【導讀】在我們生活中所接觸到的有電子器件的產品中,幾乎都集成有單片機,復雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數百片單片機,但在單片機應用開發(fā)中,仍然有許多問題困擾著工程師們,因此,本文為大家分享在單片機開發(fā)中的幾個小技巧,希望能幫助工程師們解決部分難題。
在單片機應用開發(fā)中,代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著工程師。為幫助工程師解決單片機設計上的難題,并與廣大設計工程師交流單片機設計開發(fā)經驗,討論歸納出單片機開發(fā)中應掌握的幾個基本技巧。
單片機開發(fā)技巧一:如何提高C語言編程代碼的效率
用C語言進行單片機程序設計是單片機開發(fā)與應用的必然趨勢。如果使用C編程時,要達到最高的效率,最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數,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。
各家的C編譯器都會有一定的差異,故編譯效率也會有所不同,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%。對于復雜而開發(fā)時間緊的項目時,可以采用C語言,但前提是要求你對該MCU系統(tǒng)的C語言和C編譯器非常熟悉,特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言,但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統(tǒng)是有所差別的,特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解,那么調試起來問題就會很多,反而導致執(zhí)行效率低于匯編語言。
單片機開發(fā)技巧二:如何減少程序中的bug
對于如何減少程序的bug,系統(tǒng)運行中應考慮的超范圍管理參數有:
1.物理參數:這些參數主要是系統(tǒng)的輸入參數,它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。合理設定這些邊界,將超出邊界的參數都視為非正常激勵或非正常回應進行出錯處理。
2.資源參數:這些參數主要是系統(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、堆疊深度。在程式設計中,對資源參數不允許超范圍使用。
3.應用參數:這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。如E2PROM的擦寫次數與資料存儲時間等應用參數界限。
4.過程參數:指系統(tǒng)運行中的有序變化的參數。
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單片機開發(fā)技巧三:如何解決單片機的抗干擾性問題
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,所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。單片機干擾最常見的現象就是復位;至于程序跑飛,其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態(tài);所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態(tài)。一般單片機都會有一些標志寄存器,可以用來判斷復位原因;另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時,通過判斷這些標志,可以判斷出不同的復位原因;還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續(xù)性,用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。
單片機開發(fā)技巧四:如何測試單片機系統(tǒng)的可靠性
有讀者希望了解用用什么方法來測試單片機系統(tǒng)的可靠性,當一個單片機系統(tǒng)設計完成,對于不同的單片機系統(tǒng)產品會有不同的測試項目和方法,但是有一些是必須測試的:
1.測試單片機軟件功能的完善性。這是針對所有單片機系統(tǒng)功能的測試,測試軟件是否寫的正確完整。
2.上電、掉電測試。在使用中必然會遇到上電和掉電的情況,可進行多次開關電源,測試單片機系統(tǒng)的可靠性。
3.老化測試。測試長時間工作情況下,單片機系統(tǒng)的可靠性。必要的話可以放置在高溫,高壓以及強電磁干擾的環(huán)境下測試。
4、ESD和EFT等測試??梢允褂酶鞣N干擾模擬器來測試單片機系統(tǒng)的可靠性。例如使用靜電模擬器測試單片機系統(tǒng)的抗靜電ESD能力;使用突波雜訊模擬器進行快速脈沖抗干擾EFT測試等等。
還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系統(tǒng)的接觸端口,由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統(tǒng)工作,由此測試抗電磁干擾能力等。
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