单片机开发中应掌握的几个基本技巧

在单片机应用开发中,代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着.现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧.
1、如何减少程序中的bug.对于如何减少程序的bug,应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下.物理参数:这些参数主要是系统的输入参数,它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数.资源参数:这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源,如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度.应用参数:这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件.过程参数:指系统运行中的有序变化的参数.
2、如何提高C语言编程代码的效率.用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势.如果使用C编程时,要达到最高的效率,最好熟悉所使用的C编译器.先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数,这样就可以很明确的知道效率.在今后编程的时候,使用编译效率最高的语句.各家的C编译器都会有一定的差异,故编译效率也会有所不同,优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20%.对于复杂而开发时间紧的项目时,可以采用C语言,但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉,特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法.虽然C语言是最普遍的一种高级语言,但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的,特别是在一些特殊功能模块的操作上.所以如果对这些特性不了解,那么调试起来问题就会很多,反而导致执行效率低于汇编语言.
3、如何解决单片机的抗干扰性问题.防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径,但往往很难做到,所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了.在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视.单片机干扰最常见的现象就是复位;至于程序跑飞,其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态;所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态.一般单片机都会有一些标志寄存器,可以用来判断复位原因;另外你也可以自己在RAM中埋一些标志.在每次程序复位时,通过判断这些标志,可以判断出不同的复位原因;还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序.这样可以使程序运行有连续性,用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过.
4、如何测试单片机系统的可靠性.当一个单片机系统设计完成,对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法,但是有一些是必须测试的:测试单片机软件功能的完善性;上电、掉电测试;老化测试;ESD和EFT等测试.有时候,我们还可以模拟人为使用中,可能发生的破坏情况.例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口,由此测试抗静电的能力.用大功率电钻靠近单片机系统工作,由此测试抗电磁干扰能力等.
综上所述,单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面,单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法.从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了.这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命.此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧,提高效率,以便于发挥它更加广阔的用途.