單片機應(yīng)用編程技巧問答（三）
41. 通常采用什么方法來測試單片機系統(tǒng)的可靠性?
答：單片機系統(tǒng)可以分為軟件和硬件兩個方面，我們要保證單片機系統(tǒng)可靠性就必須從這兩方面入手。
首先在設(shè)計單片機系統(tǒng)時，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HT48R05A-1為例，它內(nèi)部提供了看門狗定時器WDT防止單片機內(nèi)部程序亂跑出錯;提供了低電壓復(fù)位系統(tǒng)LVR，當電壓低于某個允許值時，單片機會自動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芯片的影響。
當一個單片機系統(tǒng)設(shè)計完成，對于不同的單片機系統(tǒng)產(chǎn)品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：
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。
上電掉電測試。在使用中用戶必然會遇到上電和掉電的情況，可以進行多次開關(guān)電源，測試單片機系統(tǒng)的可靠性。
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。
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。
當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。
42. 在開發(fā)單片機的系統(tǒng)時，具體有那些是衡量系統(tǒng)的穩(wěn)定性的標準?
答：從工業(yè)的角度來看，衡量系統(tǒng)穩(wěn)定性的標準有很多，也針對不同的產(chǎn)品標準不同。下面我們大概介紹單片機系統(tǒng)最常用的標準。
電試驗(ESD)
參考標準： IEC 61000-4-2
本試驗?zāi)康臑闇y試試件承受直接來自操作者及相對對象所產(chǎn)生之靜電放電效應(yīng)的程度。
空間輻射耐受試驗(RS)
參考標準：IEC 61000-4-3
本試驗為驗證試件對射頻產(chǎn)生器透過空間散射之噪聲耐受程度。
測試頻率：80 MHz~1000 MHz
快速脈沖抗擾測試(EFT/B)
參考標準：IEC 61000-4-4
本試驗?zāi)康臑轵炞C試件之電源線，信號線(控制線)遭受重復(fù)出現(xiàn)之快速瞬時叢訊時之耐受程度。
雷擊試驗(Surge)
參考標準 ： IEC 61000-4-5
本試驗為針對試件在操作狀態(tài)下，承受對于開關(guān)或雷擊瞬時之過電壓/電流產(chǎn)生突波之耐受程度。
傳導(dǎo)抗擾耐受性(CS)
參考標準：IEC 61000-4-6
本試驗為驗證試件對射頻產(chǎn)生器透過電源線傳導(dǎo)之噪聲耐受程度。
測試頻率范圍：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。
43. 在設(shè)計軟體時，大多單片機都設(shè)有看門狗，需要在軟體適當?shù)奈恢萌ノ构，以防止軟體復(fù)位和軟體進入死循環(huán)，如何適當?shù)奈构，即如何精確判定軟體的運行時間?
答：大多數(shù)單片機都有看門狗定時器功能(WDT，Watch Dog Timer)以避免程序跑錯。HOLTEK有一款基本I/O型單片機--HT48R05A-1，我們就以它為例做個說明吧。
首先了解一下WDT的基本結(jié)構(gòu)，它其實是一個定時器，所謂的喂狗是指將此定時器清零。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。當定時器溢出時，會造成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，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，也就是要計算WDT相隔多久時間會溢出一次。HT48R05A-1的WDT溢出時間計算公式是：256*Div*Tclock。其中Div是指wdt預(yù)分頻數(shù)1~128，Tclock是指時鐘來源周期。如果使用內(nèi)部RC振蕩作為WDT的時鐘來源(RC時鐘周期為65us/5V)，最大的WDT溢出時間為2.1秒。
當我們得到了WDT溢出時間Twdt后，一般選擇在Twdt/2左右的時間進行喂狗，以保證看門狗不會溢出，同時喂狗次數(shù)不會過多。
軟件運行時間是根據(jù)不同的運行路線來決定的，如果可以預(yù)見軟件運行的路線，那么可以根據(jù)T=n*T1來計算軟件的運行時間。n是指運行的機器周期數(shù)，T1是指機器周期。HOLTEK單片機是RISC結(jié)構(gòu)，大部分指令由一個機器周期組成，只需要知道軟件運行了多少條指令，就可以算出運行時間了。HOLTEK的編譯軟件HT-IDE3000中，就有計算運行時間的工具。但是對于CISC結(jié)構(gòu)的單片機，一條指令可以由若干個機器周期組成，那么就需要根據(jù)具體執(zhí)行的指令來計算了。
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，但實際運用中還是很不可靠，如：經(jīng)常莫名其妙地死機、程序跳段、I/O數(shù)據(jù)錯誤等，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，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。單片機干擾最常見的現(xiàn)象就是復(fù)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(fù)位狀態(tài);所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)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(fù)位原因;另外也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復(fù)位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復(fù)位原因;還可以根據(jù)不同的標志直接跳到相應(yīng)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(fù)位過。
可以在定時中斷里面設(shè)置一些暫存器累加，然后加到預(yù)先設(shè)定的值(一個比較長的時間)，SET標志位，這些動作都在中斷程序里面。而主程序只需要查詢標志位就好了，但是注意標志位使用后，記得清除，還有中斷里面的時基累加器使用以后也要記得清除。
45. 在單片機的應(yīng)用方面應(yīng)注重哪幾個方面的學(xué)習(xí)?
答：學(xué)習(xí)的過程基本上可分四個階段：
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)站有提供簡體版各項MCU資料，來加強IC所提供各項資源的印象。
第二階段就是了解二進位數(shù)字、十六進位數(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，簡單又好理解它們怎樣和硬體聯(lián)系，更有助于一般學(xué)習(xí)單片機的指令整合與運用.因此其方法可先了解幾條基本的MOV指令和它的機器語言，大致建立起單片機的硬體和軟體概念，來知道單片機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，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的人都可很快掌握操作步驟。如果初學(xué)者想要快點熟悉使用單片機的開發(fā)系統(tǒng)，HOLTEK有提供單片機開發(fā)系統(tǒng)詳細操作資料，可上HOLTEK網(wǎng)站(www.holtek.com.cn) 來Download HT-IDE3000使用手冊。
第四階段是依靠實驗板，學(xué)習(xí)掌握單片機的組合語言指令系統(tǒng)和簡單編程。同時和前面所學(xué)硬體知識結(jié)合組裝，起到主學(xué)軟體，鞏固硬體的雙重作用。開始時可用別人編的簡單程式在實驗板上進行驗證、分析，主要是熟悉該學(xué)習(xí)方法，在應(yīng)用方面主要針對單片機I/O各項介面的使用，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)范各項串列輸出入口的通訊協(xié)定等，對其所控制的各項元器件須先分析驅(qū)動能力，如電流電壓問題等。
46. 當今世界單片機的應(yīng)用與發(fā)展有什么不同?
答：對于應(yīng)用與發(fā)展是一體兩面，是以市場為導(dǎo)向，當有市場需求時，在其應(yīng)用層面的規(guī)劃和分析，而引導(dǎo)單片機朝此方面的發(fā)展。
47. 在中國，單片機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)中國大陸市場比重逐漸提升，臺灣與北美市場則逐漸衰退，主要原因在于多項產(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)計在未來，銷貨至大陸的比重仍將持續(xù)增加。在中國產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域可分為五大項目，包括電腦周邊(高速Modem、DSC、NB中的電源管理等)、通訊產(chǎn)業(yè)、消費性產(chǎn)品(家電、冷氣等)、車用市場(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消費性產(chǎn)品市場跨入，如Audio方式將朝多媒、MP3解決方案前進，另外在PC連結(jié)應(yīng)用上，包括無線、網(wǎng)路及標準應(yīng)用產(chǎn)品，都會有一系列產(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Game Device、記憶卡、讀卡機、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)以及一般的標準應(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。而16位只能是充當一個過渡的角色。這樣認為對嗎?
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，在國外甚至成為評估收入、經(jīng)濟狀況的指標之一。由于汽車、家電和消費電子產(chǎn)品的銷售穩(wěn)健，因此將使2003年MCU市場充滿活力。32位元MCU市場之中，成長最快的領(lǐng)域仍屬因汽車、可上網(wǎng)手機、PDA、印表機、數(shù)位相機、高速MODEM和其它應(yīng)用對其需求較大，市場機構(gòu)預(yù)估2003年將成長30%、2004年上升38%。雖然32 bit市場成長潛力雄厚，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)域的市場之中，而8 bit及32 bit MCU也成為廠商跨入發(fā)展的對象，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價格也逼近16 bit，因此對于業(yè)者對于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)，簡化了系統(tǒng)設(shè)計;并且有DSP增強擴展改進了性能。
ARM9TDMI：采用5階段管道化ARM9內(nèi)核，同時配備Thumb擴展、調(diào)試和Harvard總線。
如果只是想學(xué)習(xí)上手的話，建議先做個最小系統(tǒng)板，根據(jù)硬件寫一個能夠啟動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。其實還是多實踐，多點經(jīng)驗，多上上電子網(wǎng)站，吸取他人的開發(fā)經(jīng)驗，會對自己的成長有所幫助的。
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編譯器都會有點差異，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語言的介紹請下載http://www.holtek.com.cn/referanc/ht-ide3k.pdf，第十章有詳細介紹。而關(guān)于汽車電子設(shè)計的資料或網(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)嶒炇褂谩?/p>
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：當須要清除/寫入較大量的非揮發(fā)性程式記憶體時，F(xiàn)lash EPROM比傳統(tǒng)式EEPROM可提供較好的解決之道，因為Flash 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，使用上價格與OTP(One Time Programming)相差不大，相當合理，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的實現(xiàn)相對要簡單一些，一般需要很少的外部電路輔助實現(xiàn)，通用做法是內(nèi)部的記憶體可以由上位機的軟體通過串口來進行改寫。對于單片機來講可以通過SPI或其他的串列介面接收上位機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，只要留出和上位機介面的這個串口，就可以實現(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 ISP技術(shù)的優(yōu)勢是不需要編程器就可以進行單片機的實驗和開發(fā)，單片機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)試時由于頻繁地插入取出晶片對晶片和電路板帶來的不便。
IAP(In-Application Programming)指MCU可以在系統(tǒng)中獲取新代碼并對自己重新編程，即可用程式來改變程式。IAP的實現(xiàn)相對要復(fù)雜一些，在實現(xiàn)IAP功能時，單片機內(nèi)部一定要有兩塊存儲區(qū)，一般一塊被稱為BOOT區(qū)，另外一塊被稱為存儲區(qū)。單片機上電運行在BOOT區(qū)，如果有外部改寫程式的條件滿足，則對存儲區(qū)的程式進行改寫操作。如果外部改寫程式的條件不滿足，程式指標跳到存儲區(qū)，開始執(zhí)行放在存儲區(qū)的程式，這樣便實現(xiàn)了IAP功能。IAP技術(shù)是從結(jié)構(gòu)上將Flash記憶體映射為兩個存儲體，當運行一個存儲體上的用戶程式時，可對另一個存儲體重新編程，之后將程式從一個存儲體轉(zhuǎn)向另一個。
IAP的優(yōu)點 IAP技術(shù)是從結(jié)構(gòu)上將Flash記憶體映射為兩個存儲體，當運行一個存儲體上的用戶程式時，可對另一個存儲體重新編程，之后將程式從一個存儲體轉(zhuǎn)向另一個。而IAP的實現(xiàn)更加靈活，通？衫脝纹瑱C的串列口接到電腦的RS232口，通過專門設(shè)計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現(xiàn)遠端升級和維護。
52. 目前市場上單片機開發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)品型號很多。想開發(fā)51系列單片機，選用什么型號的仿真器和編程器(每次編一片即可)比較好?
答：正如您所說的現(xiàn)在51系列單片機的仿真器產(chǎn)品型號很多，關(guān)于選用什么型號的仿真器，因為HOLTEK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，看看其他用戶的評價，選擇一個性價比最好的仿真器。
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語言與標準C類似，不僅有標準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)實現(xiàn)對整型和長整型的帶和不帶進位C的左移和右移。對已定義變量的地址的操作也與標準C相同，可通過指針運算符 * 和 & 來實現(xiàn)。
54. 在完成程序編寫運行以后看到的結(jié)果是存儲器中從R0到R7都被占用，而我根本就沒用到幾個，這是為什么?
答：要看用的是什么型號的單片機，不同型號的單片機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，那么運行過程中自然會影響到這些寄存器，例如執(zhí)行運算程序就會影響狀態(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，單片機在上電復(fù)位時，通用寄存器的值通常是隨機的。
55. 請推薦一些比較好的理論及實踐教材，以其配套的編譯仿真燒錄的硬軟件?
答：當今單片機市場種類繁多，應(yīng)用廣泛。以HOLTEK公司為例。HOTLEK的單片機是RISC結(jié)構(gòu)的8位單片機，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、LCD型單片機、A/D型單片機、A/D with LCD型單片機等等。這些單片機的中文資料我們都公開在HOLTEK網(wǎng)站www.Holtek.com.cn。HOLTEK各類單片機的使用手冊下載地址：http://www.holtek.com.cn/referanc/htk_book.htm;HOLTEK單片機軟件/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，單片機的頻率要求100kHz*256=25。6MHz。所以，要實現(xiàn)這種要求的單片機需要滿足兩個條件：1。單片機有PWM輸出;2。系統(tǒng)頻率達到25。6MHz，或者單片機內(nèi)部能自己提供25。6MHz的頻率(ATtiny15內(nèi)部就有提供一個25。6MHz的頻率做為定時/計數(shù)器的時鐘)。
57. ARM董事長認為，醫(yī)療電子將成為下一個10年推動電子產(chǎn)業(yè)增長的動力，EMS預(yù)測醫(yī)療電子將成為最大的代工市場。藍牙使醫(yī)療產(chǎn)品移動能力增強將會廣泛應(yīng)用，那么隨著醫(yī)療電子發(fā)展，單片機在這一領(lǐng)域應(yīng)用會變大嗎?醫(yī)療電子應(yīng)用的最多是幾位單片機?
答：隨著16/32位嵌入式RISC發(fā)展，是會擴大醫(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、嬰兒奶嘴式電子體溫計、測溫音樂奶瓶、婦女電子體溫計，電子血壓計等系列產(chǎn)品，在醫(yī)療電子儀器有酸堿度測定器，比色計等此類產(chǎn)品可用8位單片機來完成。
但從研究制造方面來說，針對醫(yī)療電子儀器，目前已有廠商制造心電圖機、酸堿度測定器、電子測溫計等儀器，儀器中心可自制示波器(oscilloscope)、顯微鏡等，以及X光機、超聲診斷儀、電腦斷層成像系統(tǒng)、心臟起博器、監(jiān)護儀、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位單片機來完成。
58. 普通商業(yè)級單片機的使用溫度范圍為0-70度，在低于0度和高于70度環(huán)境中使用會出現(xiàn)什么問題?商業(yè)級芯片和工業(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：一般單片機根據(jù)工作溫度可分為民用級(商業(yè)級)、工業(yè)級和軍用級三種：民用級的溫度范圍是0℃~70℃，工業(yè)級是-40℃~85℃，其HOLTEK的MCU就屬于此項等級，軍用級是-55℃~125℃。如果是一般普通商業(yè)級單片機，在超規(guī)格范圍使用IC時，就有可能部份IC無法工作，或工作運作不正常等發(fā)生。
至于抗干擾性能，是屬于整個產(chǎn)品的EMS(電磁雜訊耐受性)檢測，它是EMC(電磁相容)中的一項檢測， 另一項是EMI(電磁輻射干擾)。各國都有其EMC認證標準，例如目前在歐洲EMC指令下常用的測試規(guī)范下，針對其中法規(guī)EN61000-4-2是做靜電試驗(ESD)，本項試驗?zāi)康臑闇y試試件承受直接來自操作者及相對物件所產(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進行通訊?
答：首先必須確定此類輸入信號是否與MCU系統(tǒng)的信號電平兼容，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，傳輸距離又遠時就不太適宜;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，它對什么時候開始通信、什么時候結(jié)束通信、何時交換信息等問題都必須作出明確的規(guī)定。
60. 那種型號的51單片機具有兩個串口、16KEPROM、512個字節(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。但有時往往因為程序本身的復(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，至于具體的實現(xiàn)，就需要各位在平時的項目實踐中不斷的摸索和積累經(jīng)驗。以下是之前有關(guān)軟件抗干擾的問題答復(fù)，謹供參考：
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，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。單片機干擾最常見的現(xiàn)象就是復(fù)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(fù)位狀態(tài);所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)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(fù)位原因;另外也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復(fù)位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復(fù)位原因;還可以根據(jù)不同的標志直接跳到相應(yīng)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(fù)位過。
62. 語音識別會不會是單片機下個消費熱點?
答：語音識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度經(jīng)壓縮編碼采集后儲存各字詞，日后再發(fā)相同語音經(jīng)單片機處理辨識后，即可作出相應(yīng)動作。 依成本不同，影響相關(guān)的MCU資源和速度，以及所利用的辨識技術(shù)algorithm (運算法則)的優(yōu)劣，記憶體大少等，所設(shè)計出的產(chǎn)品其辨識率和字詞長度亦有很大差異。 此低階市場在現(xiàn)今芯片價格下降應(yīng)有可為，就看產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用是否吸引人!高階的語音識別應(yīng)用是在PC(個人計算機)上，有CPU等級的資源速度和硬盤大少的記憶容量， 但此市場和硬件(單片機)無關(guān)!
另一個語音識別應(yīng)用是嵌入式系統(tǒng)，如目前的手機大都配備語音辨識電話簿，其實一般的嵌入式系統(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，語音識別是否必需要評估實際使用率!
63. 如何設(shè)計實現(xiàn)一個共模范圍在0 - 120V 之間的低成本測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，下面先說明運放一些概念：
運放有所謂的dynamic range是指運放(OP)未飽和時，正常動作時的輸出、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，例如處理同等級的信號時，就不需刻意提高電源電壓也獲得省能源效應(yīng)。尤其是可攜式消費性電子產(chǎn)品要求低電壓低耗電量的場合，高效率的電源電壓始終是備受重視的焦點，尤其是運放的ground電位，若是設(shè)于Vcc~VEE正負電源電壓的中點(亦即動作點)時，就可獲得極寬廣的dynamic range。有鑒于此設(shè)計人員通常會在不減損輸出dynamic range的前提下，使輸入dynamic range大于輸出dynamic range。
輸入信號的電位為VEE(電源電壓)時，有些OP它的極性會造成反轉(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放輸入信號到達VEE之前輸出會反轉(zhuǎn)。需注意的是即使是單電源使用運放，如果超越VEE下0。5V亦即VEE-0。5V 時，輸出的極性也可能會反轉(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，并不會造成元件損壞等問題，不過卻會使運放的功能停止。只要差動輸入電壓作為增幅器時的動作正；旧鲜0伏特。同相輸入電壓范圍VICM與正負電源電壓相同是屬于理想狀態(tài)。
一般運放會利用差動放大器的CMR(共模信號消除比)來做相同成份的去除時，在有必要將同相范圍擴大的情況，可用增益(Game)1/10的反相放大器A2 之輸入Vs2訊號，另外用加法方式再加入一級也是增益(Game)1/10反相放大器A1之輸入Vs1訊號，這樣就可以達到同相輸入范圍擴大之差動放大。
如果要設(shè)計共模范圍在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的負端輸入口即可。
64. 在使用單片機控制LCD的時候，利用T1的溢出中斷顯示刷新時鐘信息，在主程序循環(huán)時中為了顯示浮點數(shù)，不斷調(diào)用了spritf()函數(shù)，可是時鐘信息不在刷新了，把這個函數(shù)屏蔽后，就恢復(fù)正常，請問調(diào)用這個函數(shù)會不會影響定時/計數(shù)器的中斷?
答：這應(yīng)該與程序有關(guān)，一般來說sprintf()函數(shù)，不會影響定時/計數(shù)器的中斷，因為沒看到具體程序，所以猜測原因可能是程序里面對定時器初始化的部分與sprintf()使用的buffer有些沖突，造成了定時器初始化的錯誤。
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、PDA和其他的便攜式音頻裝置等低電壓的應(yīng)用場合，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)動發(fā)聲裝置。
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-22
