单片机关键技术基础详解（五）

量采用串口通信连接的外围器件，大容量的存储器、LCD控制器、打印机、不用8279（LED数码管+键盘）而使用7279等。除了必须外扩RAM（如语音和图象），一般不提倡使用并行扩展（573+译码电路），减小硬件和连线以及PCB板上错误的出现概率，同时也提高了系统的可靠性。并行扩展向串行扩展是发展趋势。现在有大量的新的外围器件采用高速的串行接口，如A/D、D/A、RTC、存储器等。

　　尽量使用以及在目标板上预留ISP程序下载接口，或使用IAP技术。

　　优点：ISP接口与I/O的兼容性比JETAG好。

　　缺点：不能在线调试

　　注意和掌握AVR配置熔丝位的使用：

　　。 系统晶振的选择

　　.BOD的使用

　　。启动延时.Mega8的PC6引脚，RESET与通用I/O的转换

　　.JETAG接口和通用I/O的转换

　　。启动向量的转换，BOOT-LOAT区大小的设置

　　提高硬件可靠性的考虑：

　　。尽量采用片内晶体、采用低频率的系统时钟、振荡电路的输出小幅度。

　　。选择合适的启动延时参数

　　。使用BOD、片内的看门狗

　　。合理休眠方式的使用

　　。不用I/O口设定输出低电平

　　。利用内部的EEProm和寄存器MCUCSR判断复位标志，进行不同的处理

　　提高软件设计的能力和水平：

　　尽量合理采用高级语言设计编写系统程序。有许多人认为使用汇编写程序比较精简，而用高级语言开发会浪费很多程序空间，其实这是一种误解。对一个有经验的，而且非常熟悉某种单片机的汇编高手而言，他是能写出比高级语言更精简的代码。而对汇编不是很熟的开发者、或突然更换了一种新的单片机，您能保证一定可以写出比高级语言更简练的代码吗？

　　高级语言的优越性是汇编语言不能比的：

　　。程序移植方便

　　。程序的坚固性

　　。数学运算的支持

　　。条理清晰的结构化编程，程序的可维护性。

　　。可协同开发软件，开发周期短。

　　现在的高级语言编译器（如C编译器）已可以产生代码效率很高的机器代码，因此建议大家能用高级语言实现的程序尽可能使用高级语言写，在对速度和时序要求特严的场合可以采用混合编程的方法来解决。

　　更深入和全面的掌握各种串行通信协议的规程：

　　嵌入式系统目前以大量的使用串行接口外围芯片和各种通信接口，如RS232、两线（I2C）、三线（SPI）、单总线、USB、CAN、TCP/IP等。开发人员和程序员应了解低层协议，熟悉硬件怎样和如何实现低层协议，如何定义可靠的上层应用协议，以及低层协议驱动同上层应用协议之间的接口设计（中间层软件的实现）等。

　　硬件工程师的软件编写能力要提高，采用标准程序编写方式、完善的软件整体框架的设计、良好的数据结构和程序结构系统。（计算机软件专业的程序设计员对硬件不熟悉、大部分是在操作系统支持下编写软件，对低层接口和协议的驱动层以及接口也不了解，往往也编写不出好的单片机系统程序。）

　　通信接口的编写应尽量

　　。采用中断+缓冲区，

　　。分层+结构化设计，

　　。尽量不使用轮循方式（降低AVR的效率）。参见URAT（RS232）驱动+中间层软件示例。

　　采用好的系统设计模式：

　　尽量不使用传统的前后台（中断）系统设计模式，任务之间相互影响和干扰，无法定时操作。如设计一个采用动态扫描方式驱动的8位LED数码管显示+动态扫描的4*4矩阵键盘。

　　采用TimeTip+状态机设计+CASE结构，实现多任务并行运行系统设计方法。或时间触发式的系统设计。（见：《时间触发嵌入式系统设计模式》中国电力出版社 2004.6）

　　移植小型嵌入式操作系统，如UCOS-II。在网上有些免费的基于AVR的简洁的操作系统。

　　提高C语言的编程能力和软件应用水平：

　　熟悉和用好C中的数据结构体、指针应用、内存管理等较高级的应用。

　　熟悉和了解你所使用的高级语言开发平台的特点。这些平台是针对某一类处理器的，包含许多特殊的不兼容的语句和扩展的结构、语句、函数等。尽管使用方便，但由于其不透明性和时间的不确定性，因此要合理使用。如C中的Getchar（）、Putchar（）等。AVR有多个开发平台，每个都有其特点和不足。能够综合使用这些平台，相互互补，能够提高开发效率。如通过ICC、CVAVR的程序生成器CodeWizard学习和了解AVR的硬件设置，简化计算，快速的生成程序基本模块，如"一个URAT（RS232）低层驱动+中间层软件示例"。

　　四、AVR单片机定时器输出PWM的设计及注意问题

　　一、定时/计数器PWM设计要点

　　根据PWM的特点，在使用ATmega128的定时/计数器设计输出PWM时应注意以下几点：

1.首先应根据实际的情况，确定需要输出的PWM频率范围，这个频率与控制的对象有关。如输出PWM波用于控制灯的亮度，由于人