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十年專注單片機(jī)方案開(kāi)發(fā)的方案公司英銳恩,分享單片機(jī)應(yīng)用編程技巧(三)。英銳恩現(xiàn)提供服務(wù)產(chǎn)品涉及主控芯片:8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)及各類運(yùn)算放大器等。
30. 如果準(zhǔn)備估計(jì)一個(gè)算法的MIPS,有什么好的途徑?
答:算法的運(yùn)行時(shí)間是指一個(gè)算法在計(jì)算機(jī)上運(yùn)算所花費(fèi)的時(shí)間。它大致等于計(jì)算機(jī)執(zhí)行簡(jiǎn)單操作(如賦值操作,比較操作等)所需要的時(shí)間與算法中進(jìn)行簡(jiǎn)單操作次數(shù)的乘積。通常把算法中包含簡(jiǎn)單操作次數(shù)的多少叫做算法的時(shí)間復(fù)雜性。它是一個(gè)算法運(yùn)行時(shí)間的相對(duì)量度,一般用數(shù)量級(jí)的形式給出。度量一個(gè)程序的執(zhí)行時(shí)間通常有兩種方法:
一種是事后統(tǒng)計(jì)的方法。因?yàn)楹芏嘤?jì)算機(jī)內(nèi)部都有計(jì)時(shí)功能,不同算法的程序可通過(guò)一組或若干組相同的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以分辨優(yōu)劣。但這種方法有兩個(gè)缺陷:一是必須先運(yùn)行依據(jù)算法編制的程序;二是所得時(shí)間的統(tǒng)計(jì)量依賴于計(jì)算機(jī)的硬件、軟件等環(huán)境因素,有時(shí)容易掩蓋算法本身的優(yōu)劣。因此人們常常采用另一種事前分析估算的方法。
l 一種是事前分析估算的方法。一個(gè)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)所消耗的時(shí)間取決于下列因素:
(1)依據(jù)的算法選用何種策略;
(2)問(wèn)題的規(guī)模。例如求100以內(nèi)還是1000以內(nèi)的素?cái)?shù);
(3)書(shū)寫(xiě)程序的語(yǔ)言。對(duì)于同一個(gè)算法,實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言的級(jí)別越高,執(zhí)行效率就越低;
(4)編譯程序所產(chǎn)生的機(jī)器代碼的質(zhì)量。這個(gè)跟編譯器有關(guān);
(5)機(jī)器執(zhí)行指令的速度。
顯然,同一個(gè)算法用不同的語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),或者用不同的編譯程序進(jìn)行編譯,或者在不同的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí),效率均不相同。這表明使用絕對(duì)的時(shí)間單位衡量算法的效率是不合適的。撇開(kāi)這些與計(jì)算機(jī)硬件、軟件有關(guān)的因素,可以認(rèn)為一個(gè)特定算法"運(yùn)行工作量"的大小,只依賴于問(wèn)題的規(guī)模(通常用整數(shù)量n表示),或者說(shuō),它是問(wèn)題規(guī)模的函數(shù)。
一個(gè)算法是由控制結(jié)構(gòu)(順序、分支和循環(huán)三種)和原操作(指固有數(shù)據(jù)類型的操作)構(gòu)成的,則算法時(shí)間取決于兩者的綜合效果。為了便于比較同一問(wèn)題的不同算法,通常的做法是,從算法中選取一種對(duì)于所研究的問(wèn)題(或算法類型)來(lái)說(shuō)是基本運(yùn)算的原操作,以該基本操作重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)作為算法的時(shí)間度量。
算法的MIPS有專門(mén)的一門(mén)學(xué)問(wèn),可以去好好參考相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)書(shū)籍。
31. 遙控的編解碼思路和設(shè)計(jì)流程是怎樣的?
答:一般來(lái)說(shuō)完整的遙控碼分為頭碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼和校驗(yàn)碼四個(gè)組成部分。頭碼根據(jù)不同的廠家各不相同,地址碼和數(shù)據(jù)碼都由邏輯“1”和邏輯“0”組成。編碼的設(shè)計(jì)目的,就是按照編碼規(guī)則發(fā)送不同的碼值。我們最常見(jiàn)的碼型有SONY、松下、NEC等廠家型號(hào)。遙控編碼芯片最常用的是在空調(diào)、DVD、車(chē)庫(kù)門(mén)等遙控器上。
設(shè)計(jì)編碼程序可以分為三個(gè)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(shù)據(jù)碼和校驗(yàn)碼根據(jù)不同的鍵值而改變。
第二部分是計(jì)算發(fā)碼時(shí)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(jí),需要在時(shí)間上計(jì)算的比較精確。所以選擇發(fā)碼單片機(jī)型號(hào)的時(shí)候,就要考慮到單片機(jī)的運(yùn)行速度是不是夠快,以及程序運(yùn)行時(shí)間夠不夠。
第三部分就是程序的編寫(xiě)。選定單片機(jī)型號(hào)之后,開(kāi)始設(shè)計(jì)程序流程。一般來(lái)說(shuō)我們使用I/O口就可以做發(fā)碼的輸出端口。發(fā)碼程序一般由幾個(gè)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(yàn)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(diào)用頭碼子程序,然后根據(jù)客戶碼和鍵值調(diào)用邏輯1子程序或者邏輯0子程序,最后調(diào)用校驗(yàn)碼算法子程序輸出校驗(yàn)碼。
ENROO公司的EN8F630/EN8F690和EN8F629是專為遙控器設(shè)計(jì)的單片機(jī),它們具有專門(mén)紅外輸出口,可以實(shí)現(xiàn)絕大部分發(fā)碼的要求。
設(shè)計(jì)解碼程序也可以分為三部分。
第一部分了解編碼波形特性。從分析編碼的高、低脈沖寬度入手,了解邏輯“1”和邏輯“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I/O口查詢方法或者INT口中斷響應(yīng)方法來(lái)接收編碼。這兩者的區(qū)別是I/O口查詢方式比較耗費(fèi)單片機(jī)的運(yùn)行時(shí)間資源,需要不斷的去偵測(cè)I/O的電平變化,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(dāng)外部有電平變化時(shí),單片機(jī)才需要去處理,不需要時(shí)刻進(jìn)行偵測(cè)。但是INT口中斷接收方式不能辨別相同周期不同占空比的波形特性,當(dāng)編碼所攜帶的邏輯“1”和邏輯“0”具有這種特性時(shí),就無(wú)法通過(guò)INT口中斷接收方式來(lái)辨別了,因?yàn)镮NT中斷只是在上升沿或者下降沿的時(shí)候才觸發(fā)。
第三部分將接收的碼值存儲(chǔ)并分析執(zhí)行。根據(jù)判斷高低電平的寬度(定時(shí)器或者延時(shí)),可以得到碼值,也就是我們所說(shuō)的解碼。一般我們連續(xù)收到3個(gè)相同的完整碼值,就確認(rèn)此碼的確被發(fā)出,并接收成功。當(dāng)解碼結(jié)束,根據(jù)碼值我們可以判斷出是哪個(gè)按鍵被按下,由此去執(zhí)行相對(duì)的按鍵功能。
ENROO公司的EN8F630以及629系列單片機(jī),都可以符合大多數(shù)解碼的任務(wù)。
32. 在學(xué)習(xí)單片機(jī)的過(guò)程中,如何理解預(yù)分頻,12時(shí)鐘模式(6時(shí)鐘模型)等概念?
答:預(yù)分頻器的英文是prescaler。它就是將輸入的頻率信號(hào)分頻,然后再輸出。ENROO公司有一款最基本的8位I/O型單片機(jī)HT48R05A-1,我們就以這款單片機(jī)為例說(shuō)明。HT48R05A-1有一個(gè)8位向上計(jì)數(shù)的定時(shí)器Counter。系統(tǒng)時(shí)鐘Fsys(4MHz)進(jìn)入八階預(yù)分頻器(8-stage
Prescaler)進(jìn)行分頻,再進(jìn)入定時(shí)計(jì)數(shù)器Counter計(jì)數(shù)。根據(jù)軟件設(shè)置,預(yù)分頻器可以將Fsys進(jìn)行2的n次方分頻(n=1~8)。舉例來(lái)說(shuō),如果軟件設(shè)置為預(yù)分頻器2分頻,那幺預(yù)分頻器輸出的頻率就是Fsys/2=2MHz,這個(gè)2MHz信號(hào)再進(jìn)入定時(shí)計(jì)數(shù)器Counter。
12時(shí)鐘模式(6時(shí)鐘模型)應(yīng)該就是在MCS51系列中,12個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘為一個(gè)機(jī)器周期,2個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘為一個(gè)狀態(tài),即一個(gè)機(jī)器周期有6個(gè)狀態(tài)。
33. A/D、D/A的采樣速率與其它單片機(jī)相比有什么優(yōu)勢(shì)?
答:ENROO/A/D Tyep MCU內(nèi)嵌逐位逼近的A/D轉(zhuǎn)換電路,精度有8bit/9bit/10bit,A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間最快為76us。
至于D/A,一般是指PWM輸出,ENROO A/D Type MCU都帶有8bit的PWM輸出,但ENROO PWM的特點(diǎn)是其輸出頻率由系統(tǒng)頻率決定(既系統(tǒng)頻率選定后,PWM頻率也就定了),其占空比通過(guò)對(duì)[PWM]寄存器賦值進(jìn)行控制,不需要占用定時(shí)/計(jì)數(shù)器資源。
34. 采用AT89S51時(shí),出現(xiàn)了按了復(fù)位按鈕,RAM中的數(shù)據(jù)被修改了。這是怎么回事?注:數(shù)據(jù)放在特殊寄存器之外。
答:如果是RESET腳的復(fù)位按鈕:一般MCU的RESET復(fù)位,其特殊寄存器會(huì)被重新初始化,而通用寄存器的值保持不變。
如果復(fù)位按鈕是電源復(fù)位:那就是MCU的上電復(fù)位,其特殊寄存器會(huì)被初始化,而通用寄存器的值是隨機(jī)數(shù)。
35. 將P2.7用來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)NPN三極管,中間串接了一個(gè)1K的電阻。問(wèn)題是:當(dāng)我嘗試向P2.7寫(xiě)’1’時(shí),發(fā)現(xiàn)管腳只能輸出大約0.5V的一個(gè)電平。這個(gè)電路的使用得妥當(dāng)么?如何正確的使用IO功能?
答:是在仿真時(shí)遇到的問(wèn)題,還是燒錄芯片后遇到的問(wèn)題?
可以先將P2.7的外部電路斷開(kāi),測(cè)量輸出電壓是否正常。如果斷開(kāi)后輸出電壓正常,那就說(shuō)明P2.7的驅(qū)動(dòng)能力不夠,不能驅(qū)動(dòng)NPN三極管,應(yīng)該改用PNP三極管(一般在MCU應(yīng)用中,都采用PNP方式驅(qū)動(dòng))。如果斷開(kāi)后輸出電壓還不正常,那有可能是仿真器(或芯片)已經(jīng)損壞。
36.
在做充電管理的時(shí)候,提高pwm的頻率往往以犧牲精度為代價(jià),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atiny15那樣。怎么辦?
答:你所說(shuō)的PWM是通過(guò)定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)控制其頻率和占空比的,所以要提高頻率,必然會(huì)降低精度。如
果要提高PWM的頻率,只能通過(guò)提高系統(tǒng)振蕩頻率來(lái)解決。
37. 汽車(chē)電子用的單片機(jī)是8位多,還是32位?如何看待單片機(jī)在汽車(chē)電子市場(chǎng)中的前景?
答:現(xiàn)今汽車(chē)制造也是一個(gè)進(jìn)步很快的工業(yè),特別是電子應(yīng)用于汽車(chē)上,令多種新功能得以實(shí)現(xiàn)。
總的來(lái)說(shuō),汽車(chē)電子應(yīng)用分三部份。
汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制:限速控制,渦輪增壓,燃料噴注控制等。
l 汽車(chē)舒適裝置:遙控防盜系統(tǒng),自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng),影音播放系統(tǒng),**導(dǎo)航系統(tǒng)等。
l 汽車(chē)操控和制動(dòng):剎車(chē)防抱死系統(tǒng)(ABS),循跡系統(tǒng)(TCS),防滑系統(tǒng)(ASR),電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)等。
汽車(chē)上的各系統(tǒng)繁多,且日新月異,故利用何種單片機(jī)是依各系統(tǒng)規(guī)格,要求不一,但有一樣可肯定是該單片機(jī)要符工業(yè)規(guī)格,才能忍受汽車(chē)應(yīng)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(chē)其功能配置相對(duì)亦有差別,故8位單片機(jī)在較低階的系統(tǒng)如機(jī)械控制,遙控防盜等應(yīng)該還有空間,但高階的系統(tǒng)如影音、導(dǎo)航及將來(lái)的無(wú)人駕駛,就非一般單片機(jī)能實(shí)現(xiàn)。
因汽車(chē)工業(yè)現(xiàn)階段由歐美日數(shù)個(gè)大集團(tuán)所把持,相關(guān)的汽車(chē)電子配件各集團(tuán)會(huì)挑選單片機(jī)大廠合作, 故汽車(chē)內(nèi)置的電子系統(tǒng)亦由單片機(jī)大廠把持,市場(chǎng)只剩外置系統(tǒng)如遙控防盜,影音導(dǎo)航供小廠開(kāi)發(fā)。
38. 在使用三星的s3c72n4時(shí),覺(jué)得它的time/counter不夠用?,F(xiàn)在要同時(shí)用到3個(gè)counter,該怎么辦?
答:您是需要三個(gè)外部counter還是需要三個(gè)定時(shí)器?
如果是三個(gè)定時(shí)器標(biāo)志的話,可以取這三個(gè)定時(shí)最基本的時(shí)基作為timer的基礎(chǔ)計(jì)數(shù),然后以這個(gè)時(shí)基來(lái)計(jì)算這三個(gè)需要的計(jì)數(shù)標(biāo)志的flag,在程序中只需要查詢flag是否到,再采取動(dòng)作。
如果要3個(gè)外部脈沖計(jì)數(shù)的話,這個(gè)有一定的難度,如果外部脈沖不是很頻繁,可以考慮通過(guò)外部中斷進(jìn)行,但是這個(gè)方法必須是外部脈沖的頻率與MCU執(zhí)行速度有一定的數(shù)量級(jí)差,否則mcu可能無(wú)法處理其它程序,一直在處理外部中斷。
39. 在芯片集成技術(shù)日益進(jìn)步的今天,單片機(jī)的集成技術(shù)發(fā)展也很迅速,在傳統(tǒng)的40引腳的基礎(chǔ)上,飛利浦公司推出20引腳的單片機(jī)系列,使很多的引腳可以復(fù)用,這種復(fù)用技術(shù)的使用在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)不會(huì)影響其功能的執(zhí)行?
答:現(xiàn)在有很多品牌的單片機(jī)都有引腳復(fù)用功能,不止飛利浦一家,應(yīng)該說(shuō)這個(gè)方式前幾年就已經(jīng)有了。在實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)影響其功能的執(zhí)行,但是要注意的是,有的MCU如果采用復(fù)用引腳的話,該引腳會(huì)有一些應(yīng)用上的限制,這在相應(yīng)的datasheet里面都會(huì)有描述,所以在系統(tǒng)規(guī)劃的時(shí)候都要予以注意。
40. Delta-Sigma軟件測(cè)量方式,是什么概念?
答:Delta-Sigma原理一般應(yīng)用在ADC應(yīng)用中。具體來(lái)說(shuō),Delta-Sigma
ADC的工作原理是由差動(dòng)器、積分器和比較器構(gòu)成調(diào)制器,它們一起構(gòu)成一個(gè)反饋環(huán)路。調(diào)制器以大大高于模擬輸入信號(hào)帶寬的速率運(yùn)行,以便提供過(guò)采樣。模擬輸入與反饋信號(hào)(誤差信號(hào))進(jìn)行差動(dòng)
(delta)比較。該比較產(chǎn)生的差動(dòng)輸出饋送到積分器(sigma)中。然后將積分器的輸出饋送到比較器中。比較器的輸出同時(shí)將反饋信號(hào)(誤差信號(hào))傳送到差動(dòng)器,而自身被饋送到數(shù)字濾波器中。這種反饋環(huán)路的目的是使反饋信號(hào)(誤差信號(hào))趨于零。比較器輸出的結(jié)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;反之,0密度較高,則意味著模擬輸入電壓較低。接著將1/0流饋送到數(shù)字濾波器中,該濾波器通過(guò)過(guò)采樣與抽樣,將1/0流從高速率、低精度位流轉(zhuǎn)換成低速率、高精度數(shù)字輸出。
簡(jiǎn)而言之,Delta就是差動(dòng),Sigma就是積分的意思。Delta-Sigma軟件測(cè)試,我的理解應(yīng)該是通過(guò)軟件模擬差動(dòng)積分的過(guò)程。具體來(lái)說(shuō),就是偵測(cè)外部輸入的電壓(或者電流)信號(hào)變化,然后通過(guò)軟件積分運(yùn)算,得出外部信號(hào)隨時(shí)間變化的基本狀況。
41. 通常采用什么方法來(lái)測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性?
答:?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)可以分為軟件和硬件兩個(gè)方面,我們要保證單片機(jī)系統(tǒng)可靠性就必須從這兩方面入手。
首先在設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)時(shí),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(jī)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ENROO最基本的I/O單片EN8F630為例,它內(nèi)部提供了看門(mén)狗定時(shí)器WDT防止單片機(jī)內(nèi)部程序亂跑出錯(cuò);提供了低電壓復(fù)位系統(tǒng)LVR,當(dāng)電壓低于某個(gè)允許值時(shí),單片機(jī)會(huì)自動(dòng)RESET防止芯片被鎖死;ENROO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(duì)芯片的影響。
當(dāng)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成,對(duì)于不同的單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品會(huì)有不同的測(cè)試項(xiàng)目和方法,但是有一些是必須測(cè)試的:
l 測(cè)試單片機(jī)軟件功能的完善性。 這是針對(duì)所有單片機(jī)系統(tǒng)功能的測(cè)試,測(cè)試軟件是否寫(xiě)的正確完整。
l 上電掉電測(cè)試。在使用中用戶必然會(huì)遇到上電和掉電的情況,可以進(jìn)行多次開(kāi)關(guān)電源,測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。
l 老化測(cè)試。測(cè)試長(zhǎng)時(shí)間工作情況下,單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。必要的話可以放置在高溫,高壓以及強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下測(cè)試。
ESD和EFT等測(cè)試。可以使用各種干擾模擬器來(lái)測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。例如使用靜電模擬器測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的抗靜電ESD能力;使用突波雜訊模擬器進(jìn)行快速脈沖抗干擾EFT測(cè)試等等。
當(dāng)然如果沒(méi)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(jī)系統(tǒng)的接觸端口,由此測(cè)試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作,由此測(cè)試抗電磁干擾能力等。
42. 在開(kāi)發(fā)單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí),具體有那些是衡量系統(tǒng)的穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)?
答:從工業(yè)的角度來(lái)看,衡量系統(tǒng)穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)有很多,也針對(duì)不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不同。下面我們大概介紹單片機(jī)系統(tǒng)最常用的標(biāo)準(zhǔn)。
l 電試驗(yàn)(ESD)
參考標(biāo)準(zhǔn): IEC 61000-4-2
本試驗(yàn)?zāi)康臑闇y(cè)試試件承受直接來(lái)自操作者及相對(duì)對(duì)象所產(chǎn)生之靜電放電效應(yīng)的程度。
l 空間輻射耐受試驗(yàn)(RS)
參考標(biāo)準(zhǔn):IEC 61000-4-3
本試驗(yàn)為驗(yàn)證試件對(duì)射頻產(chǎn)生器透過(guò)空間散射之噪聲耐受程度。
測(cè)試頻率:80 MHz~1000 MHz
快速脈沖抗擾測(cè)試(EFT/B)
參考標(biāo)準(zhǔn):IEC 61000-4-4
本試驗(yàn)?zāi)康臑轵?yàn)證試件之電源線,信號(hào)線(控制線)遭受重復(fù)出現(xiàn)之快速瞬時(shí)叢訊時(shí)之耐受程度。
l 雷擊試驗(yàn)(Surge)
參考標(biāo)準(zhǔn) : IEC 61000-4-5
本試驗(yàn)為針對(duì)試件在操作狀態(tài)下,承受對(duì)于開(kāi)關(guān)或雷擊瞬時(shí)之過(guò)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(biāo)準(zhǔn):IEC 61000-4-6
本試驗(yàn)為驗(yàn)證試件對(duì)射頻產(chǎn)生器透過(guò)電源線傳導(dǎo)之噪聲耐受程度。
測(cè)試頻率范圍:150 kHz~80 MHz
l 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(yàn)。
43. 在設(shè)計(jì)軟體時(shí),大多單片機(jī)都設(shè)有看門(mén)狗,需要在軟體適當(dāng)?shù)奈恢萌ノ构?,以防止軟體復(fù)位和軟體進(jìn)入死循環(huán),如何適當(dāng)?shù)奈构?,即如何精確判定軟體的運(yùn)行時(shí)間?
答:大多數(shù)單片機(jī)都有看門(mén)狗定時(shí)器功能(WDT,Watch Dog Timer)以避免程序跑錯(cuò)。ENROO有一款基本I/O型單片機(jī)--EN8F630,我們就以它為例做個(gè)說(shuō)明吧。
首先了解一下WDT的基本結(jié)構(gòu),它其實(shí)是一個(gè)定時(shí)器,所謂的喂狗是指將此定時(shí)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(lái)清除WDT,即CLR WDT;硬件喂狗就是硬件復(fù)位RESET。當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí),會(huì)造成WDT復(fù)位,也就是我們常說(shuō)的看門(mén)狗起作用了。在程序正常執(zhí)行時(shí),我們并不希望WDT復(fù)位,所以要在看門(mén)狗溢出之前使用軟件指令喂狗,也就是要計(jì)算WDT相隔多久時(shí)間會(huì)溢出一次。HT48R05A-1的WDT溢出時(shí)間計(jì)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(shí)鐘來(lái)源周期。如果使用內(nèi)部RC振蕩作為WDT的時(shí)鐘來(lái)源(RC時(shí)鐘周期為65us/5V),最大的WDT溢出時(shí)間為2.1秒。
當(dāng)我們得到了WDT溢出時(shí)間Twdt后,一般選擇在Twdt/2左右的時(shí)間進(jìn)行喂狗,以保證看門(mén)狗不會(huì)溢出,同時(shí)喂狗次數(shù)不會(huì)過(guò)多。
軟件運(yùn)行時(shí)間是根據(jù)不同的運(yùn)行路線來(lái)決定的,如果可以預(yù)見(jiàn)軟件運(yùn)行的路線,那么可以根據(jù)T=n*T1來(lái)計(jì)算軟件的運(yùn)行時(shí)間。n是指運(yùn)行的機(jī)器周期數(shù),T1是指機(jī)器周期。ENROO單片機(jī)是RISC結(jié)構(gòu),大部分指令由一個(gè)機(jī)器周期組成,只需要知道軟件運(yùn)行了多少條指令,就可以算出運(yùn)行時(shí)間了。ENROO的編譯軟件EN WRITER中,就有計(jì)算運(yùn)行時(shí)間的工具。但是對(duì)于CISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī),一條指令可以由若干個(gè)機(jī)器周期組成,那么就需要根據(jù)具體執(zhí)行的指令來(lái)計(jì)算了。
44.
我們是一家開(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的專業(yè)廠,利用各種單片機(jī)和CPU開(kāi)發(fā)了很多產(chǎn)品,在軟件開(kāi)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(mén)狗和數(shù)字濾波等等,但實(shí)際運(yùn)用中還是很不可靠,如:經(jīng)常莫名其妙地死機(jī)、程序跳段、I/O數(shù)據(jù)錯(cuò)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(wú)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(duì)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(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。單片機(jī)干擾最常見(jiàn)的現(xiàn)象就是復(fù)位;至于程序跑飛,其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門(mén)狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài);所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài)。
一般單片機(jī)都會(huì)有一些標(biāo)志寄存器,可以用來(lái)判斷復(fù)位原因;另外也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志。在每次程序復(fù)位時(shí),通過(guò)判斷這些標(biāo)志,可以判斷出不同的復(fù)位原因;還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性,用戶在使用時(shí)也不會(huì)察覺(jué)到程序被重新復(fù)位過(guò)。
可以在定時(shí)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(gè)比較長(zhǎng)的時(shí)間),SET標(biāo)志位,這些動(dòng)作都在中斷程序里面。而主程序只需要查詢標(biāo)志位就好了,但是注意標(biāo)志位使用后,記得清除,還有中斷里面的時(shí)基累加器使用以后也要記得清除。
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