单片机基础及应用-设计原则简介

2023-11-17 理论教育版权反馈

【摘要】：在单片机应用系统设计时，应按以下6条原则进行：1）明确设计目标。在整个设计过程中要不断地对照设计目标并满足目标要求。2）自上而下设计。3）软、硬件优化设计。大部分子任务可以以硬件为主实现也可以以软件为主实现，必须进行协调优化设计，从而提高性能质量，降低成本。6）组合及开放式设计。

在单片机应用系统设计时，应按以下6条原则进行：

1）明确设计目标。通过用户需求分析得到系统要求的功能、性能和约束条件，避免功能、性能过高，约束条件过严，使得投入大、开发周期长，必须权衡利弊并留有一定的富余量。在整个设计过程中要不断地对照设计目标并满足目标要求。

2）自上而下设计。把复杂问题分解为简单问题（单元电路和基本程序可实现），形成相互独立包含各项指标的子任务书，再逐级细分，直到可以由一个人独立完成的电路或算法为止。子任务完成后汇总起来即完成总体任务。

3）软、硬件优化设计。大部分子任务可以以硬件为主实现也可以以软件为主实现，必须进行协调优化设计，从而提高性能质量，降低成本。

用硬件实现时，缺点是成本增加、故障点多，但具有处理及时、减轻微处理器负担的优点；用软件实现时，优点是降低了成本，但一次性人力和时间投入多。一般应按软件代替硬件、复杂软件用硬件取代的原则去协调。(www.chuimin.cn)

4）较高性价比。在满足性能指标的前提下，尽可能采用简单的方案；依据产品化的规模权衡研制成本和生产成本；同时要考虑系统的使用和维护费用。

5）提高可维护性。采用自诊断技术、硬件保护电路、硬件冗余后备、留置方便测试点等提高可维护性；模拟运行环境对硬件进行试验和测试，对软件进行反复考核与诊断；设置异常情况和极限环境检验系统的可维护性。

6）组合及开放式设计。采用流行的标准总线结构，选用成熟的软、硬件功能模块组合成系统，重点放在总体方案和专用软件设计上，从而缩短了开发周期，使得系统的结构灵活，便于扩充，质量稳定，维修方便。