学习任务二单片机编译软件的使用及电路仿真课后练习题带答案 单片机应用技术 中职 高三 工信版

学习任务二 课后习题答案 1. 单片机应用系统设计与开发过程分为几个阶段？ 答： 单片机系统的传统开发过程一般可分为3步： （1）单片机系统原理图设计、选择元器件插件、安装和电气检测等(简称硬件设计)。 （2）单片机系统程序设计、汇编编译、调试和编程等(简称软件设计)。 （3）单片机系统实际运行、检测、在线调试直至完成(简称单片机系统综合调试)。 2. 单片机开发系统由哪些部分组成?各部分的具体任务是什么? 答：主要有总体设计、硬件系统设计与调试、软件设计、仿真调试和系统脱机运行检查5个部分组成 (1) 总体设计 总体设计包括以下几方面： 1）机型选择。 2）器件选择 3）软硬件功能划分。 (2) 硬件设计 硬件的设计是根据总体设计要求，进行系统电路设计和PCB绘制。 (3) 软件设计 软件设计包括拟定程序的总体方案、画出程序流程图、编制具体程序以及程序的检查修改等。 (4) 系统脱机运行检查 系统应用程序调试合格后，利用程序写入器将应用程序固化到单片机的程序存储器中，然后将应用系统脱离仿真器进行上电运行检查。由于单片机实际运行环境和仿真调试环境的差异，即使仿真调试合格，脱机运行时也可能出错，所以这时应进行全面检查，针对可能出现的问题，修改硬件、软件或总体设计方案。 3. 应用系统可靠性设计方法有哪些? 答：提高系统可靠性的措施如下： （1） 采用抗干扰措施 1）抑制电源噪声干扰：安装低通滤波器、减少印制板上交流电引进线长度，电源的容量留有余地，完善滤波系统、逻辑电路和模拟电路的合理布局等。 2）抑制输入/输出通道的干扰：使用双绞线、光电隔离等方法和外部设备传送信息。 3）抑制电磁场干扰：电磁屏蔽。 (2) 提高元器件可靠性 1）选用质量好的元器件并进行严格老化测试、筛选。 2）设计时技术参数留有一定余量。 3）印制板和组装的工艺质量。 4）E2ROM型和Flash型单片机不宜在环境恶劣的系统中使用。 (3) 采用容错技术 1）信息冗余：通信中采用奇偶校验、累加和校验、循环码校验等措施，使系统具有检错和纠错能力。 2）使用系统正常工作监视器（watchdog）：对于内部有watchdog的单片机，合理选择监视计数器的溢出周期，正确设计监视计数器的程序。对于内部没有watchdog的单片机，可以外接监视电路。 4. 如何创建汇编语言原代码仿真文件？ 答：创建汇编语言原代码仿真文件需要如下4步： （1） 源文件的建立 （2） 建立工程文件 （3）工程设置 （4）编译、连接 5. 如何在原理图中进行汇编语言源代码仿真调试？ 答：在原理图中进行汇编语言源代码仿真调试需要如下4步： （1）安装vdmagdi.exe插件 （2）Proteus的设置 （3）Keil Vision3的设置 （4）Proteus与KeilVision3联调 6. 单片机的硬件调试主要内容有哪些？ 答：（1） Proteus电路设计。利用Proteus进行单片机系统硬件设计，在ISIS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、插接件、连接电路和电气检测。 （2）Keil源程序设计。在Keil平台上进行单片机系统程序设计、编辑、汇编编译、调试，最后生成日标代码文件(*.hex)；或在ISIS平台上进行单片机系统程序设计、编辑、汇编编译、调试，最后生成目标代码文件(*.hex)。 （3） Proteus实时仿真。在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中，并实现单片机系统实时交互、协同仿真，它在相当程度上反应了实际单片机系统的运行情况。 （4）PCB与硬件的设计和制作。利用Proteus自动生成PCB板电路图，并制作PCB板，安装元器件和接口，利用开发系统将上面生成的.hex文件下载到单片机芯片，完成调试与设计。 7. 单片机的软件设计步骤是什么？ 答： （1）程序的总体设计。这是指从系统高度考虑程序结构、数据形式和程序功能的实现手法及手段。在拟定总体设计方案时，要求设计者根据系统的总任务选用切合实际的程序设计方法，画出程序的流程图 （2）程序的编制。程序流程图绘制成后，整个程序的轮廓和思路已十分清楚。设计者就可统筹考虑和安排一些带有全局性的问题，例如程序地址空间分配、工作寄存器安排、数据结构、端口地址和输入/输出格式等，然后依照流程图来编制具体程序。 （3）程序的检查和修改。一个实际的应用程序编好以后，往往会有不少潜在隐患和错误，因此，源程序编好后在上机调试前进行静态检查是十分必要的。静态检查采用自上而下的方法进行，发现错误及时修改，可以加快整个程序的调试进程。 （4）仿真调试。在硬件系统测试合格且应用程序通过汇编检查