單片機應用程序設計技術

《單片機應用程序設計技術(第3版)》總結了作者多年來在80C51系列單片機應用系統軟體設計中的實踐經驗，歸納出一整套應用程序設計的方法和技巧。在內容安排上，不僅有實現功能要求的應用程序設計步驟、子程序、監控程序及常用功能模塊設計方法，還以較大篇幅介紹了提高系統可靠性的抗干擾設計和容錯設計技術以及程序測試的正確思想方法。附錄中向讀者提供了完整的系統程序設計樣本和經過多年使用考驗的定點運運算元程序庫與浮點運運算元程序庫的程序文本、註釋及使用方法。

《單片機應用程序設計技術(第3版)》深入淺出，並配以大量實例，可作為從事單片機應用系統研究的工程技術人員的軟體設計指導用書，也可作為高等院校相關專業師生的參考用書。

第1章 應用程序的設計步驟

1.1 設計任務書的編寫

1.2 硬體電路設計

1.3 軟體任務分析

1.4 數據類型和數據結構的規劃

1.5 資源分配

1.6 編程及調試

1.7 編程語言與開發環境的選擇

第2章 程序流程圖與子程序設計

2.1 程序流程圖

2.1.1 程序流程圖的畫法

2.1.2 從程序流程圖到程序

2.2 子程序設計

2.2.1 結構化的程序設計風格

2.2.2 參數的使用

2.2.3 演演算法的合理性和可靠性

2.2.4 子程序的透明性設計

2.2.5 子程序的相容性設計

2.2.6 子程序的容錯性設計

第3章 系統監控程序設計

3.1 監控程序的任務

3.2 監控程序的結構

3.2.1 作業順序調度型

3.2.2 作業優先調度型

3.2.3 鍵碼分析作業調度型

3.3 普通監控程序的設計方法

3.3.1 系統狀態分析

3.3.2 狀態轉移分析

3.3.3 狀態順序編碼型監控程序的設計方法

3.3.4 狀態特徵編碼型監控程序的設計方法

3.3.5 監控程序的4種設計風格

3.4 菜單驅動的監控程序設計方法

3.4.1 系統功能分析和菜單結構設計

3.4.2 畫面設計

3.4.3 監控程序設計方法

第4章 常用功能模塊的設計

4.1 軟體時鐘

4.1.1 時鐘系統的建立

4.1.2 時鐘的校對

4.1.3 定時任務的觸發與撤除

4.1.4 相對時鐘（鬧鐘）

4.2 鍵盤

4.2.1 軟體去抖動處理

4.2.2 連擊的處理

4.2.3 複合鍵的處理

4.2.4 鍵盤編碼

4.3 數碼顯示

4.3.1 顯示模塊在系統軟體中的安排

4.3.2 顯示配置與輸出驅動

4.3.3 滅零處理

4.3.4 閃爍處理

4.3.5 模擬串列顯示

4.4 無字型檔液晶顯示屏

4.4.1 圖文混合顯示的基本原理

4.4.2 字元的顯示

4.4.3 圖形的顯示

4.4.4 漢字的顯示

4.4.5 漢字的排版及其畫面的輸出

4.5 有字型檔液晶顯示屏

4.5.1 液晶屏的硬體介面

4.5.2 最底層驅動子程序

4.5.3 常用子程序

4.5.4 畫面顯示

4.6 觸摸屏

4.6.1 觸摸信息的獲取

4.6.2 觸摸位置的計算

4.6.3 按鈕編號查詢方法

4.6.4 觸摸屏校準

第5章 抗干擾設計

5.1 干擾的作用機制及後果

5.2 抗干擾的硬體措施

5.2.1 抗串模干擾的措施

5.2.2 抗共模干擾的措施

5.3 數字信號輸入/輸出中的軟體抗干擾措施

5.3.1 數字信號的輸入方法

5.3.2 數字信號的輸出方法

5.4 數字濾波

5.4.1 程序判斷濾波

5.4.2 扣值濾波

5.4.3 算術平均濾波

5.4.4 去極值平均濾波

5.4.5 加權平均濾波

5.4.6滑動平均濾波

5.4.7 低通濾波

5.5 CPU抗干擾技術

5.5.1 人工複位

5.5.2 掉電保護

5.5.3 睡眠抗干擾

5.5.4 指令冗餘

5.5.5軟體陷阱

5.5.6 看門狗系統

5.6 系統的恢復

5.6.1 系統複位

5.6.2 熱啟動過程

5.6.3 重要信息的恢復

5.6.4 系統狀態的重入

第6章 容錯設計

6.1 硬體故障的自診斷技術

6.1.1 CPU的診斷

6.1.2 程序存儲器的診斷

6.1.3 RAM的診斷

6.1.4 A/D通道的診斷與校正

6.1.5 D/A通道的診斷

6.1.6 數字I/O通道的診斷

6.1.7 硬體自診斷模塊

6.2 人機界面的容錯設計

6.2.1 輸入提示功能的設計

6.2.2 數據輸入的容錯設計

6.2.3 命令輸入的容錯設計

6.2.4 輸入界面的安全性設計

6.2.5 輸出界面的容錯設計

6.3 軟體的一般容錯設計

6.3.1堆棧溢出的預防

6.3.2 中斷中的資源衝突及其預防

6.3.3 狀態轉移的條件審查

6.3.4 重要模塊的安全措施

6.3.5 運算軟體的容錯設計

6.3.6 軟體標誌的使用

6.3.7 子程序的使用

6.4 互斥型輸出的硬體容錯設計

第7章 程序測試

7.1 程序測試的心理準備

7.1.1 程序測試的正確定義

7.1.2 程序測試結果的正確評價

7.1.3 培養正常的測試心理狀態

7.2 程序測試方法

7.2.1 程序會審和口頭宣講

7.2.2 白盒測試法

7.2.3黑盒測試法

7.2.4 自頂向下測試法

7.2.5 自底向上測試法

7.3 程序糾錯

7.3.1 程序跟蹤法

7.3.2 分析推理法

7.3.3 糾錯原則

附錄A 完整的應用程序樣本

A.1 狀態順序編碼，監控程序在主程序中（彙編語言）

A.2 狀態特徵編碼，監控程序在定時中斷中（彙編語言）

A.3 狀態順序編碼，監控程序在主程序中（C51語言）

A.4 狀態特徵編碼，監控程序在定時中斷子程序中（C51語言）

附錄B MCS-51單片機實用子程序庫

B.1 MCS-51定點運運算元程序庫及其使用說明

B.2 MCS-51浮點運算子程序庫及其使用說明

B.3 MCS-51高精度浮點運運算元程序庫及其使用說明

參考文獻