1、單片機 應用編 程技巧(faq)日期:2004-12-30來源：鄧宏杰作者：holtek 字體:大中小1. c語言和匯編語言在開發(fā)單片機時各有哪些優(yōu)缺點？答：匯編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符號語言，是 最接近機器碼的一種語言。其主耍優(yōu)點是占用資源少、程序執(zhí)行效 率高。但是不同的cpu,其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。c語言是一種結構化的高級語言。其優(yōu)點是可讀性好，移植容易， 是普遍使用的一種計算機語言。缺點是占用資源較多，執(zhí)行效率沒 有匯編高。對于目前普遍使用的risc架構的8bitmcu來說,其內部rom、ram、 stack等資源都有限，如果使用c語言編寫，一條c語言指令

2、編譯 后，會變成很多條機器碼，很容易出現rom空間不夠、堆棧溢出等 問題。而且一些單片機廠家也不一定能捉供c編譯器。而匯編語言, 一條指令就對應一個機器碼，每一步執(zhí)行什幺動作都很清楚，并且 程序大小和堆棧調用情況都容易控制，調試起來也比較方便。所以 在單片機開發(fā)屮，我們還是建議采用匯編語言比較好。如果對單片機c語言有興趣，holtek的單片機就有提供c編譯器， 口j以到holtek的網站(www. hoi tek. com. on )免費下載使用。2. c或匯編語言可以用于單片機，c+能嗎？答：在單片機開發(fā)屮，主要是匯編和c,沒有用c+的。3. 搞單片機開發(fā)，一定要會c嗎？答：匯編語言是一種用

3、文字助記符來表示機器指令的符號語言，是 最接近機器碼的一種語言。其主要優(yōu)點是占用資源少、程序執(zhí)行效 率高。但是不同的cpu,其匯編語言可能有所差界，所以不易移植。對于冃前普遍使用的risc架構的bbitmcu來說，其內部rom、ram、 stack等資源都有限，如果使用c語言編寫，一條c語言指令編譯 后，會變成很多條機器碼，很容易出現rom空間不夠、堆棧溢出等 問題。而且一些單片機廠家也不一定能提供c編譯器。而匯編語言, 一條指令就對應一個機器碼，每一步執(zhí)行什么動作都很清楚，并且 程序大小和堆棧調用情況都容易控制，調試起來也比較方便。所以 在資源較少單片機開發(fā)中，我們還是建議采用匯編語言比較好

4、。而c語言是一種編譯型程序設計語言，它兼顧了多種高級語言的特 點，并具備匯編語言的功能。c語言有功能豐富的庫函數、運算速 度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而月.可以直接實現對系統 硬件的控制。c語言是一種結構化程序設計語言，它支持當前程序 設計中廣泛采用的曲頂向下結構化程序設計技術。此外，c語言程 序具有完善的模塊程序結構，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設 計方法提供了有力的保障。因此，使用c語言進行程序設計已成為 軟件開發(fā)的一個主流。用c語言來編寫日標系統軟件，會大大縮短 開發(fā)周期，月明顯地增加軟件的可讀性，便于改進和擴充，從而研 制出規(guī)模更大、性能更完備的系統。綜上所述，用c語言進行單

5、片機程序設計是單片機開發(fā)與應用的必 然趨勢。所以作為一個技術全面并涉足較大規(guī)模的軟件系統開發(fā)的 單片機開發(fā)人員最好能夠掌握基本的c語言編程。4. 當開發(fā)一個較復雜而又開發(fā)時間短的項目時，用c還是用匯編開 發(fā)好？答：對于復雜而開發(fā)時間緊的項目時，可以采用c語言，但前提是 要求對該mcu系統的c語言和c編譯器非常熟悉，特別要注意該c 編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然c語言是最普遍的一種 高級語言，但不同的mcu廠家其c語言編譯系統是有所差別的，特 別是在一些特殊功能模塊的操作上。如果對這些特性不了解，那調 試起來就有的煩了，到頭來可能還不如用匯編來的快。5. 在教學中要用到8088和196芯

6、片單片機教材，請問那里可以找 到關于這方面的書或資料？答：有關這方面的教材，大學里常用的一本是ibm-pc匯編語言程 序設計清華大學岀版社出版的，在網上以及帖店都是可以找到的, 另外網上還可以搜索到很多其他的教材如：微機原理及匯編語言 教程（楊延雙 張曉冬 等編著）和16/32位微機原理、匯編語 言及接口技術（作者：鐘曉捷 陳濤，機械丁業(yè)岀版社出版） 等，可以在較大型的科技書店里查找或者直接從網上訂購。6. 初學者到底是應該先學c還是匯編？答：對于單片機的初學者來說，應該從匯編學起。因為匯編語言是 最接近機器碼的一種語言，可以加深初學者對單片機各個功能模塊 的了解，從而打好扎實的基礎。7. 我

7、是一名武漢大學電子科技大3的學生，學了電子線路、數字邏 輯、匯編和接口、c語言，但是總是感覺很迷茫，覺好彖什么都不 會。怎么辦？答：大學過程是一個理論過程，實踐的機會比較少，往往會造成理 論與實踐相脫節(jié)，這是國內大學教育系統的通病，不過對于學生來 說切不可好高琴遠。一般從大三會開始接觸到一些專業(yè)課程，屯子 相關專業(yè)會開設相關的單片機應用課程并且會有簡單的實驗項fl, 那么要充分把握實驗課的機會，多多地實際上機操作練習。平時可 以多看看相關的電子技術雜志網站，看看別人的開發(fā)經驗，硬件設 計方案以及他人的軟件設計經驗。有可能的話，還可以參加一些電 了設計大賽，借此機會2-3個人合作做一個完整系統,

8、會更有幫助。到了大四畢業(yè)設計階段，也可以選擇相關的課題作些實際案例增長 經驗。做什么事情都有個經驗的積累過程，循序漸進。&請問作為學生，如何學好單片機？答：學習好單片機，最主要的是實踐，在實踐中增長經驗。在校學 生的話，實踐機會的確會比較少，但是有機會的話，可以畢業(yè)實習 選擇和關的課題，這樣就可以接觸到實際的項忖。而且如果單片機 微機原理是一門主課的話，相信學校會安排比較多的實踐上機機會。 有能力的話，可以找一些相關兼職工作做做，會更有幫助。而且單 片機開發(fā)應用需要軟硬件結合，所以不能只滿足于編程技巧如何完 美，平時也要注意硬件知識的積累，多上上電子論壇網站，買一些 相關雜志。可能的話

9、，可以到電子市場去買一些小零件，自己搭一 個小系統讓它工作起來。hotlek的單片機是risc結構的8位單片機，它可以廣泛應用在家 用電器、安全系統、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網站www. holtek. com. cn。holtek各類單片機的使用手冊下載地址：http:/www. hoilek. com. cn/referanc/hlk_book. himholtek單片機軟件/硬件應用范例下載地址：http:/www. holtek com. cn/

10、tech/appnote/appnote. htmholtek單片機支持工具下載地址：http:/www. holtek. com cn/tcch/tool/tool, htm9. 如何才能才為單片機的高手啊？答：要成為單片機高手，應該多實踐，時常關注單片機的發(fā)展趨勢; 經常上一些相關網站，從那里可以找到許多有用的資料。10. 女性是否適合單片機軟件編程這個行業(yè)？答：要根據口己的興趣，配合自己對軟件編程的耐性，男女皆適合 這個行業(yè)。11. holtek的數據手冊在哪里下載？答：如果對holtek的ic感興趣的話，相應的數據手冊可以到網站 上http:/www. holtek. com. cn/

11、products/indcx. htm 去選 ic 資料卜 載。12. 8位機還能延續(xù)多久！答：以現在mcu產品主力還是在8位領域，主要應用于汽車應用、 消費性電子、電腦及pc周邊、電信與通訊、辦公室自動化、工業(yè)控 制等六大市場，具中車用市場多在歐、美地區(qū)，而亞太地區(qū)則以消 費性電子為主，并以量大低單價為產品主流，目前16位mcu與8 位產晶，還有相當幅度的價差，新的應用領域也仍在開發(fā)，業(yè)界預 計，至少在2005年前8位的mcu仍是mcu產品的主流。13. 學習arm及嵌入式系統是否比學習其它一般單片機更有使用前 景？對于一個初學者應當具備哪些相關知識？答:一般在8位單片機與arm方面的嵌入式

12、系統是有層次上的差別, arm適用于系統復雜度較人的高級產品，如pda、手機等應用。而8 位單片機因架構簡單，硬件資源相對較少，適用于一般的工業(yè)控制、 消費性家電等等。對于一個單片機方面的軟件編程初學者，應以 holtek系列或8051等8位單片機來做入門練習。而初學者應當具 備軟件編程相關知識，單片機一般軟件編程是以匯編語言為主，各 家有各家的語法，但大都以risc的mcu架構為主，其中risc (reduced instruction set computer)代表 mcu 的所有指令。都是 利用一些簡單的指令組成的，簡單的指令代表mcu的線路可以盡量 做到最佳化，而提高執(zhí)行速率。另外初學

13、者耍具備單片機1/0接口 的應用知識，這在于周邊應用電路及各種元器件的使用，須配合自 己所學的電子學及屯路學等。14. 符合44ptn的80系列8位單片機的mcu有哪些？答 符合44pin的80系列8位單片機有z8674312fsc、z86e2112fsc、 z86e2116fsco15. 請介紹一下mcu的測試方法。答：mcu從生產出來到封裝出貨的每個不同的階段會有不同的測試 方法，其中主要會有兩種：中測和成測。所謂屮測即是wafer的測試，它會包含產品的功能驗證及ac、dc 的測試。項目相當繁多,以holtek產品為例最主要的幾項如下:接續(xù)性測試：檢測每一根i/op

14、in內接的保護用二極管是 否功能無誤。功能測試：以產品設計者所提供測試資料(test pattern) 灌入tc,檢查其結果是否與當時simulation時狀態(tài)一樣。 standby電流測試：測量ic處于halt模式時即每一個接 點(pad)在1態(tài)0態(tài)或z態(tài)保持不變時的漏電流是否符合最低之規(guī) 格。耗電測試：整顆1c的靜態(tài)耗電與動態(tài)耗電。輸入電壓測試：測量每個輸入接腳的輸入電壓反應特性。 輸岀電壓測試：測量每個輸出接腳的輸出電壓位準。 相關頻率特性(ac

15、)測試，也是通過外灌一定頻率，從 1/0 口來看輸出是否與之匹配。為了保證ic生產的長期且穩(wěn)定品質，還會做產品的可靠 性測試，這些測試包括esd測試，latch up測試，溫度循環(huán)測試， 高溫貯存測試，濕度貯存測試等。成測則是產品封裝好后的測試，即package測試。即是所有通過中 測的產品封裝后的測試，方法主耍是機臺口動測試，但測試項冃仍 與wafer test相同。package test的冃的是在確定ic在封裝過程 中是否有任何損壞。16. 能否利用單片來檢測手機電池的充放電時間及充放電時的電壓 電流變化，并利用一個i/o端口使檢測結果在電腦上顯示出來？ 答：h前

16、市場上的各類智能充電器，大部分都采用mcu進行充電電 流和電壓的控制。至于要在電腦上顯示，好彖并不實用，可能只有 在一些專門的電池檢測儀器屮才會用到；對于一般的手機用戶來說, 誰會在充電時還需耍用一臺電腦來做顯示呢？耍實現單片機與電腦 的連接，最簡單的方式就是采用串口通訊，但需要加一顆rs-232 -h- lc心/t o17. 在arm編程中乂應當如何？答：就以嵌入式系統觀念為例，一般嵌入式處理器可以分為三類： 嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式dsp(digital signal processor)。嵌入式微處理器就是和通用計算機的微處理器對應的cpuo在應用 中，一般是將微處理器裝配

17、在專門設計的電路板上，在母板上只保 留和嵌入式相關的功能即可，這樣可以滿足嵌入式系統體積小和功 耗低的耍求。h詢的嵌入式處理器主要包括：powerpc> motorola 68000、arm系列等等。嵌入式微控制器又稱為單片機，它將cpu、存儲器(少量的ram、rom 或兩者都有)和其它接口 i/o封裝在同一片集成電路里。常見的有 holtek mcu 系列、microchip mcu 系列及 8051 等。嵌入式dsp專門用來處理對離散時間信號進行極快的處理計算，提 高編譯效率和執(zhí)行速度。在數字濾波、fft(fast fourier transform) 頻譜分析、圖像處理的分析等領域

18、，dsp正在大量進 入嵌入式市場。18. mcu在射頻控制時，mcu的時鐘(晶振)、數據線會輻射基頻或 基頻的倍頻，被低噪放lna放大后進入混頻，出現帶內的spur,無 法濾除。除了用layout.選擇低輻射mcu的方法可以減少一些以外, 還有什么別的方法？答：在設計高頻電路用電路板有許多注意事項，尤其是ghz等級的 高頻電路，更需要注意各電子組件pad與印刷pattern的長度對電 路特性所造成的影響。最近幾年高頻電路與數位電路共享和同電路 板，構成所謂的混載電路系統似乎有增加的趨勢，類似如此的設計 經常會造成數位電路動作時，高頻電路卻發(fā)生動作不穩(wěn)定等現象， 其中原因z是數位電路產生的噪訊，

19、影響高頻電路正常動作所致。 為了避免上述問題除了設法分割兩電路block之外，設計電路板之 前充分檢討設計構想，才是根本應有的手法，基本上設計高頻電路用電路板必需掌握下列三大原則：高質感。不可取巧。不可倉促搶時間。以下是設計高頻電路板的一些建議：(1) 印刷pattern的長度會影響電路特性。尤其是傳輸速度為ghz 高速數位電路的傳輸線路，通常會使用strip line,同時藉由調整 配線長度補止傳輸延遲時間，其實這也意味著電子組件的設置位置 對電路特性具有絕對性的影響。(2) ground作人better。銅箔面整體設置

20、ground層，而連接via 的better ground則是高頻電路板與高速數位電路板共同的特征， 此外高頻電路板最忌諱使用幅寬細窄的印刷pattern描繪groundo(2) 電子組件的ground端子，以最短的長度與電路板的ground連接。 具體方法是在電子組件的ground端子pad附近設置via,使電子組 件能以最短的長度與電路板的ground連接。(3) 信號線作短配線設計。不可任意加大配線長度，盡量縮短配線長 度。(4) 減少電路z間的結合。尤其是filter與amplifier輸出入z間 作電路分割非常重要，它相當于audio電路的cross talk對策。(5) mcu回路

21、layout考量:震蕩電路僅可能接近ic震蕩腳位;震蕩 電路與vdd & vss保持足夠的距離；震蕩頻率人于lmik時不需加 oscl & osc2屯容；電源與地間要最短位置并盡量拉等寬與等距的 線，于節(jié)點位置加上104/103/102等陶瓷電容。19. intel系列的96單片機80cl96kb開發(fā)系統時，都有那些注意 事項？答：一個即時系統的軟體由即時操作系統加上應用程序構成。應用 程序與作業(yè)系統的接口通過系統調用來實現。用80c196kb作業(yè)系統 的mcu,只能用內部ram作為tcb和所有系統記憶體(含各種控制 表)以及各個任務的工作和資料單元。因此一定要注意以下兒點：(

22、1) 對各個任務分配各自的堆迭區(qū)，該堆迭區(qū)既作為任務的工作單 元，也作為任務控制塊的保護單元。(2) 系統的任務控制塊只存放各任務的堆迭指標，而任務的狀態(tài)均存 放于任務椎棧中。在一個任務退出運行時，通過中斷把它的狀態(tài)進 棧，然后把它的堆迭指標保存于系統的tcb中；再根據優(yōu)先取出優(yōu) 先順序最高的已就緒任務的堆迭指標sp映象值送入sp中；最后執(zhí) 行中斷返冋指令轉去執(zhí)行新任務。(3) 各任務的資料和工作單元盡量用堆迭實現，這樣可以允許各任務 使用同一個子程序。使用堆迭實現參數傳遞并作為工作單元，而不 使用絕對地址的ram,可實現可重入子程序。該子程序既可為各個 任務所調用，也可實現遞回調用。20.

23、在demo板上釆樣電壓時,不穩(wěn)定，釆樣結果有波動，如何消除？ 答：一般來說，仿真器都是工作在一個穩(wěn)壓的環(huán)境(通常為5v)。如 果用仿真器的a/d時，耍注意其a/d參考電壓是由仿真器內部給出， 還是需要外部提供。a/d轉換需要一個連續(xù)的時鐘周期，所以在仿 真時不能用單步調試的方法，否則會造成a/d采樣值不準。至于a/d 采樣不穩(wěn)定，可以在a/d輸入口加一電容，起到濾波作用；在軟件 處理時采用中值濾波的方法。21. 在車載dvd系統中，如何設計電子防震系統？答：在車載dvd系統，最好選擇高檔dvd機，因為高檔dvd機都采 用電子防震系統(advancedesp),當記憶緩沖區(qū)內的讀數降低，先進 的

24、電了防震設計會以雙速讀數系統，做出比正常速度快兩倍的讀數 速率，以減低噪聲，即使連續(xù)震蕩仍可避免跳線情況出現，現在就 說說什幺叫屯子防震。簡單地說：電子防震就是一個信號的儲存一 軽放過程，首先cd耍先把信號進行提前讀取，也就是我們見到機子 的加速，再把信號儲存在ram中，而我們在開防震的時候所聽到的 就是經過ram的聲音，這樣就是它的過程。當沒有防震時是曲于信 號是1比1讀取的，所以當受到沖擊后，就會出現跳音。而當開了 防震時，機子受到沖擊后，由ram釋放出來的聲音使音樂不停地播 放，而與此同時，光頭迅速進行復位檢索，當檢索到信號后立即補 充，所以不會出現跳咅。大概的情況就是這樣。但是這樣還沒

25、有滿 足用家的要求，由于這種的方法帶來的時間短，通常只有3秒，所 以跳音的機會還是蠻高，如果增大ram 乂帶來造價的增高因為ram 這東西價格較貴，尤其是質量好的。22. 在電子防震技術中，有那些ic或器件可供選擇？答：在電子防震技術中，最重要的技術之一要數是ram技術，而一 直以來都是因為它的成本問題，所以防震時間都一直不能增加，也 就是說ram本身就有限制，ram的容量越大，造價就越高。而許多 廠家就如何在ram的限制里得到最大限度的記憶時間展開了開發(fā)研 究。23如何進行編程可以減少程序的bug?答：在此提供一些建議，因系統中實際運行的參數都是有范用的。 系統運行中更考慮的超范圍管理參數有

26、：物理參數。這些參數主要是系統的輸入參數，它包拾激勵 參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。合理設能這 些邊界，將超出邊界的參數都視為非正常激勵或非正常冋應進行出 錯處理。資源參數。這些參數主更是系統中的電路、器件、功能單 元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆迭深度。在程序設計 中，對資源參數不允許超范圍使用。應用參數。這些應用參數常表現為-些單片機、功能單元 的應用條件。如e2pr0m的擦寫次數與資料存儲時間等應用參數界 限。過程參數。指系統運行屮的有序變化的參數。在上述參數群對一程

27、序編寫者而言，須養(yǎng)成良好習慣，在程序的開 頭，有順序的用自己喜歡文字參數對應列表來替代，然后用自己定 義的文字參數來編寫程序，這樣在做程序的修改及維護時只在程序 的開頭做變動即可，不用修改到程序段，才比較容易且不會出錯。24. 有人認為單片機將被arm等系列結構的嵌入式系統所収代。單 片機的生命期還有多長？答因為8位單片機與嵌入式系統的arm在功能結構和單價的差異, 故應用層次上就有很大的不同。arm適用于系統復雜度較大的高級 產品，如pda、手機等應用。而8位單片機因架構簡單，硬件資源 相對較少，適用于一般的工業(yè)控制，消費性家電等等。評估單 片機近期是否會給arm取代，要觀察兩個因素：&am

28、p;#61548;芯片成本因arm的工作頻率較高，電路較龐大，所需的芯片制造工藝要求在 oo 25u以上，成本較高。8位單片機工作頻率相對較低，電路較小, 所需的芯片制造工藝在0。5u即可，成本較低。功能定位arm的功能較單片機強，但兩者定位不同。就如現階段不會有人用 arm去作一個簡單的工業(yè)定時開關。當然，如杲兩者單價相同也無 不可，但現實是有很大的單價差距。至于將來，因芯片制造成本會不斷下降，上述的成木差異影響愈來 愈少!但我估計在往后5年單片機仍有價格優(yōu)勢，仍能存活!但arm 是否會精簡架構，降低成木，搶奪低階市場？我想可能性不大，arm 應該會向上發(fā)展。同樣，單

29、片機也只能向上發(fā)展，如16位，高功 能等。原因就是因為芯片制造工藝進步太快。壓迫芯片設計往 高集成發(fā)展。25. 在單片機c編成時，如何才能使生成的代碼具有和匯編一樣的 效率？答：如果是使用c語言編程時，不太可能生成的代碼具有1： 1和匯 編一樣的效率。c語言命令要被硬件識別并執(zhí)行，必須通過編譯器編譯。編譯器分 為前端、中端、后端。前端與各種計算機語言寫的程序打交道，后 端與處理器的基本指令集接軌。所以如果使用c編程時，要達到最 高的效率，最好能夠很了解所使用的c編譯器。先試驗一下每條c 語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知 道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句

30、，這樣就能 確保單片機c編程的時候同樣的功能不同的c程序，編譯效率最高。 但是各家的c編譯器都會有一定的差異，優(yōu)秀的恢入式系統c編譯 器代碼長度和執(zhí)行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長 5-20%,所以不同廠家的c編譯器的編譯效率也會有所不同。26. arm單片機和哪種內核的單片機比較接近？答：嚴格的說，arm不是單片機，是一個嵌入式的實時操作系統。 arm (advanced risc machines)是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)， 設計了人量高性能、廉價、耗能低的risc處理器、相關技術及軟件。 arm將其技術授權給世界上許多著名的半導體、軟件和oem廠商， 每個廠商得到的都是一套獨

31、一無二的arm和關技術及服務。所以市 場上像intel、ibm、lg半導體、nec、sony、菲利浦和國半這樣的 大公司都有arm系列，現在不存在什幺arm單片機和哪種內核的單 片機比較接近的問題。而且由于廠家購買內核后會根據自己芯片應 用方向的不同，自行添加不同的外掛功能模塊，所以，同樣內核的 芯片其提供的功能是不同的。27. 從51轉到arm會有困難嗎？答：從51轉到arm,其實編程之類的原理都是一樣的，但是要注意 的是arm是一個risc的架構，在arm的應用開放源代碼的程序很多, 要想提高自己，就要多看別人的程序，lirwx, uc/os-ii等等這些 都是很好的源碼。28. 我學過m

32、cs51.單片機教材，很有興趣，但缺乏實踐經驗，手頭 沒有任何道具可供演練，資金乂有限，請問該怎么辦？答：在沒有任何條件進行實踐時，如果真的有興趣，可以下載一些 具有軟件仿真功能仿真軟件進行一些編程，像一些做得比較好的51 仿真軟件應該具有這種功能。iioltek的仿真軟件iit-ide3000也具 有相應的功能，同時它還具有l(wèi)cd軟件仿真，周邊電路的軟件仿真。 有興趣的話，也可以去免費下載使用：http:/www. holtek. com. cn/tech/tool/ide. htmo 同時可以到一些 電子市場去購買一些簡單器件自己練習搭一下電路以加強碩件方面 的知識。29. 如果已經有了針

33、對某mcu的c實現的某個算法，保持框架不變, 對核心的部分用匯編優(yōu)化，有沒有一些比較通用的原則？答：每個人的編程都有口己的風格與習慣，如杲要利用別人的程序, 在其中修修改改，如果他的程序并沒有很好的模塊化的話，建議最 好不要這幺做，否則本來預期達到事倍功半，說不定反而事半功倍 了。要參考他人的程序當然可以，但是首要是要看懂并理解他人程 序的算法精髓，而不是在他的基礎上打補丁。而關于算法方面的優(yōu) 化，可以購買一些數據結構的書籍，上面有比較詳細的說明。30. 如果準備估計一個算法的mips,有什么好的途徑？答：算法的運行時間是指一個算法在計算機上運算所花費的時間。 它人致等于計算機執(zhí)行簡單操作（如

34、賦值操作，比較操作等）所需 要的時間與算法中進行簡單操作次數的乘積。通常把算法中包含簡 單操作次數的多少叫做算法的時間復雜性。它是一個算法運行時間 的相對量度，一般用數量級的形式給出。度量一個程序的執(zhí)行時間 通常有兩種方法： 種是事后統計的方法。因為很多計算機內部都有計時功 能，不同算法的程序可通過一組或若干組相同的統計數據以分辨優(yōu) 劣。但這種方法有兩個缺陷：一是必須先運行依據算法編制的程序; 二是所得時間的統計量依賴于計算機的硬件、軟件等環(huán)境因素，有 時容易掩蓋算法木身的優(yōu)劣。因此人們常常采用另一種事前分析估 算的方法。 種是事前分析估算的方法

35、。一個程序在計算機上運行時 所消耗的時間取決于下列因素：（1）依據的算法選用何種策略；問題的規(guī)模。例如求100以內還是1000以內的素數；（3）書寫程序的語言。對于同一個算法，實現語言的級別越高，執(zhí)行 效率就越低；（4）編譯程序所產生的機器代碼的質量。這個跟編譯器有關；（5）機器執(zhí)行指令的速度。顯然，同一個算法用不同的語言實現，或者用不同的編譯程序進行 編譯，或者在不同的計算機上運行時，效率均不相同。這表明使用 絕對的時間單位衡量算法的效率是不合適的。撇開這些與計算機硬 件、軟件有關的因素，可以認為一個特定算法運行工作量"的大小, 只依賴于問題的規(guī)模（通常用整數量n表示），或者說，它

36、是問題 規(guī)模的函數。一個算法是由控制結構（順序、分支和循環(huán)三種）和原操作（指固 有數據類型的操作）構成的，則算法時間取決于兩者的綜合效果。為了便于比較同一問題的不同算法，通常的做法是，從算法中選取 一種對于所研究的問題（或算法類型）來說是基本運算的原操作， 以該基本操作重復執(zhí)行的次數作為算法的時間度量。算法的mips有專門的一門學問，可以去好好參考相關的數據結構書 籍。31. 遙控的編解碼思路和設計流程是怎樣的？答：一般來說完整的遙控碼分為頭碼、地址碼、數據碼和校驗碼四 個組成部分。頭碼根據不同的廠家各不相同，地址碼和數據碼都由 邏輯“1”和邏輯“0”組成。編碼的設計忖的，就是按照編碼規(guī)則 發(fā)

37、送不同的碼值。我們最常見的碼型有sony、松下、nec等廠家型 號。遙控編碼芯片最常用的是在空調、dvd、車庫門等遙控器上。設計編碼程序可以分為三個部分。第一部分是了解碼型的特性。遙控碼的頭碼和地址碼（也稱為客戶 碼）是固定不變的，數據碼和校驗碼根據不同的鍵值而改變。第二部分是計算發(fā)碼時間。遙控碼大部分都是由邏輯“1”和邏輯“0”組成，也就是由一串固定占空比、固定周期的方波所組成。通 常這些方波的周期是毫秒甚至微秒等級，需要在時間上計算的比較 精確。所以選擇發(fā)碼單片機型號的時候，就要考慮到單片機的運行 速度是不是夠快，以及程序運行時間夠不夠。第三部分就是程序的編寫。選定單片機型號z后，開始設計

38、程序流 程。一般來說我們使用1/0 口就可以做發(fā)碼的輸出端口。發(fā)碼程序 一般由幾個子程序組成，頭碼子程序、邏輯1子程序，邏輯0子程 序以及校驗碼的算法子程序。一旦我們得到要發(fā)送碼的命令后，首 先調用頭碼子程序，然后根據客戶碼和鍵值調用邏輯1子程序或者 邏輯0子程序，最后調用校驗碼算法子程序輸出校驗碼。holtek 公司的 ht48ca0/ht48ra0、ht48ca3/ht48ra3 和 ht48ca6 是 專為遙控器設計的單片機，它們具有專門紅外輸出口，可以實現絕 大部分發(fā)碼的要求。設計解碼程序也可以分為三部分。第一部分了解編碼波形特性。從分析編碼的髙、低脈沖寬度入手， 了解邏輯“1”和邏輯

39、“0”的波形占空比、周期。了解頭碼的特性。第二部分確定接收方式。一般我們可以用1/0 口查詢方法或者1nt 口屮斷響應方法來接收編碼。這兩者的區(qū)別是t/0 口查詢方式比較 耗費單片機的運行時間資源，需要不斷的去偵測t/0的屯平變化， 以免漏掉有效的碼值；而int 口中斷接收方式則比較節(jié)省資源，當 外部有電平變化時，單片機才需更去處理，不需要時刻進行偵測。 但是int 口屮斷接收方式不能辨別相同周期不同占空比的波形特 性，當編碼所攜帶的邏輯“1”和邏輯“0”具有這種特性時，就無 法通過int 口屮斷接收方式來辨別了，因為1nt«|'斷只是在上升沿或者下降沿的時候才觸發(fā)。第三部分

40、將接收的碼值存儲并分析執(zhí)行。根據判斷高低電平的寬度 （定時器或者延時），可以得到碼值，也就是我們所說的解碼。一 般我們連續(xù)收到3個相同的完整碼值，就確認此碼的確被發(fā)出，并 接收成功。當解碼結束，根據碼值我們可以判斷出是哪個按鍵被按 下，由此去執(zhí)行相對的按鍵功能。holtek公司的ht48以及ht49（帶lcd）系列單片機，都可以符合大 多數解碼的任務。32. 在學習單片機的過程中，如何理解預分頻，12時鐘模式（6時 鐘模型）等概念？答：預分頻器總英文是prescalero它就是將輸入的頻率信號分頻, 然后再輸出。holtek公司有一款最基本的8位i/o型單片機 ht48r05a-1,我們就以這

41、款單片機為例說明。ht48r05a-1有一個8 位向上計數的定時器countero系統時鐘fsys （4mhz）進入八階預 分頻器（8-stage prescaler）進行分頻，再進入定時計數器counter 計數。根據軟件設置，預分頻器可以將fsys進行2的n次方分頻（n=r8） o舉例來說，如杲軟件設置為預分頻器2分頻，那幺預分 頻器輸出的頻率就是fsys/2二2mik,這個2wk信號再進入定時計數 器 countero如果需要ht48r05a-1或者其它各類holtek單片機的詳細資料，可 以在如下地址下載：http:/ww. holtek .com cn/referanc/htk bo

42、ok htm 。12時鐘模式（6時鐘模型）應該就是在mcs51系列屮，12個系統時鐘 為一個機器周期，2個系統時鐘為一個狀態(tài)，即一個機器周期有6 個狀態(tài)。33. a/d、d/a的采樣速率與其它單片機相比有什么優(yōu)勢？答:holtek a/d tyep mcu內嵌逐位逼近的a/d轉換電路,精度有 8bit/9bit/10bit, a/d 轉換時間最快為 76us。至于d/a,般是指pwm輸出,holtek a/d type mcu都帶有8bit 的pwm輸出，但holtek pwm的特點是其輸出頻率由系統頻率決泄（既 系統頻率選定后，pwm頻率也就定了），其占空比通過對pwm寄存 器賦值進行控制，

43、不需要占用定時/計數器資源。34. 采用at89s51時，出現了按了復位按鈕，ram中的數據被修改 to這是怎么回事？注：數據放在特殊寄存器之外。答：如杲是reset腳的復位按鈕：一般mcu的reset復位，其特殊 寄存器會被覓新初始化，而通用寄存器的值保持不變。如果復位按鈕是電源復位：那就是mcu的上電復位，其特殊寄存器 會被初始化，而通用寄存器的值是隨機數。35. 將p2. 7用來驅動一個npn三極管，中間串接了一個1k的電阻。 問題是：當我嘗試向p2.7寫'1'時，發(fā)現管腳只能輸出人約0.5v 的一個電平。這個電路的使用得妥當么？如何正確的使用10功能？ 答：是在仿真時遇

44、到的問題，還是燒錄芯片后遇到的問題？可以先將p2. 7的外部電路斷開，測量輸出電壓是否正常。如果斷開 后輸出電壓正常，那就說明p2. 7的驅動能力不夠，不能驅動npn 三極管，應該改用p7p三極管(-般在mcu應用屮，都采用pnp方式 驅動)。如果斷開后輸岀屯壓還不正常，那有可能是仿真器(或芯片) 已經損壞。36. 在做充電管理的時候，提高pwm的頻率往往以犧牲精度為代價, 如果用的at90s4433 (avr)、78p458 (elan)頻率分別做到16khz (8bit)和 32khz (8bit),而希望做到的是 100khz(8bit 以上)， 諸如atinyl5那樣。怎么辦?答：你所

45、說的pwm是通過泄時/計數器來控制其頻率和占空比的，所 以要提高頻率，必然會降低和度。如杲要提高pwm的頻率，只能通 過提高系統振蕩頻率來解決。37. 汽車電子用的單片機是8位多，還是32位？如何看待單片機在 汽車電子市場中的前景？答：現今汽車制造也是一個進步很快的工業(yè)，特別是電子應用于汽 車上，令多種新功能得以實現。總的來說，汽車電子應用分三部份。汽車發(fā)動機控制：限速控制，渦輪增壓，燃料噴注控制等。 汽車舒適裝置：遙控防盜系統，門動空調系統，影咅播放 系統，衛(wèi)星導航系統等。&#6154&汽車操控和制動:剎車防抱死系統(abs),

46、循跡系統(tcs), 防滑系統(asr),電子穩(wěn)定系統(esp)等。汽車上的各系統繁多，且日新月異，故利用何種單片機是依各系統 規(guī)格，耍求不一，但有一樣可肯定是該單片機要符工業(yè)規(guī)格，才能 忍受汽車應用的惡劣環(huán)境，高溫，電源干擾，可靠度要求。不同檔 次的汽車其功能配置相對亦有差別，故8位單片機在較低階的系統 如機械控制，遙控防盜等應該還有空間，但高階的系統如影咅、導 航及將來的無人駕駛，就非一般單片機能實現。因汽車工業(yè)現階段曲歐美口數個大集團所把持，相關的汽車電了配 件各集團會挑選單片機大廠合作，故汽車內置的電了系統亦出單片 機大廠把持，市場只剩外置系統如遙控防盜，影音導航供小廠開發(fā)。38. 在

47、使用三星的s3c72n4時，覺得它的time/counter不夠用。現 在要同時用到3個counter,該怎么辦？答：您是需更三個外部counter還是需要三個定時器？如果是三個 定時器標志的話，可以取這三個定時最基本的時基作為timer的基 礎計數，然后以這個時基來計算這三個需要的計數標志的flag,在 程序中只需要查詢flag是否到，再采取動作。如果要3個外部脈沖計數的話，這個有一定的難度，如果外部脈沖 不是很頻繁，可以考慮通過外部屮斷進行，但是這個方法必須是外 部脈沖的頻率與mcu執(zhí)行速度有一定的數量級差，否則mcu可能無 法處理其它程序，一直在處理外部中斷。39. 在芯片集成技術日益進

48、步的今天，單片機的集成技術發(fā)展也很 迅速，在傳統的40引腳的基礎上，飛利浦公司推出20引腳的單片 機系列，使很多的引腳可以復用，這種復用技術的使用在實際應用 中會不會影響其功能的執(zhí)行？答：現在有很多品牌的單片機都有引腳復用功能，不止飛利浦一家, 應該說這個方式前幾年就已經有了。在實際應用中不會影響其功能 的執(zhí)行，但是要注意的是，有的mcu如果采用復用引腳的話，該引 腳會有一些應用上的限制，這在相應的datasheet里面都會有描述, 所以在系統規(guī)劃的時候都要予以注意。40. delta-sigma軟件測量方式，是什么概念？答：delta-sigma原理一般應用在adc應用屮。具體來說， del

49、ta-sigma adc的工作原理是由差動器、積分器和比較器構成調 制器，它們一起構成一個反饋環(huán)路。調制器以大大高于模擬輸入信 號帶寬的速率運行，以便提供過采樣。模擬輸入與反饋信號（誤差 信號）進行差動（del ta）比較。該比較產生的差動輸出饋送到積分 器（sigma）屮。然后將積分器的輸出饋送到比較器屮。比較器的輸出 同時將反饋信號（誤差信號）傳送到差動器，而口身被饋送到數字 濾波器中。這種反饋環(huán)路的目的是使反饋信號（誤差信號）趨于零。 比較器輸出的結果就是1/0流。該流如果1密度較高，則意味著模 擬輸入電壓較高；反z, 0密度較高，則意味著模擬輸入電壓校低。 接著將1/0流饋送到數字濾波

50、器屮，該濾波器通過過采樣與抽樣， 將1/0流從高速率、低精度位流轉換成低速率、高精度數字輸出。簡而言之,delta就是差動,sigma就是積分的意思。delta-sigma 軟件測試，我的理解應該是通過軟件模擬差動積分的過程。具體來 說，就是偵測外部輸入的電壓（或者電流）信號變化，然后通過軟 件積分運算，得出外部信號隨時間變化的基本狀況。41. 通常采用什么方法來測試單片機系統的可靠性？答：單片機系統可以分為軟件和硬件兩個方面，我們更保證單片機系統可靠性就必須從這兩方面入手。首先在設計單片機系統時，就應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

51、擾造成的影響。我們以holtek最基本的i/o單片機ht48r05a-1為 例，它內部提供了看門狗定時器wdt防i上單片機內部程序亂跑出錯； 提供了低電壓復位系統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。當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統產品會有不同 的測試項口和方法，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

52、電的情 況，可以進行多次開關電源，測試單片機系統的可靠性。老化測試。測試長時間工作情況下，單片機系統的可靠性。 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。可以使用各種干擾模擬器來測試單片 機系統的可靠性。例如使用靜電模擬器測試單片機系統的抗靜電 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，可以模擬人為使用屮，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的接觸端口，由 此測試抗靜屯的能力。用大功率屯鉆靠近單片機系統工作，由此測 試抗電磁干擾能力等。42. 在開發(fā)單片機的系統時，具體有那些是衡量系統的穩(wěn)定性的標 準？答：從工業(yè)的角度來看，衡量系統穩(wěn)定性的標準有很多，也針對不 同的產品標準不同。下面我們大概介紹單片機系統最常用的標準。電試驗(esd)參考標準：iec 61000-4-2本試驗r的為測試試件承受直接來自操作者及相對對象所產生z靜 電放電效應的程度。空間輻射耐受試驗(rs)參考標準:iec 61000-4-3木試驗為