單片機編程知識問答

19. Intel系列的96單片機80c196KB開發(fā)系統(tǒng)時，都有那些注意事項?

答：一個即時系統(tǒng)的軟體由即時操作系統(tǒng)加上應(yīng)用程序構(gòu)成。應(yīng)用程序與作業(yè)系統(tǒng)的接口通過系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)。用80C196KB作業(yè)系統(tǒng)的MCU，只能用內(nèi)部RAM作為TCB和所有系統(tǒng)記憶體(含各種控制表)以及各個任務(wù)的工作和資料單元。因此一定要注意以下幾點：

(1)對各個任務(wù)分配各自的堆迭區(qū)，該堆迭區(qū)既作為任務(wù)的工作單元，也作為任務(wù)控制塊的保護單元。

(2)系統(tǒng)的任務(wù)控制塊只存放各任務(wù)的堆迭指標(biāo)，而任務(wù)的狀態(tài)均存放于任務(wù)椎棧中。在一個任務(wù)退出運行時，通過中斷把它的狀態(tài)進棧，然后把它的堆迭指標(biāo)保存于系統(tǒng)的TCB中;再根據(jù)優(yōu)先取出優(yōu)先順序最高的已就緒任務(wù)的堆迭指標(biāo)SP映象值送入SP中;最后執(zhí)行中斷返回指令轉(zhuǎn)去執(zhí)行新任務(wù)。

(3)各任務(wù)的資料和工作單元盡量用堆迭實現(xiàn)，這樣可以允許各任務(wù)使用同一個子程序。使用堆迭實現(xiàn)參數(shù)傳遞并作為工作單元，而不使用絕對地址的RAM，可實現(xiàn)可重入子程序。該子程序既可為各個任務(wù)所調(diào)用，也可實現(xiàn)遞回調(diào)用。

20. 在demo板上采樣電壓時，不穩(wěn)定，采樣結(jié)果有波動，如何消除?

答：一般來說，仿真器都是工作在一個穩(wěn)壓的環(huán)境(通常為5V)。如果用仿真器的A/D時，要注意其A/D參考電壓是由仿真器內(nèi)部給出，還是需要外部提供。A/D轉(zhuǎn)換需要一個連續(xù)的時鐘周期，所以在仿真時不能用單步調(diào)試的方法，否則會造成A/D采樣值不準(zhǔn)。至于A/D采樣不穩(wěn)定，可以在A/D輸入口加一電容，起到濾波作用;在軟件處理時采用中值濾波的方法。

21. 在車載DVD系統(tǒng)中，如何設(shè)計電子防震系統(tǒng)?

答：在車載DVD系統(tǒng)，最好選擇高檔DVD機，因為高檔DVD機都采用電子防震系統(tǒng)(ADVANCEDESP)，當(dāng)記憶緩沖區(qū)內(nèi)的讀數(shù)降低，先進的電子防震設(shè)計會以雙速讀數(shù)系統(tǒng)，做出比正常速度快兩倍的讀數(shù)速率，以減低噪聲，即使連續(xù)震蕩仍可避免跳線情況出現(xiàn)，現(xiàn)在就說說什幺叫電子防震。簡單地說：電子防震就是一個信號的儲存--釋放過程，首先CD要先把信號進行提前讀取，也就是我們見到機子的加速，再把信號儲存在RAM中，而我們在開防震的時候所聽到的就是經(jīng)過RAM的聲音，這樣就是它的過程。當(dāng)沒有防震時是由于信號是1比1讀取的，所以當(dāng)受到?jīng)_擊后，就會出現(xiàn)跳音。而當(dāng)開了防震時，機子受到?jīng)_擊后，由RAM釋放出來的聲音使音樂不停地播放，而與此同時，光頭迅速進行復(fù)位檢索，當(dāng)檢索到信號后立即補充，所以不會出現(xiàn)跳音。大概的情況就是這樣。但是這樣還沒有滿足用家的要求，由于這種的方法帶來的時間短，通常只有3秒，所以跳音的機會還是蠻高，如果增大RAM又帶來造價的增高因為RAM這東西價格較貴，尤其是質(zhì)量好的。

22. 在電子防震技術(shù)中，有那些IC或器件可供選擇?

答：在電子防震技術(shù)中，最重要的技術(shù)之一要數(shù)是RAM技術(shù)，而一直以來都是因為它的成本問題，所以防震時間都一直不能增加，也就是說RAM本身就有限制，RAM的容量越大，造價就越高。而許多廠家就如何在RAM的限制里得到最大限度的記憶時間展開了開發(fā)研究。

23. 如何進行編程可以減少程序的bug?

答：在此提供一些建議，因系統(tǒng)中實際運行的參數(shù)都是有范圍的。系統(tǒng)運行中要考慮的超范圍管理參數(shù)有：

物理參數(shù)。這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，它包括激勵參數(shù)、采集處理中的運行參數(shù)和處理結(jié)束的結(jié)果參數(shù)。合理設(shè)定這些邊界，將超出邊界的參數(shù)都視為非正常激勵或非正?；貞?yīng)進行出錯處理。

資源參數(shù)。這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆迭深度。在程序設(shè)計中，對資源參數(shù)不允許超范圍使用。

應(yīng)用參數(shù)。這些應(yīng)用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機、功能單元的應(yīng)用條件。如E2PROM的擦寫次數(shù)與資料存儲時間等應(yīng)用參數(shù)界限。

過程參數(shù)。指系統(tǒng)運行中的有序變化的參數(shù)。

在上述參數(shù)群對一程序編寫者而言，須養(yǎng)成良好習(xí)慣，在程序的開頭，有順序的用自己喜歡文字參數(shù)對應(yīng)列表來替代，然后用自己定義的文字參數(shù)來編寫程序，這樣在做程序的修改及維護時只在程序的開頭做變動即可，不用修改到程序段，才比較容易且不會出錯。

24. 有人認(rèn)為單片機將被ARM等系列結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)所取代。單片機的生命期還有多長?

答：因為8位單片機與嵌入式系統(tǒng)的ARM在功能結(jié)構(gòu)和單價的差異，故應(yīng)用層次上就有很大的不同。 ARM適用于系統(tǒng)復(fù)雜度較大的高級產(chǎn)品，如PDA、手機等應(yīng)用。 而8位單片機因架構(gòu)簡單，硬件資源相對較少，適用于一般的工業(yè)控制，消費性家電……等等。評估單片機近期是否會給ARM取代，要觀察兩個因素：

芯片成本

因ARM的工作頻率較高，電路較龐大，所需的芯片制造工藝要求在0。25U以上，成本較高。8位單片機工作頻率相對較低，電路較小，所需的芯片制造工藝在0。5U 即可，成本較低。

功能定位

ARM的功能較單片機強，但兩者定位不同。就如現(xiàn)階段不會有人用ARM去作一個簡單的工業(yè)定時開關(guān)。當(dāng)然，如果兩者單價相同也無不可，但現(xiàn)實是有很大的單價差距。

至于將來，因芯片制造成本會不斷下降，上述的成本差異影響愈來愈少!但我估計在往后5年單片機仍有價格優(yōu)勢，仍能存活!但ARM是否會精簡架構(gòu)，降低成本，搶奪低階市場?我想可能性不大，ARM應(yīng)該會向上發(fā)展。同樣，單片機也只能向上發(fā)展，如16位，高功能……等。 原因就是因為芯片制造工藝進步太快。壓迫芯片設(shè)計往高集成發(fā)展。

25. 在單片機C編成時，如何才能使生成的代碼具有和匯編一樣的效率?

答：如果是使用C語言編程時，不太可能生成的代碼具有1：1和匯編一樣的效率。

C語言命令要被硬件識別并執(zhí)行，必須通過編譯器編譯。編譯器分為前端、中端、后端。前端與各種計算機語言寫的程序打交道，后端與處理器的基本指令集接軌。所以如果使用C編程時，要達(dá)到最高的效率，最好能夠很了解所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應(yīng)的匯編語言的語句行數(shù)，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句，這樣就能確保單片機C編程的時候同樣的功能不同的C程序，編譯效率最高。但是各家的C編譯器都會有一定的差異，優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長度和執(zhí)行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20%，所以不同廠家的C編譯器的編譯效率也會有所不同。