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怎样分析单片机程序

发布时间:2020-07-21 18:05:08 阅读: 来源:浓度计厂家

设计单片机程序不是从零开始,而是先对已有的相关程序进行阅读分析。分析程序是设计、修改、优化、维护的重要步骤。因此,掌握单片机程序的分析方法是非常必要的。

1 详细阅读设备使用说明书

可投产(使用)的单片机系统都附有使用说明书(手册),它介绍了该产品的(工作原理)技术指标、使用步骤、操作方法和注意事项,同时还有系统的有关状态、显示、报警等信息。这为阅读程序、划分模块分析功能提供了极大的帮助。若有该系统,应对其反复操作,熟悉使用步骤和操作方法。操作时应全面详细,确保程序和外围电路的每一部分都执行过。

2 了解单片机芯片型号及功能

目前,具有代表性的单片计算机有:8位单片机,即51系列;16位单片机,即96系列;32位嵌入式微处理器,即X86结构的i386EX系列;超低功耗i486系列和RISC结构的i960系列等。由于MCS—51系列单片机具有集成度高,处理功能强,可*性好,价格低廉等优点,它在智能仪器仪表、控制工程、测试技术等领域得到了广泛的应用。繁多的单片机品种,使阅读者必须首先知道该电路中具体使用了哪一种单片机芯片,弄清其引脚功能、存储器结构、指令系统等。

3 分析掌握外围电路各部分的作用

在单片机应用系统中,硬件是基础,软件的功能是对硬件进行合理调配和使用。在控制系统的开发中,软件和硬件设计基本上是同步进行的。

3.1 单片机常用的外围电路

单片机常用的外围电路包括程序扩展电路、内存扩展电路、并行口扩展电路、Watchdog电路、串行通讯电平转换电路、LED(LCD)数码显示电路、键盘电路、A/D转换电路、D/A转化电路、指示灯电路等,同时还必须明确该电路的实现方式。单片机外围电路简图见图1。

3.2 其他电路及连线

为了阻抗匹配,增设驱动电路,驱动大电流电路时采用的光电隔离电路,CMOS电路多余输入端的处理(接正电源或接地),地线系统(系统地,机壳地或屏蔽地,数字地,模拟地)的安排,信号线包括读、写信号线、片选信号线、时钟信号线、读选通信号(PSEN)、地址锁存信号(ALE)、复位信号等的连接及I/O地址的分配,掌握这些对程序的阅读至关重要。

4 阅读分析程序

4.1 单片机程序所用语言

由于汇编语言精炼高效,小型的单片机程序常采用汇编语言。而C语言既有高级语言的各种特点,又可对硬件进行操作,进行结构化程序设计。对MCS—51单片机,目前采用比较多的有ASM51,C51等。此外,还有汇编语言与BASIC语言混编的单片机程序。

4.2 单片机程序的基本结构与组成

在整个单片机程序中初始化、自检部分安排在单片机程序的开始,随后便是主(监控)程序,各模块和子程序,此外还有字形表及数据表等。

4.2.1 传统的程序结构

单片机程序一般采用模块化设计。其中心思想是将一个功能较多、程序量较大的程序整体按其功能划分成若干个相对独立的程序段。通常把控制单片机应用系统工作的整个程序称为监控程序。监控程序按模块分为监控主程序和命令处理子程序。命令处理子程序完成各种命令所规定的具体操作,它按各种命令再分为不同的子程序模块。它的编程方法与功能要求与系统硬件密切相关,没有通用的方法。而监控主程序是接受和分析来自键盘的命令,进而把控制转到相应的处理子程序的入口,起引导作用。

在一键多义的情况下,监控主程序要确定控制的转向,除了要知道当前按键外,还得明确系统目前的“状况”,即“状态”。可用状态表法设计监控主程序,其核心是设计一张状态表,规定应用系统在某一状态下各按键的含义,包括应执行哪一个命令处理子程序和完成状态的正确变迁。状态表的格式见表1。

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