单片机应用系统开发的一般方法
单片机应用系统是为完成某项具体任务而研制开发的用户系统，可以分为智能仪器仪表和工业测控系统两大类。虽然每个系统都有很强的针对性，结构和功能也不相同，但它们的开发过程和方法大致相同，
1．确定任务
在系统设计前，首先要进行广泛的市场调查，了解该系统的市场应用概况，分析系统当前存在的问题，研究系统的市场前景，确定系统开发设计的目的和目标。
对系统的具体实现进行规划，包括应该采集的信号的种类、数量、范围，输出信号的匹配和转换，控制算法的选择，技术指标的确定等。
2．总体设计
在对应用系统进行总体设计时，应根据应用系统提出的各项技术性能指标，拟订出性价比最高的一套方案。首先，应根据任务的繁杂程度和技术指标要求选择机型。选定机型后，再选择系统中要用到的其它外围元器件，如传感器、执行器件等。在选取定单片机机型和器件时，应注意：
（1）性能特点要适合所要完成的任务，避免过多的功能闲置。
（2）性能价格比要高，以提高整个系统的性能价格比。
（3）结构原理要熟悉，以缩短开发周期。
（4）货源要稳定，有利于批量的增加和系统的维护。
3．硬件设计
硬件的设计是根据总体设计要求，在选择完单片机机型的基础上，具体确定系统中所要使用的元件，并设计出系统的电路原理图，经过必要的实验后完成工艺结构设计、电路板制作和样机的组装。主要硬件设计包括：
（1）单片机电路设计：主要完成时钟电路、复位电路、供电电路的设计。
（2）扩展电路和输入/输出通道设计：主要完成程序存储器、数据存储器、I/O接口电路、传感器电路、放大电路、多路开关、A/D转换电路、开关量接口电路、驱动及执行机构的设计。
硬件设计应注意：
1）程序存储器。一般选用容量较大的EPROM芯片，如2764（8KB）、27128（16KB）或27256（32KB）等。
2）数据存储器和I/O接口。根据系统功能的要求，如果需要扩展外部RAM或I/O口，那么RAM芯片可选用6216（2KB）、6264（8KB）或62256（32KB）。
I/O接口芯片一般选用8255或8155（带有256KB静态RAM）。这类芯片具有口线多、硬件逻辑`简单等特点。若口线要求很少，且仅需要简单的输入或输出功能，则可用不可编程的TTL电路或CMOS电路。
A/D和D/A电路芯片主要根据精度、速度和价格等来选用，同时还要考虑与系统的连接是否方便。
3）地址译码电路。通常采用全译码、部分译码或线选法，应考虑充分利用存储空间和简化硬件逻辑等方面的问题。MCS-51系统有充分的存储空间，包括64KB程序存储器和64KB数据存储器，所以在一般的控制应用系统中，主要是考虑简化硬件逻辑。当存储和I/O芯片较多时，可选用专用译码器74S138或74LS139等。
4）总线驱动能力。MCS-51系统单片机的外部扩展功能很强，但4个8位并行口的负载能力是有限的。P0口能驱动8个TTL电路，P1～P3口只能驱动3个TTL电路。在实际应用中，这些端口的负载不应超过总负载能力的70%，以保留一定的余量。如果驱动较多的TTL电路，则应采用总线驱动电路，以提高端口的驱动能力和系统的抗干扰能力。
数据总线宜采用双向8路三态缓冲器74LS245作为总线驱动器，地址和控制总线可采用单向8路三态缓冲区74LS244作为单向总线驱动器。
（3）控制面板设计：
主要完成按键、开关、显示器、报警等电路的设计。
4．软件设计
单片机应用系统的软件设计是研制过程中任务最繁重的一项工作，难度也比较大。单片机应用系统的软件主要包括两大部分：
用于管理单片机微机系统工作的监控程序：应尽可能利用现成微机系统的监控程序。许多单片机开发系统的监控软件功能相当强，并附有丰富的实用子程序，可供用户直接调用，例如键盘管理程序、显示程序等，可以直接选用。
用于执行实际具体任务的功能程序。要根据应用系统的功能要求来编程序。例如，外部数据采集、控制算法的实现、外设驱动、故障处理及报警程序等等。软件设计通常采用模块化程序设计、自顶向下的程序设计方法。
5．系统调试
硬件调试的任务是排除系统的硬件电路故障，包括设计性错误和工艺性故障。软件调试是利用开发工具进行在线仿真调试，除发现和解决程序错误外，也可以发现硬件故障。
程序调试一般是一个模块一个模块地进行，一个子程序一个子程序地调试，最后联起来统调。在调试过程中，要不断调整、修改系统的硬件和软件，直到其正确为止。联机调试运行正常后，将软件固化到EPROM中，脱机运行，并到生产现场投入实际工作，检验其可靠性和抗干扰能力，直到完全满足要求，系统才算研制成功。
QY-JXSY51单片机开发实验箱配置性能优异的DJ-208型51/96通用单片机仿真器。适应Windows98/2000/xp等操作平台的调试软件。实验电路部分:开放式46键盘/六位数码管动态显示电路;由162（或12864）组成的LCD图文实验电路;1616点阵电路; 8250、8251、8253、8255、8279、0809、0832、244/273、RS232/485、IC卡等常用芯片接口电路;小型直流电机、步进电机、继电器、温度压力、电子音响电路喇叭、8MHZ频率源模块、开关逻辑电平输入、输出电路，ISP在线下载电路等。
实验项目
(一)软件实验
（1）清零程序；
（2）拆字程序；
（3）拼字程序；
（4）数据区传送子程序；
（5）数据排序实验；
（6）查找相同数据个数；
（7）无符号双字节快速乘法子程序；
（8）多分支程序；
（9）脉冲计数实验；
（10）电脑时钟实验。
(二)硬件实验
（1）P1口亮灯实验；
（2）P1口转弯灯实验；
（3）P3.3口输入，P1口输出实验；
（4）工业顺序控制实验；
（5）8255 A、B、C口输出方波实验；
（6）8255 PA口控制PB口；
（7）8255控制交通灯；
（8）简单I/O扩展实验；
（9）A/D0809转换实验；
（10）D/A0832转换实验；
（11）8279键盘显示实验；*
（12）通用打印机实验；*
（13）微型打印机打印字符、曲线、汉字实验；
（14）I2C储存卡读写实验；
（15）继电器控制实验；
（16）步进电机控制；
（17）8253方波实验；
（18）小直流电机调速实验；
（19）16*16 LED点阵显示实验；
（20） LCD液晶显示实验；
（21）8250可编程异步通讯接口实验（自发自收）；
（22）8251可编程通讯接口实验（与PC机）；
（23）单片机RS232/485串行发送实验（双机通讯）；
（24）单片机RS232/485串行接收实验（双机通讯）；
（25）温度压力实验。
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