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單片機編程基礎(chǔ)知識問答-單片機知識
大家對單片機了解嗎?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(chǔ)知識問答，希望對大家有所幫助!
請介紹一下MCU的測試方法。
答： MCU從生產(chǎn)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(chǎn)品的功能驗證及AC、DC的測試。項目相當(dāng)繁多，以HOLTEK產(chǎn)品為例最主要的幾項如下：
接續(xù)性測試：檢測每一根I/OPIN內(nèi)接的保護用二極管是否功能無誤。
功能測試：以產(chǎn)品設(shè)計者所提供測試資料(TEST PATTERN)灌入IC，檢查其結(jié)果是否與當(dāng)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IC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(yīng)特性。
輸出電壓測試：測量每個輸出接腳的輸出電壓位準(zhǔn)。
相關(guān)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(chǎn)的長期且穩(wěn)定品質(zhì)，還會做產(chǎn)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(chǎn)品封裝好后的測試，即PACKAGE測試。即是所有通過中測的產(chǎn)品封裝后的測試，方法主要是機臺自動測試，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(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，其中車用市場多在歐、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(chǎn)品主流，目前16位MCU與8位產(chǎn)品，還有相當(dāng)幅度的價差，新的應(yīng)用領(lǐng)域也仍在開發(fā)，業(yè)界預(yù)計，至少在2005年前8位的MCU仍是MCU產(chǎn)品的主流。
學(xué)習(xí)ARM及嵌入式系統(tǒng)是否比學(xué)習(xí)其它一般單片機更有使用前景?對于一個初學(xué)者應(yīng)當(dāng)具備哪些相關(guān)知識?
答：一般在8位單片機與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)雜度較大的高級產(chǎn)品，如PDA、手機等應(yīng)用。而8位單片機因架構(gòu)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(xué)者，應(yīng)以HOLTEK系列或8051等8位單片機來做入門練習(xí)。而初學(xué)者應(yīng)當(dāng)具備軟件編程相關(guān)知識，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(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(xué)者要具備單片機I/O接口的應(yīng)用知識，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。
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，并利用一個I/O端口使檢測結(jié)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，好象并不實用，可能只有在一些專門的電池檢測儀器中才會用到;對于一般的手機用戶來說，誰會在充電時還需要用一臺電腦來做顯示呢?要實現(xiàn)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芯片。
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算機的微處理器對應(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，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(shù)字濾波、FFT(Fast Fourier Transform)、頻譜分析、圖像處理的分析等領(lǐng)域，DSP正在大量進入嵌入式市場。
Intel系列的96單片機80c196KB開發(fā)系統(tǒng)時，都有那些注意事項?
答：一個即時系統(tǒng)的軟體由即時操作系統(tǒng)加上應(yīng)用程序構(gòu)成。應(yīng)用程序與作業(yè)系統(tǒng)的接口通過系統(tǒng)調(diào)用來實現(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)以及各個任務(wù)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(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。在一個任務(wù)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(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現(xiàn)，這樣可以允許各任務(wù)使用同一個子程序。使用堆迭實現(xiàn)參數(shù)傳遞并作為工作單元，而不使用絕對地址的RAM，可實現(xiàn)可重入子程序。該子程序既可為各個任務(wù)所調(diào)用，也可實現(xiàn)遞回調(diào)用。
在demo板上采樣電壓時，不穩(wěn)定，采樣結(jié)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，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)換需要一個連續(xù)的時鐘周期，所以在仿真時不能用單步調(diào)試的方法，否則會造成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;在軟件處理時采用中值濾波的方法。
在車載DVD系統(tǒng)中，如何設(shè)計電子防震系統(tǒng)?
答：在車載DVD系統(tǒng)，最好選擇高檔DVD機，因為高檔DVD機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，先進的電子防震設(shè)計會以雙速讀數(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)在就說說什幺叫電子防震。簡單地說：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(jīng)過RAM的聲音，這樣就是它的過程。當(dāng)沒有防震時是由于信號是1比1讀取的，所以當(dāng)受到?jīng)_擊后，就會出現(xiàn)跳音。而當(dāng)開了防震時，機子受到?jīng)_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(fù)位檢索，當(dāng)檢索到信號后立即補充，所以不會出現(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(zhì)量好的。
MCU在射頻控制時，MCU的時鐘(晶振)、數(shù)據(jù)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(xiàn)帶內(nèi)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(shè)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(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，類似如此的設(shè)計經(jīng)常會造成數(shù)位電路動作時，高頻電路卻發(fā)生動作不穩(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)計電路板之前充分檢討設(shè)計構(gòu)想，才是根本應(yīng)有的手法，基本上設(shè)計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。
不可倉促搶時間。
以下是設(shè)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(shù)位電路的傳輸線路，通常會使用strip line，同時藉由調(diào)整配線長度補正傳輸延遲時間，其實這也意味著電子組件的設(shè)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(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度與電路板的ground連接。
(3)信號線作短配線設(shè)計。不可任意加大配線長度，盡量縮短配線長度。
(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)點位置加上104/103/102等陶瓷電容。
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