單片機編程基礎知識問答-單片機知識

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大家對單片機瞭解嗎?知道單片機都有哪些知識嗎?下面,小編為大家分享單片機編程基礎知識問答,希望對大家有所幫助!

單片機編程基礎知識問答-單片機知識

  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。

所謂中測即是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:

接續性測試:檢測每一根I/OPIN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IC,檢查其結果是否與當時SIMULATION時狀態一樣。

STANDBY電流測試:測量IC處於HALT模式時即每一個接點(PAD)在1態0態或Z態保持不變時的漏電流是否符合最低之規格。

耗電測試:整顆IC的靜態耗電與動態耗電。

輸入電壓測試:測量每個輸入接腳的輸入電壓反應特性。

輸出電壓測試:測量每個輸出接腳的輸出電壓位準。

相關頻率特性(AC)測試,也是通過外灌一定頻率,從I/O口來看輸出是否與之匹配。

為了保證IC生產的長期且穩定品質,還會做產品的可靠性測試,這些測試包括ESD測試,LATCH UP測試,温度循環測試,高温貯存測試,濕度貯存測試等。

成測則是產品封裝好後的測試,即PACKAGE測試。即是所有通過中測的產品封裝後的測試,方法主要是機台自動測試,但測試項目仍與WAFER TEST相同。PACKAGE TEST的目的是在確定IC在封裝過程中是否有任何損壞。

  8位機還能延續多久!

答:以現在MCU產品主力還是在8位領域,主要應用於汽車應用、消費性電子、電腦及PC周邊、電信與通訊、辦公室自動化、工業控制等六大市場,其中車用市場多在歐、美地區,而亞太地區則以消費性電子為主, 並以量大低單價為產品主流,目前16位MCU與8位產品,還有相當幅度的價差,新的應用領域也仍在開發,業界預計,至少在2005年前8位的MCU仍是MCU產品的主流。

  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?對於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方面的嵌入式系統是有層次上的差別,ARM適用於系統複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,適用於一般的工業控制、消費性家電等等。對於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彙編語言為主,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 的線路可以儘量做到最佳化,而提高執行速率。另外初學者要具備單片機I/O接口的應用知識,這在於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電路學等。

  符合44PIN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、Z86E2116FSC。

  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,並利用一個I/O端口使檢測結果在電腦上顯示出來?

答:目前市場上的各類智能充電器,大部分都採用MCU進行充電電流和電壓的控制。至於要在電腦上顯示,好象並不實用,可能只有在一些專門的電池檢測儀器中才會用到;對於一般的手機用户來説,誰會在充電時還需要用一台電腦來做顯示呢?要實現單片機與電腦的連接,最簡單的方式就是採用串口通訊,但需要加一顆RS-232芯片。

  在ARM編程中又應當如何?

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CPU。在應用中,一般是將微處理器裝配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,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,DSP正在大量進入嵌入式市場。

  Intel系列的96單片機80c196KB開發系統時,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。應用程序與作業系統的接口通過系統調用來實現。用80C196KB作業系統的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幾點:

(1)對各個任務分配各自的堆迭區,該堆迭區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,而任務的狀態均存放於任務椎棧中。在一個任務退出運行時,通過中斷把它的狀態進棧,然後把它的堆迭指標保存於系統的TCB中;再根據優先取出優先順序最高的已就緒任務的堆迭指標SP映象值送入SP中;最後執行中斷返回指令轉去執行新任務。

(3)各任務的資料和工作單元儘量用堆迭實現,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並作為工作單元,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,也可實現遞迴調用。

  在demo板上採樣電壓時,不穩定,採樣結果有波動,如何消除?

答:一般來説,仿真器都是工作在一個穩壓的環境(通常為5V)。如果用仿真器的A/D時,要注意其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轉換需要一個連續的`時鐘週期,所以在仿真時不能用單步調試的方法,否則會造成A/D採樣值不準。至於A/D採樣不穩定,可以在A/D輸入口加一電容,起到濾波作用;在軟件處理時採用中值濾波的方法。

  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機都採用電子防震系統(ADVANCEDESP),當記憶緩衝區內的讀數降低,先進的電子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,即使連續震盪仍可避免跳線情況出現,現在就説説什幺叫電子防震。簡單地説:電子防震就是一個信號的儲存--釋放過程,首先CD要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。當沒有防震時是由於信號是1比1讀取的,所以當受到衝擊後,就會出現跳音。而當開了防震時,機子受到衝擊後,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,當檢索到信號後立即補充,所以不會出現跳音。大概的情況就是這樣。但是這樣還沒有滿足用家的要求,由於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又帶來造價的增高因為RAM這東西價格較貴,尤其是質量好的。

  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放大後進入混頻,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,還有什麼別的方法?

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相同電路板,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,高頻電路卻發生動作不穩定等現象,其中原因之一是數位電路產生的噪訊,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正傳輸延遲時間,其實這也意味着電子組件的設置位置對電路特性具有絕對性的影響。

(2)Ground作大better。銅箔面整體設置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徵,此外高頻電路板最忌諱使用幅寬細窄的印刷pattern描繪ground。

(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,儘量縮短配線長度。

(4)減少電路之間的結合。尤其是filter與amplifier輸出入之間作電路分割非常重要,它相當於audio電路的cross talk對策。

(5)MCU迴路Layout考量:震盪電路僅可能接近IC震盪腳位;震盪電路與VDD & VSS保持足夠的距離;震盪頻率大於1MHz時不需加 osc1 & osc2 電容;電源與地間要最短位置並儘量拉等寬與等距的線,於節點位置加上104/103/102等陶瓷電容。

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