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单片机基础及应用：系统软件设计

2023-11-17 理论教育版权反馈

【摘要】：1．存储器及I／O口地址分配系统软件设计采用模块化结构。由于AT89C52单片机内有256字节的RAM，且高128字节的RAM只能采用间接寻址方式，所以本系统将堆栈顶地址设置在片内RAM数据缓冲区0A0H。怎样实现软件和硬件的协调优化设计？根据电热恒温培养箱的指标对以单片机组成的恒温控制系统提出以下要求：1）温度设置：2位十进制数。

1．存储器及I／O口地址分配

系统软件设计采用模块化结构。整个程序由主程序、显示子程序、定时采样子程序、打印子程序等模块组成。

由于AT89C52单片机内有256字节的RAM，且高128字节的RAM只能采用间接寻址方式，所以本系统将堆栈顶地址设置在片内RAM数据缓冲区0A0H。

显示缓冲区设置在片内RAM的40H～47H单元。

MCS-51单片机系统中，片外RAM及I／O口存储空间的地址是统一编址的。本系统采用1片74LS138地址译码器实现对片外RAM及I／O接口的地址译码，其中，74LS138译码器的译码输入端C、B、A分别接单片机的P2．7、P2．6、P2．5，则其译码器输出端对应的口地址为：

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1）根据硬件电路的连接，系统中RAM及I／O接口地址分配如下：

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2）在键盘电路中，键盘中各键对应的键号及键值如表10－2所示。

表10－2　键盘中各键对应的键号与键值

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2．程序设计

1）主程序。主程序的流程如图10－21所示。

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图10－21　主程序流程图

【主程序】

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3）T0中断服务。中断服务程序流程如图10－22所示。

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习题10(www.chuimin.cn)

1．填空题

（1）应用系统的功能主要是指____________、___________和____________。

（2）应用系统的技术指标主要包括_________________________________________________________。

（3）按照在应用系统中的作用，软件的模块可分为____________和____________两类。

（4）软件的状态标志的作用主要是____________和____________。

（5）典型应用系统的硬件结构主要包括____________、___________、____________、____________、____________、___________。

（6）应用系统的____________是系统最重要的一个指标，必须贯穿于整个设计过程中，在_____________设计和_____________设计中都必须充分考虑。

2．简答题

（1）简答进行需求分析的要点及需求分析报告的内容。

（2）试述总体设计方案的内容。

（3）怎样实现软件和硬件的协调优化设计？

（4）你是怎样理解模块化设计的？

（5）你是怎样理解自上而下的设计方法的？

（6）你是怎样理解系统资源的？它包括哪些内容？

（7）试述系统调试的步骤及内容。

（8）硬件抗干扰可以采用哪些措施？

（9）软件抗干扰可以采用哪些措施？

3．设计题

试设计一个采用单片机控制的电热恒温培养箱，可应用于科研机构及医院作为细菌培养或用于育种、发酵及其他恒温试验。培养箱加热功率范围为200～700W，容积为350mm×350mm×400mm，电源为交流220V，温度控制范围为室温至99℃，升温速度为0．5℃／min，温度控制精度为±0．5℃。根据电热恒温培养箱的指标对以单片机组成的恒温控制系统提出以下要求：

1）温度设置：2位十进制数。

2）温度显示：3位十进制数。

3）打印输出：标准并行口。

4）控温范围：室温至99℃。

5）控制方式：数字式PID调节。

6）控制精度：＜±0．5℃。