǒng)可編程，指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼，而不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用ISP方式擦除或再編程。ISP的實(shí)現(xiàn)相對(duì)要簡(jiǎn)單一些，一般需要很少的外部電路輔助實(shí)現(xiàn)，通用做法是內(nèi)部的記憶體可以由上位機(jī)的軟體通過串口來進(jìn)行改寫。對(duì)于單片機(jī)來講可以通過SPI或其他的串列介面接收上位機(jī)傳來的資料并寫入記憶體中。所以即使我們將晶片焊接在電路板上，只要留出和上位機(jī)介面的這個(gè)串口，就可以實(shí)現(xiàn)晶片內(nèi)部記憶體的改寫，而無須再取下晶片。
ISP的優(yōu)點(diǎn) ISP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是不需要編程器就可以進(jìn)行單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)和開發(fā)，單片機(jī)晶片可以直接焊接到電路板上，調(diào)試結(jié)束即成成品，免去了調(diào)試時(shí)由于頻繁地插入取出晶片對(duì)晶片和電路板帶來的不便。
IAP(In-Application Programming)指MCU可以在系統(tǒng)中獲取新代碼并對(duì)自己重新編程，即可用程式來改變程式。IAP的實(shí)現(xiàn)相對(duì)要復(fù)雜一些，在實(shí)現(xiàn)IAP功能時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部一定要有兩塊存儲(chǔ)區(qū)，一般一塊被稱為BOOT區(qū)，另外一塊被稱為存儲(chǔ)區(qū)。單片機(jī)上電運(yùn)行在BOOT區(qū)，如果有外部改寫程式的條件滿足，則對(duì)存儲(chǔ)區(qū)的程式進(jìn)行改寫操作。如果外部改寫程式的條件不滿足，程式指標(biāo)跳到存儲(chǔ)區(qū)，開始執(zhí)行放在存儲(chǔ)區(qū)的程式，這樣便實(shí)現(xiàn)了IAP功能。IAP技術(shù)是從結(jié)構(gòu)上將Flash記憶體映射為兩個(gè)存儲(chǔ)體，當(dāng)運(yùn)行一個(gè)存儲(chǔ)體上的用戶程式時(shí)，可對(duì)另一個(gè)存儲(chǔ)體重新編程，之后將程式從一個(gè)存儲(chǔ)體轉(zhuǎn)向另一個(gè)。
IAP的優(yōu)點(diǎn) IAP技術(shù)是從結(jié)構(gòu)上將Flash記憶體映射為兩個(gè)存儲(chǔ)體，當(dāng)運(yùn)行一個(gè)存儲(chǔ)體上的用戶程式時(shí)，可對(duì)另一個(gè)存儲(chǔ)體重新編程，之后將程式從一個(gè)存儲(chǔ)體轉(zhuǎn)向另一個(gè)。而IAP的實(shí)現(xiàn)更加靈活，通常可利用單片機(jī)的串列口接到電腦的RS232口，通過專門設(shè)計(jì)的固件程式來編程內(nèi)部記憶體，可以通過現(xiàn)有的INTERNET或其他通訊方式很方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端升級(jí)和維護(hù)。
52. 目前市場(chǎng)上單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)品型號(hào)很多。想開發(fā)51系列單片機(jī)，選用什么型號(hào)的仿真器和編程器(每次編一片即可)比較好?
答：正如您所說的現(xiàn)在51系列單片機(jī)的仿真器產(chǎn)品型號(hào)很多，關(guān)于選用什么型號(hào)的仿真器，因?yàn)镠OLTEK的IC不是51內(nèi)核，仿真器都是HOLTEK自行開發(fā)，故并不能給你非常好的建議。而且市面的51仿真器，林林總總1500--10000價(jià)格不等，所以要選擇的話可以在網(wǎng)上google一下有關(guān)仿真器的論壇，看看其他用戶的評(píng)價(jià)，選擇一個(gè)性價(jià)比最好的仿真器。
53. HOLTEK的C語言是否有關(guān)于位操作和讀定義的寄存器地址的指令，如果有，它們是什么?
答：HOLTEK的C語言與標(biāo)準(zhǔn)C類似，不僅有標(biāo)準(zhǔn)C的位操作、&(按位與、按位或)、^(按位異或)、~(取反)、<<(左移)和>>(右移);還有相應(yīng)的內(nèi)建函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)整型和長(zhǎng)整型的帶和不帶進(jìn)位C的左移和右移。對(duì)已定義變量的地址的操作也與標(biāo)準(zhǔn)C相同，可通過指針運(yùn)算符 * 和 & 來實(shí)現(xiàn)。
54. 在完成程序編寫運(yùn)行以后看到的結(jié)果是存儲(chǔ)器中從R0到R7都被占用，而我根本就沒用到幾個(gè)，這是為什么?
答：要看用的是什么型號(hào)的單片機(jī)，不同型號(hào)的單片機(jī)R0到R7的定義是不同的。如果R0~R7是被定義成特殊寄存器的話，那么運(yùn)行過程中自然會(huì)影響到這些寄存器，例如執(zhí)行運(yùn)算程序就會(huì)影響狀態(tài)特殊寄存器的值。如果R0~R7是被定義成通用寄存器的話，那么可能就是在程序的開頭沒有初始化，單片機(jī)在上電復(fù)位時(shí)，通用寄存器的值通常是隨機(jī)的。
55. 請(qǐng)推薦一些比較好的理論及實(shí)踐教材，以其配套的編譯仿真燒錄的硬軟件?
答：當(dāng)今單片機(jī)市場(chǎng)種類繁多，應(yīng)用廣泛。以HOLTEK公司為例。HOTLEK的單片機(jī)是RISC結(jié)構(gòu)的8位單片機(jī)，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(jī)、LCD型單片機(jī)、A/D型單片機(jī)、A/D with LCD型單片機(jī)等等。這些單片機(jī)的中文資料我們都公開在HOLTEK網(wǎng)站www.Holtek.com.cn。HOLTEK各類單片機(jī)的使用手冊(cè)下載地址：http://www.holtek.com.cn/referanc/htk_book.htm;HOLTEK單片機(jī)軟件/硬件應(yīng)用范例下載地址：http://www.holtek.com.cn/tech/appnote/appnote.htm;HOLTEK單片機(jī)支持工具下載地址：http://www.holtek.com.cn/tech/tool/tool.htm。
56. 將PWM做到100kHz(8bit以上)的方法有哪些?最好是支持C編譯的。
答：要做到PWM頻率100kHz(8bit)以上，單片機(jī)的頻率要求100kHz*256=25。6MHz。所以，要實(shí)現(xiàn)這種要求的單片機(jī)需要滿足兩個(gè)條件：1。單片機(jī)有PWM輸出;2。系統(tǒng)頻率達(dá)到25。6MHz，或者單片機(jī)內(nèi)部能自己提供25。6MHz的頻率(ATtiny15內(nèi)部就有提供一個(gè)25。6MHz的頻率做為定時(shí)/計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘)。
57. ARM董事長(zhǎng)認(rèn)為，醫(yī)療電子將成為下一個(gè)10年推動(dòng)電子產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的動(dòng)力，EMS預(yù)測(cè)醫(yī)療電子將成為最大的代工市場(chǎng)。藍(lán)牙使醫(yī)療產(chǎn)品移動(dòng)能力增強(qiáng)將會(huì)廣泛應(yīng)用，那么隨著醫(yī)療電子發(fā)展，單片機(jī)在這一領(lǐng)域應(yīng)用會(huì)變大嗎?醫(yī)療電子應(yīng)用的最多是幾位單片機(jī)?
答：隨著16/32位嵌入式RISC發(fā)展，是會(huì)擴(kuò)大醫(yī)療電子領(lǐng)域的應(yīng)用。
一般的電子醫(yī)療保健系列產(chǎn)品有如下： 筆式電子體溫計(jì)、嬰兒奶嘴式電子體溫計(jì)、測(cè)溫音樂奶瓶、婦女電子體溫計(jì)，電子血壓計(jì)等系列產(chǎn)品，在醫(yī)療電子儀器有酸堿度測(cè)定器，比色計(jì)等此類產(chǎn)品可用8位單片機(jī)來完成。
但從研究制造方面來說，針對(duì)醫(yī)療電子儀器，目前已有廠商制造心電圖機(jī)、酸堿度測(cè)定器、電子測(cè)溫計(jì)等儀器，儀器中心可自制示波器(oscilloscope)、顯微鏡等，以及X光機(jī)、超聲診斷儀、電腦斷層成像系統(tǒng)、心臟起博器、監(jiān)護(hù)儀、輔助診斷系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等，較大型復(fù)制的醫(yī)療嵌入式系統(tǒng)電子儀器就須用上16位，32位單片機(jī)來完成。
58. 普通商業(yè)級(jí)單片機(jī)的使用溫度范圍為0-70度，在低于0度和高于70度環(huán)境中使用會(huì)出現(xiàn)什么問題?商業(yè)級(jí)芯片和工業(yè)及芯片除溫度范圍不同外，在其他方面還有區(qū)別嗎?(如抗干擾性能)
答：一般單片機(jī)根據(jù)工作溫度可分為民用級(jí)(商業(yè)級(jí))、工業(yè)級(jí)和軍用級(jí)三種：民用級(jí)的溫度范圍是0℃~70℃，工業(yè)級(jí)是-40℃~85℃，其HOLTEK的MCU就屬于此項(xiàng)等級(jí)，軍用級(jí)是-55℃~125℃。如果是一般普通商業(yè)級(jí)單片機(jī)，在超規(guī)格范圍使用IC時(shí)，就有可能部份IC無法工作，或工作運(yùn)作不正常等發(fā)生。
至于抗干擾性能，是屬于整個(gè)產(chǎn)品的EMS(電磁雜訊耐受性)檢測(cè)，它是EMC(電磁相容)中的一項(xiàng)檢測(cè)， 另一項(xiàng)是EMI(電磁輻射干擾)。各國(guó)都有其EMC認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，例如目前在歐洲EMC指令下常用的測(cè)試規(guī)范下，針對(duì)其中法規(guī)EN61000-4-2是做靜電試驗(yàn)(ESD)，本項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)康臑闇y(cè)試試件承受直接來自操作者及相對(duì)物件所產(chǎn)生之靜電放電效應(yīng)的程度，其法規(guī)范如下：
Air Discharge
Leve1 2KV
Leve2 4KV
Leve3 8KV
Leve4 15KV
以上是舉個(gè)例子，就如抗靜電能力，不只跟IC性能有關(guān)，也跟應(yīng)用電路及PCB Layout有直接關(guān)聯(lián)。
59. 各種各樣的輸入怎么樣與MCU進(jìn)行通訊?
答：首先必須確定此類輸入信號(hào)是否與MCU系統(tǒng)的信號(hào)電平兼容，如果不兼容，則需要外接電路或用集成塊來完成電平轉(zhuǎn)換。其次就是選擇通訊方式，通信的基本方式分為并行通信和串行通信，兩者各有其優(yōu)劣，并行通信速度快，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)有多少位，就需要多少根傳輸線。這在位數(shù)較多，傳輸距離又遠(yuǎn)時(shí)就不太適宜;而串行通信與前者相反，傳輸成本低，但是傳送速度較低。最后，為了確保通信的成功，通信雙方必須有一系列的約定，即通信協(xié)議，它對(duì)什么時(shí)候開始通信、什么時(shí)候結(jié)束通信、何時(shí)交換信息等問題都必須作出明確的規(guī)定。
60. 那種型號(hào)的51單片機(jī)具有兩個(gè)串口、16KEPROM、512個(gè)字節(jié)的RAM?
答：PHILIPS半導(dǎo)體的P87C591應(yīng)該能滿足此條件，目前生產(chǎn)51單片機(jī)的半導(dǎo)體廠家有INTEL、ATMEL、PHILIPS、ANANOG DEVICES、DALLAS等，可以登陸其網(wǎng)站，查詢相應(yīng)的產(chǎn)品信息。
61. 在嵌入式開發(fā)中軟件抗干擾有哪些問題?如何解決?
答：關(guān)于軟件抗干擾問題和策略，如果在實(shí)際應(yīng)用中能很好的遵循這些原則，再配合硬件電路的抗干擾措施，基本上可以消除干擾影響。但有時(shí)往往因?yàn)槌绦虮旧淼膹?fù)雜度和芯片資源的限制，再加上編程人員本身的能力限制，不能做到十分完善。所以我們只能給出一些建議，至于具體的實(shí)現(xiàn)，就需要各位在平時(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐中不斷的摸索和積累經(jīng)驗(yàn)。以下是之前有關(guān)軟件抗干擾的問題答復(fù)，謹(jǐn)供參考：
防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。單片機(jī)干擾最常見的現(xiàn)象就是復(fù)位;至于程序跑飛，其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài);所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài)。
一般單片機(jī)都會(huì)有一些標(biāo)志寄存器，可以用來判斷復(fù)位原因;另外也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志。在每次程序復(fù)位時(shí)，通過判斷這些標(biāo)志，可以判斷出不同的復(fù)位原因;還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性，用戶在使用時(shí)也不會(huì)察覺到程序被重新復(fù)位過。
62. 語音識(shí)別會(huì)不會(huì)是單片機(jī)下個(gè)消費(fèi)熱點(diǎn)?
答：語音識(shí)別在多年前即開始應(yīng)用在低階玩具上，如遙控車的左右前后控制，教育玩具利用發(fā)語音方式，依記憶體大少能容納的長(zhǎng)度經(jīng)壓縮編碼采集后儲(chǔ)存各字詞，日后再發(fā)相同語音經(jīng)單片機(jī)處理辨識(shí)后，即可作出相應(yīng)動(dòng)作。 依成本不同，影響相關(guān)的MCU資源和速度，以及所利用的辨識(shí)技術(shù)algorithm (運(yùn)算法則)的優(yōu)劣，記憶體大少等，所設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品其辨識(shí)率和字詞長(zhǎng)度亦有很大差異。 此低階市場(chǎng)在現(xiàn)今芯片價(jià)格下降應(yīng)有可為，就看產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用是否吸引人!高階的語音識(shí)別應(yīng)用是在PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))上，有CPU等級(jí)的資源速度和硬盤大少的記憶容量， 但此市場(chǎng)和硬件(單片機(jī))無關(guān)!
另一個(gè)語音識(shí)別應(yīng)用是嵌入式系統(tǒng)，如目前的手機(jī)大都配備語音辨識(shí)電話簿，其實(shí)一般的嵌入式系統(tǒng)如PDA，DSC，MP3……等都有能力builtin此功能，就看需占用多少硬件資源和所能作出的效果。產(chǎn)品的功能定位很重要，語音識(shí)別是否必需要評(píng)估實(shí)際使用率!
63. 如何設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)共模范圍在0 - 120V 之間的低成本測(cè)量電池組電壓的裝置?
答：這里所謂高共模輸入電壓，是指高范圍的同相輸入電壓，下面先說明運(yùn)放一些概念：
運(yùn)放有所謂的dynamic range是指運(yùn)放(OP)未飽和時(shí)，正常動(dòng)作時(shí)的輸出、入電壓范圍。一般而言dynamic range越大，電源電壓的有效利用率越高，例如處理同等級(jí)的信號(hào)時(shí)，就不需刻意提高電源電壓也獲得省能源效應(yīng)。尤其是可攜式消費(fèi)性電子產(chǎn)品要求低電壓低耗電量的場(chǎng)合，高效率的電源電壓始終是備受重視的焦點(diǎn)，尤其是運(yùn)放的ground電位，若是設(shè)于Vcc~VEE正負(fù)電源電壓的中點(diǎn)(亦即動(dòng)作點(diǎn))時(shí)，就可獲得極寬廣的dynamic range。有鑒于此設(shè)計(jì)人員通常會(huì)在不減損輸出dynamic range的前提下，使輸入dynamic range大于輸出dynamic range。
輸入信號(hào)的電位為VEE(電源電壓)時(shí)，有些OP它的極性會(huì)造成反轉(zhuǎn)，雖然Output允許因過大輸入造成的飽和，不過大部份的情況卻不允許極性反轉(zhuǎn)，所以兩單電源用在運(yùn)放輸入信號(hào)到達(dá)VEE之前輸出會(huì)反轉(zhuǎn)。需注意的是即使是單電源使用運(yùn)放，如果超越VEE下0。5V亦即VEE-0。5V 時(shí)，輸出的極性也可能會(huì)反轉(zhuǎn)。
所謂的同相輸入電壓范圍VICM(共模輸入電壓)是指兩個(gè)輸入端子與ground之間，可施加的同相電壓范圍。雖然施加的同相電壓超過該范圍時(shí)，并不會(huì)造成元件損壞等問題，不過卻會(huì)使運(yùn)放的功能停止。只要差動(dòng)輸入電壓作為增幅器時(shí)的動(dòng)作正；旧鲜0伏特。同相輸入電壓范圍VICM與正負(fù)電源電壓相同是屬于理想狀態(tài)。
一般運(yùn)放會(huì)利用差動(dòng)放大器的CMR(共模信號(hào)消除比)來做相同成份的去除時(shí)，在有必要將同相范圍擴(kuò)大的情況，可用增益(Game)1/10的反相放大器A2 之輸入Vs2訊號(hào)，另外用加法方式再加入一級(jí)也是增益(Game)1/10反相放大器A1之輸入Vs1訊號(hào)，這樣就可以達(dá)到同相輸入范圍擴(kuò)大之差動(dòng)放大。
如果要設(shè)計(jì)共模范圍在0 - 120V 之間，其上述反相放大器A1，可用R1=100K，Rf=10K，而反相放大器A2，也是用R1=100K， Rf=10K，并且反相放大器A1輸出串一10K電阻到反相放大器A2的負(fù)端輸入口即可。
64. 在使用單片機(jī)控制LCD的時(shí)候，利用T1的溢出中斷顯示刷新時(shí)鐘信息，在主程序循環(huán)時(shí)中為了顯示浮點(diǎn)數(shù)，不斷調(diào)用了spritf()函數(shù)，可是時(shí)鐘信息不在刷新了，把這個(gè)函數(shù)屏蔽后，就恢復(fù)正常，請(qǐng)問調(diào)用這個(gè)函數(shù)會(huì)不會(huì)影響定時(shí)/計(jì)數(shù)器的中斷?
答：這應(yīng)該與程序有關(guān)，一般來說sprintf()函數(shù)，不會(huì)影響定時(shí)/計(jì)數(shù)器的中斷，因?yàn)闆]看到具體程序，所以猜測(cè)原因可能是程序里面對(duì)定時(shí)器初始化的部分與sprintf()使用的buffer有些沖突，造成了定時(shí)器初始化的錯(cuò)誤。
65. LM4915是什么IC?
答：LM4915是一款音頻功率放大器，常用于帶單聽筒的手機(jī)、PDA和其他的便攜式音頻裝置等低電壓的應(yīng)用場(chǎng)合，在外接極少的元器件情況下，為其提供高質(zhì)量的功率輸出以驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-05-22
