的余地,以便进行二次开发。 (3)硬件设计要结合应用软 考虑。硬件电路结构与软件方案会产生相互 影响,综合考虑的原则是;能用软件实现的功能尽可能由软件来实现,以便简化硬件电 路,但必须注意系统对速度与实时性的要求。 4)应用系统中相关的器件要尽可能做到性能匹配,例如选用晶振频率较髙时,存 储器的存取时间有限,应该选择允许存取速度较高的芯片;选择CMOS芯片单片机构 成低功耗系统时,系统中的所有芯片都应该选择低功耗的产品。 (5)在申路设计时,要充分考虑应用系统各部分的驱动能力。驱动能力不足时,系 统工作不可靠甚至无法工作,而这种不可靠很难通过一般的测试手段来确定。因此,要 重视这一问题 (6)可靠性与系统的抗干扰设计应贯穿在应用系统设计的全过程,它包括芯片、器 件的选择,去噪滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。 (⑦)设计时要尽可能掌握最新器件与最新技术,并把它们用于设计中。因为电子技 术发展很快,各种新器件层出不穷,各种实用的新技术日新月异,只有时刻跟踪其发展 动态,才能使设计出的系统具有最先进的性能。 7.1.5应用系统的软件设计 在考虑应用系统的总体设计时,软件设计和硬件设计应统一考虑,同时进行。当系 统的硬件电路设计定型后,软件的任务也就明确了。 1.应用系统软件的功能 系统中的应用软件是根据系统功能要求设计的,软件设计得如何,将决定整个系统 的效率和系统性能的优劣。一般地讲,软件的功能可分为两大类 (1)执行软件,它能完成各种实质性的功能。如测量、计算、显示、打印、输出控 制等。 (2)监控软件,它是专门用来协调各执行模块和操作者的关系,起组织调度的作用。 2.应用系统软件设计原则 应用系统的功能相差很大,程序编制者风格各异,因此应用软件的设计因系统而异, 因人而不同。但优秀的系统软件还是有其共同的特点和规律的。在进行程序设计时应注 意以下原则: (1)根据软件功能要求,将软件分解为几个相对独立的任务,并根据这些任务的联 系和时间关系,设计一个合理的软件结构 点()培养结构化程序设计风格,各功能程序实行模块化、子程序化。这样较便于调 链接,也便于移植、修改 (3)建立正确的数学模型。根据功能要求,描述出各个输入变量和输出变量之间的 数学关系,这就是建立数学模型。在单片机应用系统中,数学模型的正确程度,是系统 性能好坏的决定因素。数学模型是随系统功能的不同而异的。例如,在测量系统中,从 模拟输入通道得到的温度、流量、压力等现场信息与该信号对应的实际值往往存在非线 性关系,则需要进行线性处理。为了削弱或消除干扰信号的影响,提髙系统精度,常采 用算术平均法、中值法等数字滤波方法 )应绘制出程序流程图。这不仅是程序设计的一个重要组成部分,而且是决定成 败的关键部分,设计者千万不可轻视这一步。 (5)要合理分配系统资源,包括ROM、RAM、定时器/计数器、中断源等,尤其 要注意片内RAM的分配。 (6)软件抗干扰设计,这是提高单片机应用系统可靠性的有力措施
- 6 - 的余地，以便进行二次开发。 (3) 硬件设计要结合应用软件方案一并考虑。硬件电路结构与软件方案会产生相互 影响，综合考虑的原则是；能用软件实现的功能尽可能由软件来实现，以便简化硬件电 路，但必须注意系统对速度与实时性的要求。 (4) 应用系统中相关的器件要尽可能做到性能匹配，例如选用晶振频率较高时，存 储器的存取时间有限，应该选择允许存取速度较高的芯片；选择 CMOS 芯片单片机构 成低功耗系统时，系统中的所有芯片都应该选择低功耗的产品。 (5) 在电路设计时，要充分考虑应用系统各部分的驱动能力。驱动能力不足时，系 统工作不可靠甚至无法工作，而这种不可靠很难通过一般的测试手段来确定。因此，要 重视这一问题。 (6) 可靠性与系统的抗干扰设计应贯穿在应用系统设计的全过程，它包括芯片、器 件的选择，去噪滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。 (7) 设计时要尽可能掌握最新器件与最新技术，并把它们用于设计中。因为电子技 术发展很快，各种新器件层出不穷，各种实用的新技术日新月异，只有时刻跟踪其发展 动态，才能使设计出的系统具有最先进的性能。 7.1.5 应用系统的软件设计 在考虑应用系统的总体设计时，软件设计和硬件设计应统一考虑，同时进行。当系 统的硬件电路设计定型后，软件的任务也就明确了。 1．应用系统软件的功能 系统中的应用软件是根据系统功能要求设计的，软件设计得如何，将决定整个系统 的效率和系统性能的优劣。一般地讲，软件的功能可分为两大类： (1) 执行软件，它能完成各种实质性的功能。如测量、计算、显示、打印、输出控 制等。 (2) 监控软件，它是专门用来协调各执行模块和操作者的关系，起组织调度的作用。 2．应用系统软件设计原则 应用系统的功能相差很大，程序编制者风格各异，因此应用软件的设计因系统而异， 因人而不同。但优秀的系统软件还是有其共同的特点和规律的。在进行程序设计时应注 意以下原则： (1) 根据软件功能要求，将软件分解为几个相对独立的任务，并根据这些任务的联 系和时间关系，设计一个合理的软件结构。 (2) 培养结构化程序设计风格，各功能程序实行模块化、子程序化。这样较便于调 试、链接，也便于移植、修改。 (3) 建立正确的数学模型。根据功能要求，描述出各个输入变量和输出变量之间的 数学关系，这就是建立数学模型。在单片机应用系统中，数学模型的正确程度，是系统 性能好坏的决定因素。数学模型是随系统功能的不同而异的。例如，在测量系统中，从 模拟输入通道得到的温度、流量、压力等现场信息与该信号对应的实际值往往存在非线 性关系，则需要进行线性处理。为了削弱或消除干扰信号的影响，提高系统精度，常采 用算术平均法、中值法等数字滤波方法。 (4) 应绘制出程序流程图。这不仅是程序设计的一个重要组成部分，而且是决定成 败的关键部分，设计者千万不可轻视这一步。 (5) 要合理分配系统资源，包括 ROM、RAM、定时器／计数器、中断源等，尤其 要注意片内 RAM 的分配。 (6) 软件抗干扰设计，这是提高单片机应用系统可靠性的有力措施
(7)采取必须的软件加密措施。 7.251系列单片机高级语言c51程序设计基础 721C语言的特点 (1)语言简洁,使用方便灵活 C语言的规模较小,关键字只有32个,9种控制语句。书写形式比较自由,表示方 法简洁,使用一些简单的方法就可以构造出相当复杂的语句类型和程序结构。 (2)可移植性好 在不同的机器上80%得代码是相同的。 (3)表达能力强、方式灵活。 具有丰富的数据结构类型和运算符。利用C语言提供的运算符可以组成各种表达式, 还可以采用多种方法来获得表达式的值,从而使用户在程序设计时具有较大的灵活性 (4)可以进行结构化程序设计 C语言是一种结构化程序设计语言,即程序的逻辑结构可以顺序、选择、循环三种 基本结构组成。便于采用自顶向下的、逐步细化的结果化程序设计技术。用C语言编制 的程序具有容易理解、便于维护的优点。 (5)可以进行模块化程序设计。 C语言是以函数作为程序设计的基本单元的,编译器提供函数库供编程者调用,用 户可以自己编写特殊需要的函数,每一个函数即相当于一个程序模块,因此C语言可以 很容易地进行模块化设计。便于多人同时进行集体性开发。 (6)可以直接操作计算机硬件 C语言具有直接访问计算机物理地址的能力,C51编译器可以直接对51单片机的内 部特殊功能寄存器和IO口进行操作,可以直接访问片内片外存储器,还可以进行位操 作 7)生成的目标代码质量高。 汇编语言程序目标代码的效率是最髙的,对于同一个问题,C仅比汇编的低10%左 722C51对C语言的扩展 1标识符和关键字 C语言的标识符是用来表示源程序中某个对象名字的,这些对象可以是函数、变量、 常量、数据类型、存储方式等等。一个标识符由字符串、数字和下划线组成,开头必须 是字符或下划线。C51编译器规定的标示符长度为255个,但只有前32个有效。C语 言对于大小写敏感 关键字是一类固定名称和特定含义的特殊标识符,有时又称保留字。如int、for do等等。 C51编译器除了支持 ANSI C标准的关键字之外,还扩展了如下关键字
- 7 - (7) 采取必须的软件加密措施。 7．2 51 系列单片机高级语言 C51 程序设计基础 7.2.1 C 语言的特点 (1) 语言简洁，使用方便灵活 C 语言的规模较小，关键字只有 32 个，9 种控制语句。书写形式比较自由，表示方 法简洁，使用一些简单的方法就可以构造出相当复杂的语句类型和程序结构。 (2)可移植性好 在不同的机器上 80%得代码是相同的。 (3) 表达能力强、方式灵活。 具有丰富的数据结构类型和运算符。利用 C 语言提供的运算符可以组成各种表达式， 还可以采用多种方法来获得表达式的值，从而使用户在程序设计时具有较大的灵活性。 (4) 可以进行结构化程序设计。 C 语言是一种结构化程序设计语言，即程序的逻辑结构可以顺序、选择、循环三种 基本结构组成。便于采用自顶向下的、逐步细化的结果化程序设计技术。用 C 语言编制 的程序具有容易理解、便于维护的优点。 (5) 可以进行模块化程序设计。 C 语言是以函数作为程序设计的基本单元的，编译器提供函数库供编程者调用，用 户可以自己编写特殊需要的函数，每一个函数即相当于一个程序模块，因此 C 语言可以 很容易地进行模块化设计。便于多人同时进行集体性开发。 (6) 可以直接操作计算机硬件。 C 语言具有直接访问计算机物理地址的能力，C51 编译器可以直接对 51 单片机的内 部特殊功能寄存器和 I/O 口进行操作，可以直接访问片内片外存储器，还可以进行位操 作。 (7) 生成的目标代码质量高。 汇编语言程序目标代码的效率是最高的，对于同一个问题，C 仅比汇编的低 10%左 右。 7.2.2 C51 对 C 语言的扩展 1 标识符和关键字 C 语言的标识符是用来表示源程序中某个对象名字的，这些对象可以是函数、变量、 常量、数据类型、存储方式等等。一个标识符由字符串、数字和下划线组成，开头必须 是字符或下划线。C51 编译器规定的标示符长度为 255 个，但只有前 32 个有效。C 语 言对于大小写敏感。 关键字是一类固定名称和特定含义的特殊标识符，有时又称保留字。如 int、for 、 do 等等。 C51 编译器除了支持 ANSI C 标准的关键字之外，还扩展了如下关键字