程序烧录与样机开发.ppt

11程序烧录与样机开发 2 教学目的 了解项目开发过程学会单片机系统需求分析掌握单片机系统硬件设计与焊接过程掌握单片机系统软件调试方法理解程序下载原理掌握单片机程序下载过程掌握简单单片机系统设计制作过程 3 本章内容 单片机项目开发概述需求分析硬件电路设计与焊接软件开发程序下载综合调试综合实例 掉电不丢失日历时钟 4 11 1单片机系统开发流程 5 11 2需求分析 主要功能和技术指标分析 CPU运算速度 数据总线位数 程序存储器大小 RAM内存大小 I O数量及驱动能力 定时器 计数器数量 中断数量及外中断数量 串口通信 片内A D及D A 片内PWM CAN USB 功耗分析 电池供电 野外作业应用系统安装空间分析 贴片式 少管脚运行环境分析 环境温度 湿度 环境噪声 环境亮度等开发设备 个人知识能力 6 11 3硬件电路设计与焊接 准备工作最小系统硬件电路焊接电路板焊接效果检查 11 3硬件电路设计与焊接 7 准备原理图 专用软件protues protel99se proteldxp 手工以最小系统为例 11 3 1准备工作 11 3硬件电路设计与焊接 最小系统原理图 9 硬件准备 主要工具 辅助工具 和电子元器件等主要工具 数字万用表 电烙铁 焊锡 松香 导线等辅助工具 剪刀 镊子 吸焊器等元器件准备 AT89S51单片机 以51单片机为例 12MHz晶振一个 30pF独石电容两个 10uF极性电容两个 0 1uF电容一个 10K电阻一个 普通小按键一个 单列排针 管座 万能板等 元器件的用途及实用方法焊接方法介绍 11 3 1准备工作 11 3硬件电路设计与焊接 硬件准备 原件 万用板 11 3硬件电路设计与焊接 11 焊接顺序 管座 晶振电路 复位电路 插针焊接结果 11 3 2最小系统硬件电路焊接 11 3硬件电路设计与焊接 12 检测方法 应用数字万用表的二极管和蜂鸣功能档位 检测两管脚之间的连接电阻 断路错误的检测 两管脚间连接电阻为无穷大短路错误的检测 两管脚间连接电阻为0或几欧 11 3 3电路板焊接效果检查 11 3硬件电路设计与焊接 13 11 4软件开发 软件开发过程 Vision3软件调试 11 4软件开发 14 11 4软件开发 划分功能模块及安排程序结构画出各程序模块的详细流程图编写程序调试程序 11 4 1软件开发过程 15 11 4软件开发 启动调试反汇编窗口 查看真正的指令设置断点 简单断点 复杂断点执行目标程序方法 跟踪运行调试Watch窗口 查看变量值和变化CPU寄存器窗口 查看和修改寄存器值Memory窗口 查看和修改所有RAM内变量值外围部件模拟 软件仿真硬件的执行设置调试选项 11 4 2 Vision3软件调试 16 启动调试功能 11 4软件开发 17 反汇编窗口 11 4软件开发 18 设置简单断点 11 4软件开发 19 设置复杂断点 11 4软件开发 20 Watch窗口 11 4软件开发 21 内存窗口 11 4软件开发 22 CPU寄存器窗口 11 4软件开发 23 外围部件窗口 11 4软件开发 24 外围部件窗口 11 4软件开发 25 设置调试选项 11 4软件开发 26 11 5程序下载 并行模式编程Flash原理串行模式编程Flash原理应用专业编程器的程序下载简易编程器的程序下载ISP编程器制作 11 5程序下载 27 11 5程序下载 编程AT89S52的步骤如下 1 在地址线上输入所编程的内存地址 2 在数据线上输入代码数据 3 激活正确的控制信号组合 4 升高 Vpp管脚电压到12V 5 在ALE 管脚上加一次脉冲 编程一字节Flash阵列 或编程加密位 字节写周期是自定时的 典型的写周期不大于50us 对整个阵列重复步骤1 5 并改变地址和数据 或直到目标文件写入结束 就将代码数据写入Flash之中了 11 5 1并行模式编程Flash原理 28 11 5程序下载 编程连线图 11 5 1并行模式编程Flash原理 29 11 5程序下载 校验连线图 11 5 1并行模式编程Flash原理 30 11 5程序下载 编程 校验时序图 11 5 1并行模式编程Flash原理 31 11 5程序下载 串行编程算法以串行方法对AT89S52编程和校验时 采取以下步骤 上电序列 在Vcc和GND间加电 置RST为高电平 输入时钟信号 内 外均可 且等待10ms 使振荡稳定 首先向AT89S52传送串行编程使能指令 发送指令时由MOSI P1 5传送串行数据 由SCK P1 7传送串行时钟 串行时钟信号要低于系统时钟的1 16 Flash存储器每次只能编程一个字节 编程时按照编程命令表 将欲编程的单元地址 数据 存储器类型组合成正确的指令 传送给AT89S52 写周期是内部定时 5V供电时 典型时间不超过0 5ms 编程结束后 RST引脚能立即设置为低电平 开始正常工作 也可以将RST引脚设置为低电平后 关断电源 11 5 2串行模式编程Flash原理 32 11 5程序下载 11 5程序下载 指令输入 数据输出 时钟输入 串行编程连线图 33 11 5程序下载 11 5程序下载 串行编程时序图 34 11 5程序下载 安装软件 以南京西尔特公司的SP280U通用编程器为例 11 5 3专业编程器的程序下载 35 11 5程序下载 程序下载 硬件准备选择器件将数据装入缓冲区设置选项下载 11 5 3专业编程器的程序下载 36 11 5程序下载 程序下载 11 5 3专业编程器的程序下载 37 11 5程序下载 程序下载 硬件准备选择器件将数据装入缓冲区设置选项下载 11 5 4简易编程器的程序下载 38 11 5程序下载 11 5 4简易编程器的程序下载 39 11 6ISP编程器制作 11 6ISP编程器制作 自制ISP编程器的原理应用AVR单片机ATMEGA8的制作方案应用CH341A CH341H的制作方案 40 11 6ISP编程器制作 11 6 1自制ISP编程器的原理 自制ISP编程器的原理AT89S51 52单片机的ISP接口是一个SPI同步串行接口 共有4个引脚 RST MOSI MISO和SCK 在编程时 这四个引脚按照一定时序 遵循表11 2的四字节数据格式 向单片机传输数据 就可以将代码数据写入单片机程序存储器中 11 6程序下载 11 6 2ATMEGA8的制作方案 11 6程序下载 11 6 2ATMEGA8的制作方案 43 11 6程序下载 11 6 2ATMEGA8的制作方案 11 6程序下载 11 6 3CH341A的制作方案 45 11 7综合调试 11 7综合调试 综合排错的顺序 通常 综合排错的顺序是 首先保证电源正常 其次是最小系统能够正常工作 第三是调试显示部分 在调试其它复杂功能之前 保证显示器能够正常显示信息 依次是调试其它各项功能 最后调试按键功能 46 11 7综合调试 11 7综合调试 上电检查启振检查显示功能调试其它各项功能的调试最终调试 47 11 8综合实例 11 8综合实例 任务 设计制作一个掉电不丢失日历时钟设计制作步骤 系统功能要求功能分析及系统设计主要元器件确定主要元器件性能介绍硬件设计软件设计及下载 实例原理图 49 11 8综合实例 11 8综合实例 实际样品运行图 50 本章小结 11 8综合实例 本章以51系列单片机为例 详细讲述了单片机系统实际开发过程的相关知识和技巧 主要包括需求分析与总体方案设计 硬件焊接 硬件检查 软件调试 程序烧录 综合调试等几个主题 为了方便大家今后的实际开发 还详细介绍了AT89S52等单片机程序烧录原理 并提供了两个自制简易编程器的原理方案和自制方法 最后给出了一个完整的综合设计实例