單片機(jī)應(yīng)用編程技巧問答（二）
11. Holtek的數(shù)據(jù)手冊(cè)在哪里下載?
答：如果對(duì)Holtek的IC感興趣的話，相應(yīng)的數(shù)據(jù)手冊(cè)可以到網(wǎng)站上http://www.holtek.com.cn/products/index.htm去選IC資料下載。
12. 8位機(jī)還能延續(xù)多久!
答：以現(xiàn)在MCU產(chǎn)品主力還是在8位領(lǐng)域，主要應(yīng)用于汽車應(yīng)用、消費(fèi)性電子、電腦及PC周邊、電信與通訊、辦公室自動(dòng)化、工業(yè)控制等六大市場(chǎng)，其中車用市場(chǎng)多在歐、美地區(qū)，而亞太地區(qū)則以消費(fèi)性電子為主， 并以量大低單價(jià)為產(chǎn)品主流，目前16位MCU與8位產(chǎn)品，還有相當(dāng)幅度的價(jià)差，新的應(yīng)用領(lǐng)域也仍在開發(fā)，業(yè)界預(yù)計(jì)，至少在2005年前8位的MCU仍是MCU產(chǎn)品的主流。
13. 學(xué)習(xí)ARM及嵌入式系統(tǒng)是否比學(xué)習(xí)其它一般單片機(jī)更有使用前景?對(duì)于一個(gè)初學(xué)者應(yīng)當(dāng)具備哪些相關(guān)知識(shí)?
答：一般在8位單片機(jī)與ARM方面的嵌入式系統(tǒng)是有層次上的差別，ARM適用于系統(tǒng)復(fù)雜度較大的高級(jí)產(chǎn)品，如PDA、手機(jī)等應(yīng)用。而8位單片機(jī)因架構(gòu)簡(jiǎn)單，硬件資源相對(duì)較少，適用于一般的工業(yè)控制、消費(fèi)性家電等等。對(duì)于一個(gè)單片機(jī)方面的軟件編程初學(xué)者，應(yīng)以HOLTEK系列或8051等8位單片機(jī)來(lái)做入門練習(xí)。而初學(xué)者應(yīng)當(dāng)具備軟件編程相關(guān)知識(shí)，單片機(jī)一般軟件編程是以匯編語(yǔ)言為主，各家有各家的語(yǔ)法，但大都以RISC的MCU架構(gòu)為主，其中 RISC (Reduced Instruction Set Computer) 代表MCU的所有指令。都是利用一些簡(jiǎn)單的指令組成的，簡(jiǎn)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(xué)者要具備單片機(jī)I/O接口的應(yīng)用知識(shí)，這在于周邊應(yīng)用電路及各種元器件的使用，須配合自己所學(xué)的電子學(xué)及電路學(xué)等。
14. 符合44PIN的80系列8位單片機(jī)的MCU有哪些?
答：符合44PIN的80系列8位單片機(jī)有Z8674312FSC、Z86E2112FSC、Z86E2116FSC。
15. 請(qǐng)介紹一下MCU的測(cè)試方法。
答： MCU從生產(chǎn)出來(lái)到封裝出貨的每個(gè)不同的階段會(huì)有不同的測(cè)試方法，其中主要會(huì)有兩種：中測(cè)和成測(cè)。
所謂中測(cè)即是WAFER的測(cè)試，它會(huì)包含產(chǎn)品的功能驗(yàn)證及AC、DC的測(cè)試。項(xiàng)目相當(dāng)繁多，以HOLTEK產(chǎn)品為例最主要的幾項(xiàng)如下：
接續(xù)性測(cè)試：檢測(cè)每一根I/OPIN內(nèi)接的保護(hù)用二極管是否功能無(wú)誤。
功能測(cè)試：以產(chǎn)品設(shè)計(jì)者所提供測(cè)試資料(TEST PATTERN)灌入IC，檢查其結(jié)果是否與當(dāng)時(shí)SIMULATION時(shí)狀態(tài)一樣。
STANDBY電流測(cè)試：測(cè)量IC處于HALT模式時(shí)即每一個(gè)接點(diǎn)(PAD)在1態(tài)0態(tài)或Z態(tài)保持不變時(shí)的漏電流是否符合最低之規(guī)格。
耗電測(cè)試：整顆IC的靜態(tài)耗電與動(dòng)態(tài)耗電。
輸入電壓測(cè)試：測(cè)量每個(gè)輸入接腳的輸入電壓反應(yīng)特性。
輸出電壓測(cè)試：測(cè)量每個(gè)輸出接腳的輸出電壓位準(zhǔn)。
相關(guān)頻率特性(AC)測(cè)試，也是通過(guò)外灌一定頻率，從I/O口來(lái)看輸出是否與之匹配。
為了保證IC生產(chǎn)的長(zhǎng)期且穩(wěn)定品質(zhì)，還會(huì)做產(chǎn)品的可靠性測(cè)試，這些測(cè)試包括ESD測(cè)試，LATCH UP測(cè)試，溫度循環(huán)測(cè)試，高溫貯存測(cè)試，濕度貯存測(cè)試等。
成測(cè)則是產(chǎn)品封裝好后的測(cè)試，即PACKAGE測(cè)試。即是所有通過(guò)中測(cè)的產(chǎn)品封裝后的測(cè)試，方法主要是機(jī)臺(tái)自動(dòng)測(cè)試，但測(cè)試項(xiàng)目仍與WAFER TEST相同。PACKAGE TEST的目的是在確定IC在封裝過(guò)程中是否有任何損壞。
16. 能否利用單片來(lái)檢測(cè)手機(jī)電池的充放電時(shí)間及充放電時(shí)的電壓電流變化，并利用一個(gè)I/O端口使檢測(cè)結(jié)果在電腦上顯示出來(lái)?
答：目前市場(chǎng)上的各類智能充電器，大部分都采用MCU進(jìn)行充電電流和電壓的控制。至于要在電腦上顯示，好象并不實(shí)用，可能只有在一些專門的電池檢測(cè)儀器中才會(huì)用到;對(duì)于一般的手機(jī)用戶來(lái)說(shuō)，誰(shuí)會(huì)在充電時(shí)還需要用一臺(tái)電腦來(lái)做顯示呢?要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與電腦的連接，最簡(jiǎn)單的方式就是采用串口通訊，但需要加一顆RS-232芯片。
17. 在ARM編程中又應(yīng)當(dāng)如何?
答：就以嵌入式系統(tǒng)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(jì)算機(jī)的微處理器對(duì)應(yīng)的CPU。在應(yīng)用中，一般是將微處理器裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板上，在母板上只保留和嵌入式相關(guān)的功能即可，這樣可以滿足嵌入式系統(tǒng)體積小和功耗低的要求。目前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(jī)，它將CPU、存儲(chǔ)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(lái)處理對(duì)離散時(shí)間信號(hào)進(jìn)行極快的處理計(jì)算，提高編譯效率和執(zhí)行速度。在數(shù)字濾波、FFT(Fast Fourier Transform)、頻譜分析、圖像處理的分析等領(lǐng)域，DSP正在大量進(jìn)入嵌入式市場(chǎng)。
18. MCU在射頻控制時(shí)，MCU的時(shí)鐘(晶振)、數(shù)據(jù)線會(huì)輻射基頻或基頻的倍頻，被低噪放LNA放大后進(jìn)入混頻，出現(xiàn)帶內(nèi)的Spur，無(wú)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(shè)計(jì)高頻電路用電路板有許多注意事項(xiàng)，尤其是GHz等級(jí)的高頻電路，更需要注意各電子組件pad與印刷pattern的長(zhǎng)度對(duì)電路特性所造成的影響。最近幾年高頻電路與數(shù)位電路共享相同電路板，構(gòu)成所謂的混載電路系統(tǒng)似乎有增加的趨勢(shì)，類似如此的設(shè)計(jì)經(jīng)常會(huì)造成數(shù)位電路動(dòng)作時(shí)，高頻電路卻發(fā)生動(dòng)作不穩(wěn)定等現(xiàn)象，其中原因之一是數(shù)位電路產(chǎn)生的噪訊，影響高頻電路正常動(dòng)作所致。為了避免上述問題除了設(shè)法分割兩電路block之外，設(shè)計(jì)電路板之前充分檢討設(shè)計(jì)構(gòu)想，才是根本應(yīng)有的手法，基本上設(shè)計(jì)高頻電路用電路板必需掌握下列三大原則：
高質(zhì)感。
不可取巧。
不可倉(cāng)促搶時(shí)間。
以下是設(shè)計(jì)高頻電路板的一些建議：
(1)印刷pattern的長(zhǎng)度會(huì)影響電路特性。尤其是傳輸速度為GHz高速數(shù)位電路的傳輸線路，通常會(huì)使用strip line，同時(shí)藉由調(diào)整配線長(zhǎng)度補(bǔ)正傳輸延遲時(shí)間，其實(shí)這也意味著電子組件的設(shè)置位置對(duì)電路特性具有絕對(duì)性的影響。
(2)Ground作大better。銅箔面整體設(shè)置ground層，而連接via的better ground則是高頻電路板與高速數(shù)位電路板共同的特征，此外高頻電路板最忌諱使用幅寬細(xì)窄的印刷pattern描繪ground。
(2)電子組件的ground端子，以最短的長(zhǎng)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(shè)置via，使電子組件能以最短的長(zhǎng)度與電路板的ground連接。
(3)信號(hào)線作短配線設(shè)計(jì)。不可任意加大配線長(zhǎng)度，盡量縮短配線長(zhǎng)度。
(4)減少電路之間的結(jié)合。尤其是filter與amplifier輸出入之間作電路分割非常重要，它相當(dāng)于audio電路的cross talk對(duì)策。
(5)MCU回路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;震蕩頻率大于1MHz時(shí)不需加 osc1 & osc2 電容;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(diǎn)位置加上104/103/102等陶瓷電容。
19. Intel系列的96單片機(jī)80c196KB開發(fā)系統(tǒng)時(shí)，都有那些注意事項(xiàng)?
答：一個(gè)即時(shí)系統(tǒng)的軟體由即時(shí)操作系統(tǒng)加上應(yīng)用程序構(gòu)成。應(yīng)用程序與作業(yè)系統(tǒng)的接口通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。用80C196KB作業(yè)系統(tǒng)的MCU，只能用內(nèi)部RAM作為TCB和所有系統(tǒng)記憶體(含各種控制表)以及各個(gè)任務(wù)的工作和資料單元。因此一定要注意以下幾點(diǎn)：
(1)對(duì)各個(gè)任務(wù)分配各自的堆迭區(qū)，該堆迭區(qū)既作為任務(wù)的工作單元，也作為任務(wù)控制塊的保護(hù)單元。
(2)系統(tǒng)的任務(wù)控制塊只存放各任務(wù)的堆迭指標(biāo)，而任務(wù)的狀態(tài)均存放于任務(wù)椎棧中。在一個(gè)任務(wù)退出運(yùn)行時(shí)，通過(guò)中斷把它的狀態(tài)進(jìn)棧，然后把它的堆迭指標(biāo)保存于系統(tǒng)的TCB中;再根據(jù)優(yōu)先取出優(yōu)先順序最高的已就緒任務(wù)的堆迭指標(biāo)SP映象值送入SP中;最后執(zhí)行中斷返回指令轉(zhuǎn)去執(zhí)行新任務(wù)。
(3)各任務(wù)的資料和工作單元盡量用堆迭實(shí)現(xiàn)，這樣可以允許各任務(wù)使用同一個(gè)子程序。使用堆迭實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞并作為工作單元，而不使用絕對(duì)地址的RAM，可實(shí)現(xiàn)可重入子程序。該子程序既可為各個(gè)任務(wù)所調(diào)用，也可實(shí)現(xiàn)遞回調(diào)用。
20. 在demo板上采樣電壓時(shí)，不穩(wěn)定，采樣結(jié)果有波動(dòng)，如何消除?
答：一般來(lái)說(shuō)，仿真器都是工作在一個(gè)穩(wěn)壓的環(huán)境(通常為5V)。如果用仿真器的A/D時(shí)，要注意其A/D參考電壓是由仿真器內(nèi)部給出，還是需要外部提供。A/D轉(zhuǎn)換需要一個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘周期，所以在仿真時(shí)不能用單步調(diào)試的方法，否則會(huì)造成A/D采樣值不準(zhǔn)。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(shí)采用中值濾波的方法。
21. 在車載DVD系統(tǒng)中，如何設(shè)計(jì)電子防震系統(tǒng)?
答：在車載DVD系統(tǒng)，最好選擇高檔DVD機(jī)，因?yàn)楦邫nDVD機(jī)都采用電子防震系統(tǒng)(ADVANCEDESP)，當(dāng)記憶緩沖區(qū)內(nèi)的讀數(shù)降低，先進(jìn)的電子防震設(shè)計(jì)會(huì)以雙速讀數(shù)系統(tǒng)，做出比正常速度快兩倍的讀數(shù)速率，以減低噪聲，即使連續(xù)震蕩仍可避免跳線情況出現(xiàn)，現(xiàn)在就說(shuō)說(shuō)什幺叫電子防震。簡(jiǎn)單地說(shuō)：電子防震就是一個(gè)信號(hào)的儲(chǔ)存--釋放過(guò)程，首先CD要先把信號(hào)進(jìn)行提前讀取，也就是我們見到機(jī)子的加速，再把信號(hào)儲(chǔ)存在RAM中，而我們?cè)陂_防震的時(shí)候所聽到的就是經(jīng)過(guò)RAM的聲音，這樣就是它的過(guò)程。當(dāng)沒有防震時(shí)是由于信號(hào)是1比1讀取的，所以當(dāng)受到?jīng)_擊后，就會(huì)出現(xiàn)跳音。而當(dāng)開了防震時(shí)，機(jī)子受到?jīng)_擊后，由RAM釋放出來(lái)的聲音使音樂不停地播放，而與此同時(shí)，光頭迅速進(jìn)行復(fù)位檢索，當(dāng)檢索到信號(hào)后立即補(bǔ)充，所以不會(huì)出現(xiàn)跳音。大概的情況就是這樣。但是這樣還沒有滿足用家的要求，由于這種的方法帶來(lái)的時(shí)間短，通常只有3秒，所以跳音的機(jī)會(huì)還是蠻高，如果增大RAM又帶來(lái)造價(jià)的增高因?yàn)镽AM這東西價(jià)格較貴，尤其是質(zhì)量好的。
22. 在電子防震技術(shù)中，有那些IC或器件可供選擇?
答：在電子防震技術(shù)中，最重要的技術(shù)之一要數(shù)是RAM技術(shù)，而一直以來(lái)都是因?yàn)樗某杀締栴}，所以防震時(shí)間都一直不能增加，也就是說(shuō)RAM本身就有限制，RAM的容量越大，造價(jià)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(shí)間展開了開發(fā)研究。
23. 如何進(jìn)行編程可以減少程序的bug?
答：在此提供一些建議，因系統(tǒng)中實(shí)際運(yùn)行的參數(shù)都是有范圍的。系統(tǒng)運(yùn)行中要考慮的超范圍管理參數(shù)有：
物理參數(shù)。這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，它包括激勵(lì)參數(shù)、采集處理中的運(yùn)行參數(shù)和處理結(jié)束的結(jié)果參數(shù)。合理設(shè)定這些邊界，將超出邊界的參數(shù)都視為非正常激勵(lì)或非正；貞(yīng)進(jìn)行出錯(cuò)處理。
資源參數(shù)。這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度、堆迭深度。在程序設(shè)計(jì)中，對(duì)資源參數(shù)不允許超范圍使用。
應(yīng)用參數(shù)。這些應(yīng)用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機(jī)、功能單元的應(yīng)用條件。如E2PROM的擦寫次數(shù)與資料存儲(chǔ)時(shí)間等應(yīng)用參數(shù)界限。
過(guò)程參數(shù)。指系統(tǒng)運(yùn)行中的有序變化的參數(shù)。
在上述參數(shù)群對(duì)一程序編寫者而言，須養(yǎng)成良好習(xí)慣，在程序的開頭，有順序的用自己喜歡文字參數(shù)對(duì)應(yīng)列表來(lái)替代，然后用自己定義的文字參數(shù)來(lái)編寫程序，這樣在做程序的修改及維護(hù)時(shí)只在程序的開頭做變動(dòng)即可，不用修改到程序段，才比較容易且不會(huì)出錯(cuò)。
24. 有人認(rèn)為單片機(jī)將被ARM等系列結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)所取代。單片機(jī)的生命期還有多長(zhǎng)?
答：因?yàn)?位單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的ARM在功能結(jié)構(gòu)和單價(jià)的差異，故應(yīng)用層次上就有很大的不同。 ARM適用于系統(tǒng)復(fù)雜度較大的高級(jí)產(chǎn)品，如PDA、手機(jī)等應(yīng)用。 而8位單片機(jī)因架構(gòu)簡(jiǎn)單，硬件資源相對(duì)較少，適用于一般的工業(yè)控制，消費(fèi)性家電……等等。評(píng)估單片機(jī)近期是否會(huì)給ARM取代，要觀察兩個(gè)因素：
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0。25U以上，成本較高。8位單片機(jī)工作頻率相對(duì)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(jī)強(qiáng)，但兩者定位不同。就如現(xiàn)階段不會(huì)有人用ARM去作一個(gè)簡(jiǎn)單的工業(yè)定時(shí)開關(guān)。當(dāng)然，如果兩者單價(jià)相同也無(wú)不可，但現(xiàn)實(shí)是有很大的單價(jià)差距。
至于將來(lái)，因芯片制造成本會(huì)不斷下降，上述的成本差異影響愈來(lái)愈少!但我估計(jì)在往后5年單片機(jī)仍有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，仍能存活!但ARM是否會(huì)精簡(jiǎn)架構(gòu)，降低成本，搶奪低階市場(chǎng)?我想可能性不大，ARM應(yīng)該會(huì)向上發(fā)展。同樣，單片機(jī)也只能向上發(fā)展，如16位，高功能……等。 原因就是因?yàn)樾酒圃旃に囘M(jìn)步太快。壓迫芯片設(shè)計(jì)往高集成發(fā)展。
25. 在單片機(jī)C編成時(shí)，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(yǔ)言編程時(shí)，不太可能生成的代碼具有1：1和匯編一樣的效率。
C語(yǔ)言命令要被硬件識(shí)別并執(zhí)行，必須通過(guò)編譯器編譯。編譯器分為前端、中端、后端。前端與各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)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(shí)，要達(dá)到最高的效率，最好能夠很了解所使用的C編譯器。先試驗(yàn)一下每條C語(yǔ)言編譯以后對(duì)應(yīng)的匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句行數(shù)，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時(shí)候，使用編譯效率最高的語(yǔ)句，這樣就能確保單片機(jī)C編程的時(shí)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(huì)有一定的差異，優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長(zhǎng)度和執(zhí)行時(shí)間僅比以匯編語(yǔ)言編寫的同樣功能程度長(zhǎng)5-20%，所以不同廠家的C編譯器的編譯效率也會(huì)有所不同。
26. ARM單片機(jī)和哪種內(nèi)核的單片機(jī)比較接近?
答：嚴(yán)格的說(shuō)，ARM不是單片機(jī)，是一個(gè)嵌入式的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。ARM將其技術(shù)授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體、軟件和OEM廠商，每個(gè)廠商得到的都是一套獨(dú)一無(wú)二的ARM相關(guān)技術(shù)及服務(wù)。所以市場(chǎng)上像Intel、IBM、LG半導(dǎo)體、NEC、SONY、菲利浦和國(guó)半這樣的大公司都有ARM系列，現(xiàn)在不存在什幺ARM單片機(jī)和哪種內(nèi)核的單片機(jī)比較接近的問題。而且由于廠家購(gòu)買內(nèi)核后會(huì)根據(jù)自己芯片應(yīng)用方向的不同，自行添加不同的外掛功能模塊，所以，同樣內(nèi)核的芯片其提供的功能是不同的。
27. 從51轉(zhuǎn)到ARM會(huì)有困難嗎?
答：從51轉(zhuǎn)到ARM，其實(shí)編程之類的原理都是一樣的，但是要注意的是ARM是一個(gè)RISC的架構(gòu)，在ARM的應(yīng)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，linux，uc/os-II等等這些都是很好的源碼。
28. 我學(xué)過(guò)MCS51單片機(jī)教材，很有興趣，但缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，手頭沒有任何道具可供演練，資金又有限，請(qǐng)問該怎么辦?
答：在沒有任何條件進(jìn)行實(shí)踐時(shí)，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(jìn)行一些編程，像一些做得比較好的51仿真軟件應(yīng)該具有這種功能。HOLTEK的仿真軟件HT-IDE3000也具有相應(yīng)的功能，同時(shí)它還具有LCD軟件仿真，周邊電路的軟件仿真。有興趣的話，也可以去免費(fèi)下載使用：http://www.holtek.com.cn/tech/tool/ide.htm。同時(shí)可以到一些電子市場(chǎng)去購(gòu)買一些簡(jiǎn)單器件自己練習(xí)搭一下電路以加強(qiáng)硬件方面的知識(shí)。
29. 如果已經(jīng)有了針對(duì)某MCU的C實(shí)現(xiàn)的某個(gè)算法，保持框架不變，對(duì)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(gè)人的編程都有自己的風(fēng)格與習(xí)慣，如果要利用別人的程序，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(lái)預(yù)期達(dá)到事倍功半，說(shuō)不定反而事半功倍了。要參考他人的程序當(dāng)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(chǔ)上打補(bǔ)丁。而關(guān)于算法方面的優(yōu)化，可以購(gòu)買一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的書籍，上面有比較詳細(xì)的說(shuō)明。
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。
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)問題的規(guī)模。例如求100以內(nèi)還是1000以內(nèi)的素?cái)?shù);
(3)書寫程序的語(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，只依賴于問題的規(guī)模(通常用整數(shù)量n表示)，或者說(shuō)，它是問題規(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有專門的一門學(xué)問，可以去好好參考相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)書籍。
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、車庫(kù)門等遙控器上。
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。選定單片機(jī)型號(hào)之后，開始設(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。
HOLTEK公司的HT48CA0/HT48RA0、HT48CA3/HT48RA3和HT48CA6是專為遙控器設(shè)計(jì)的單片機(jī)，它們具有專門紅外輸出口，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。
HOLTEK公司的HT48以及HT49(帶LCD)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。HOLTEK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。
如果需要HT48R05A-1或者其它各類HOLTEK單片機(jī)的詳細(xì)資料，可以在如下地址下載：http://www.holtek.com.cn/referanc/htk_book.htm。
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：HOLTEK 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，HOLTEK A/D Type MCU都帶有8bit的PWM輸出，但HOLTEK 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。問題是：當(dāng)我嘗試向P2.7寫'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(cè)量輸出電壓是否正常。如果斷開后輸出電壓正常，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)在汽車電子市場(chǎng)中的前景?
答：現(xiàn)今汽車制造也是一個(gè)進(jìn)步很快的工業(yè)，特別是電子應(yīng)用于汽車上，令多種新功能得以實(shí)現(xiàn)。
總的來(lái)說(shuō)，汽車電子應(yīng)用分三部份。
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(tǒng)，自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，影音播放系統(tǒng)，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。
汽車操控和制動(dòng)：剎車防抱死系統(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)的汽車電子配件各集團(tuán)會(huì)挑選單片機(jī)大廠合作， 故汽車內(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)航供小廠開發(fā)。
38. 在使用三星的s3c72n4時(shí)，覺得它的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。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-05-22
