單片機編程方案

　　在射頻控制時，MCU的時鐘（晶振）、數據線會輻射基頻或基頻的倍頻，被低噪放LNA放大后進入混頻，出現帶內的Spur，無法濾除。除了用layout、選擇低輻射MCU的方法可以減少一些以外，還有什么別的方法？

　　答：在設計高頻電路用電路板有許多注意事項，尤其是GHz等級的高頻電路，更需要注意各電子組件pad與印刷pattern的長度對電路特性所造成的影響。最近幾年高頻電路與數位電路共享相同電路板，構成所謂的混載電路系統似乎有增加的趨勢，類似如此的設計經常會造成數位電路動作時，高頻電路卻發生動作不穩定等現象，其中原因之一是數位電路產生的噪訊，影響高頻電路正常動作所致。為了避免上述問題除了設法分割兩電路block之外，設計電路板之前充分檢討設計構想，才是根本應有的手法，基本上設計高頻電路用電路板必需掌握下列三大原則：

　　高質感。

　　不可取巧。

　　不可倉促搶時間。

　　以下是設計高頻電路板的一些建議：

　　印刷pattern的長度會影響電路特性。尤其是傳輸速度為GHz高速數位電路的傳輸線路，通常會使用strip line，同時藉由調整配線長度補正傳輸延遲時間，其實這也意味著電子組件的設置位置對電路特性具有絕對性的影響。

　　作大better。銅箔面整體設置ground層，而連接via的better ground則是高頻電路板與高速數位電路板共同的特征，此外高頻電路板最忌諱使用幅寬細窄的印刷pattern描繪ground。

　　電子組件的ground端子，以最短的長度與電路板的ground連接。具體方法是在電子組件的ground端子pad附近設置via，使電子組件能以最短的長度與電路板的ground連接。

　　信號線作短配線設計。不可任意加大配線長度，盡量縮短配線長度。

　　減少電路之間的結合。尤其是filter與amplifier輸出入之間作電路分割非常重要，它相當于audio電路的cross talk對策。

　　回路Layout考量：震蕩電路僅可能接近IC震蕩腳位；震蕩電路與VDD VSS保持足夠的距離；震蕩頻率大于1MHz時不需加 osc1 osc2 電容；電源與地間要最短位置并盡量拉等寬與等距的線，于節點位置加上104/103/102等陶瓷電容。

　　系列的96單片機80c196KB開發系統時，都有那些注意事項？

　　答：一個即時系統的軟體由即時操作系統加上應用程序構成。應用程序與作業系統的接口通過系統調用來實現。用80C196KB作業系統的MCU，只能用內部RAM作為TCB和所有系統記憶體（含各種控制表）以及各個任務的工作和資料單元。因此一定要注意以下幾點：

　　對各個任務分配各自的堆迭區，該堆迭區既作為任務的工作單元，也作為任務控制塊的保護單元。

　　系統的任務控制塊只存放各任務的堆迭指標，而任務的狀態均存放于任務椎棧中。在一個任務退出運行時，通過中斷把它的狀態進棧，然后把它的堆迭指標保存于系統的TCB中；再根據優先取出優先順序最高的已就緒任務的堆迭指標SP映象值送入SP中；最后執行中斷返回指令轉去執行新任務。

　　各任務的資料和工作單元盡量用堆迭實現，這樣可以允許各任務使用同一個子程序。使用堆迭實現參數傳遞并作為工作單元，而不使用絕對地址的RAM，可實現可重入子程序。該子程序既可為各個任務所調用，也可實現遞回調用。

　　在demo板上采樣電壓時，不穩定，采樣結果有波動，如何消除？

　　答：一般來說，仿真器都是工作在一個穩壓的環境（通常為5V）。如果用仿真器的A/D時，要注意其A/D參考電壓是由仿真器內部給出，還是需要外部提供。A/D轉換需要一個連續的時鐘周期，所以在仿真時不能用單步調試的方法，否則會造成A/D采樣值不準。至于A/D采樣不穩定，可以在A/D輸入口加一電容，起到濾波作用；在軟件處理時采用中值濾波的方法。

　　在車載DVD系統中，如何設計電子防震系統？

　　答：在車載DVD系統，最好選擇高檔DVD機，因為高檔DVD機都采用電子防震系統（ADVANCEDESP），當記憶緩沖區內的讀數降低，先進的電子防震設計會以雙速讀數系統，做出比正常速度快兩倍的讀數速率，以減低噪聲，即使連續震蕩仍可避免跳線情況出現，現在就說說什幺叫電子防震。簡單地說：電子防震就是一個信號的儲存--釋放過程，首先CD要先把信號進行提前讀取，也就是我們見到機子的加速，再把信號儲存在RAM中，而我們在開防震的時候所聽到的就是經過RAM的聲音，這樣就是它的過程。當沒有防震時是由于信號是1比1讀取的，所以當受到沖擊后，就會出現跳音。而當開了防震時，機子受到沖擊后，由RAM釋放出來的聲音使音樂不停地播放，而與此同時，光頭迅速進行復位檢索，當檢索到信號后立即補充，所以不會出現跳音。大概的情況就是這樣。但是這樣還沒有滿足用家的要求，由于這種的方法帶來的時間短，通常只有3秒，所以跳音的機會還是蠻高，如果增大RAM又帶來造價的增高因為RAM這東西價格較貴，尤其是質量好的。

　　在電子防震技術中，有那些IC或器件可供選擇？

　　答：在電子防震技術中，最重要的技術之一要數是RAM技術，而一直以來都是因為它的成本問題，所以防震時間都一直不能增加，也就是說RAM本身就有限制，RAM的容量越大，造價就越高。而許多廠家就如何在RAM的限制里得到最大限度的記憶時間展開了開發研究。

　　如何進行編程可以減少程序的bug？

　　答：在此提供一些建議，因系統中實際運行的參數都是有范圍的。系統運行中要考慮的超范圍管理參數有：

　　物理參數。這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。合理設定這些邊界，將超出邊界的參數都視為非正常激勵或非正常回應進行出錯處理。

　　資源參數。這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆迭深度。在程序設計中，對資源參數不允許超范圍使用。

　　應用參數。這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。如E2PROM的擦寫次數與資料存儲時間等應用參數界限。

　　過程參數。指系統運行中的有序變化的參數。

　　在上述參數群對一程序編寫者而言，須養成良好習慣，在程序的開頭，有順序的用自己喜歡文字參數對應列表來替代，然后用自己定義的文字參數來編寫程序，這樣在做程序的修改及維護時只在程序的開頭做變動即可，不用修改到程序段，才比較容易且不會出錯。

　　有人認為單片機將被ARM等系列結構的嵌入式系統所取代。單片機的生命期還有多長？

　　答：因為8位單片機與嵌入式系統的ARM在功能結構和單價的差異，故應用層次上就有很大的不同。 ARM適用于系統復雜度較大的高級產品，如PDA、手機等應用。 而8位單片機因架構簡單，硬件資源相對較少，適用于一般的工業控制，消費性家電……等等。評估單片機近期是否會給ARM取代，要觀察兩個因素：

　　芯片成本因ARM的工作頻率較高，電路較龐大，所需的芯片制造工藝要求在0。25U以上，成本較高。8位單片機工作頻率相對較低，電路較小，所需的芯片制造工藝在0。5U 即可，成本較低。

　　功能定位的功能較單片機強，但兩者定位不同。就如現階段不會有人用ARM去作一個簡單的工業定時開關。當然，如果兩者單價相同也無不可，但現實是有很大的單價差距。

　　至于將來，因芯片制造成本會不斷下降，上述的成本差異影響愈來愈少！但我估計在往后5年單片機仍有價格優勢，仍能存活！但ARM是否會精簡架構，降低成本，搶奪低階市場？我想可能性不大，ARM應該會向上發展。同樣，單片機也只能向上發展，如16位，高功能……等。 原因就是因為芯片制造工藝進步太快。壓迫芯片設計往高集成發展。

　　在單片機C編成時，如何才能使生成的代碼具有和匯編一樣的效率？

　　答：如果是使用C語言編程時，不太可能生成的代碼具有1：1和匯編一樣的效率。

　　語言命令要被硬件識別并執行，必須通過編譯器編譯。編譯器分為前端、中端、后端。前端與各種計算機語言寫的程序打交道，后端與處理器的基本指令集接軌。所以如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好能夠很了解所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句，這樣就能確保單片機C編程的時候同樣的功能不同的C程序，編譯效率最高。但是各家的C編譯器都會有一定的差異，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20%，所以不同廠家的C編譯器的編譯效率也會有所不同。

　　單片機和哪種內核的單片機比較接近？

　　答：嚴格的說，ARM不是單片機，是一個嵌入式的實時操作系統。ARM（Advanced RISC Machines）是微處理器行業的一家知名企業，設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟件。ARM將其技術授權給世界上許多著名的半導體、軟件和OEM廠商，每個廠商得到的都是一套獨一無二的ARM相關技術及服務。所以市場上像Intel、IBM、LG半導體、NEC、SONY、菲利浦和國半這樣的大公司都有ARM系列，現在不存在什幺ARM單片機和哪種內核的單片機比較接近的問題。而且由于廠家購買內核后會根據自己芯片應用方向的不同，自行添加不同的外掛功能模塊，所以，同樣內核的芯片其提供的功能是不同的。

　　從51轉到ARM會有困難嗎？

　　答：從51轉到ARM，其實編程之類的原理都是一樣的，但是要注意的是ARM是一個RISC的架構，在ARM的應用開放源代碼的程序很多，要想提高自己，就要多看別人的程序，linux，uc/os-II等等這些都是很好的源碼。

　　我學過MCS51單片機教材，很有興趣，但缺乏實踐經驗，手頭沒有任何道具可供演練，資金又有限，請問該怎么辦？

　　答：在沒有任何條件進行實踐時，如果真的有興趣，可以下載一些具有軟件仿真功能仿真軟件進行一些編程，像一些做得比較好的51仿真軟件應該具有這種功能。HOLTEK的仿真軟件HT-IDE3000也具有相應的功能，同時它還具有LCD軟件仿真，周邊電路的軟件仿真。

　　如果已經有了針對某MCU的C實現的某個算法，保持框架不變，對核心的部分用匯編優化，有沒有一些比較通用的原則？

　　答：每個人的編程都有自己的風格與習慣，如果要利用別人的程序，在其中修修改改，如果他的程序并沒有很好的模塊化的話，建議最好不要這幺做，否則本來預期達到事倍功半，說不定反而事半功倍了。要參考他人的程序當然可以，但是首要是要看懂并理解他人程序的算法精髓，而不是在他的基礎上打補丁。而關于算法方面的優化，可以購買一些數據結構的書籍，上面有比較詳細的說明。

　　如果準備估計一個算法的MIPS，有什么好的途徑？

　　答：算法的運行時間是指一個算法在計算機上運算所花費的時間。它大致等于計算機執行簡單操作（如賦值操作，比較操作等）所需要的時間與算法中進行簡單操作次數的乘積。通常把算法中包含簡單操作次數的多少叫做算法的時間復雜性。它是一個算法運行時間的相對量度，一般用數量級的形式給出。度量一個程序的執行時間通常有兩種方法：

　　一種是事后統計的方法。因為很多計算機內部都有計時功能，不同算法的程序可通過一組或若干組相同的統計數據以分辨優劣。但這種方法有兩個缺陷：一是必須先運行依據算法編制的程序；二是所得時間的統計量依賴于計算機的硬件、軟件等環境因素，有時容易掩蓋算法本身的優劣。因此人們常常采用另一種事前分析估算的方法。

　　一種是事前分析估算的方法。一個程序在計算機上運行時所消耗的時間取決于下列因素：

　　依據的算法選用何種策略；問題的規模。例如求100以內還是1000以內的素數；書寫程序的語言。對于同一個算法，實現語言的級別越高，執行效率就越低；編譯程序所產生的機器代碼的質量。這個跟編譯器有關；機器執行指令的速度。

　　顯然，同一個算法用不同的語言實現，或者用不同的編譯程序進行編譯，或者在不同的計算機上運行時，效率均不相同。這表明使用絕對的時間單位衡量算法的效率是不合適的。撇開這些與計算機硬件、軟件有關的因素，可以認為一個特定算法"運行工作量"的大小，只依賴于問題的規模（通常用整數量n表示），或者說，它是問題規模的函數。

　　一個算法是由控制結構（順序、分支和循環三種）和原操作（指固有數據類型的操作）構成的，則算法時間取決于兩者的綜合效果。為了便于比較同一問題的不同算法，通常的做法是，從算法中選取一種對于所研究的問題（或算法類型）來說是基本運算的原操作，以該基本操作重復執行的次數作為算法的時間度量。

　　算法的MIPS有專門的一門學問，可以去好好參考相關的數據結構書籍。

　　遙控的編*思路和設計流程是怎樣的？

　　答：一般來說完整的遙控碼分為頭碼、地址碼、數據碼和校驗碼四個組成部分。頭碼根據不同的廠家各不相同，地址碼和數據碼都由邏輯“1”和邏輯“0”組成。編碼的設計目的，就是按照編碼規則發送不同的碼值。我們最常見的碼型有SONY、松下、NEC等廠家型號。遙控編碼芯片最常用的是在空調、DVD、車庫門等遙控器上。

　　設計編碼程序可以分為三個部分。

　　第一部分是了*型的特性。遙控碼的頭碼和地址碼（也稱為客戶碼）是固定不變的，數據碼和校驗碼根據不同的鍵值而改變。

　　第二部分是計算發碼時間。遙控碼大部分都是由邏輯“1”和邏輯“0”組成，也就是由一串固定占空比、固定周期的方波所組成。通常這些方波的周期是毫秒甚至微秒等級，需要在時間上計算的比較精確。所以選擇發碼單片機型號的時候，就要考慮到單片機的運行速度是不是夠快，以及程序運行時間夠不夠。

　　第三部分就是程序的編寫。選定單片機型號之后，開始設計程序流程。一般來說我們使用I/O口就可以做發碼的輸出端口。發碼程序一般由幾個子程序組成，頭碼子程序、邏輯1子程序，邏輯0子程序以及校驗碼的算法子程序。一旦我們得到要發送碼的命令后，首先調用頭碼子程序，然后根據客戶碼和鍵值調用邏輯1子程序或者邏輯0子程序，最后調用校驗碼算法子程序輸出校驗碼。

　　公司的HT48CA0/HT48RA0、HT48CA3/HT48RA3和HT48CA6是專為遙控器設計的單片機，它們具有專門紅外輸出口，可以實現絕大部分發碼的要求。

　　設計*程序也可以分為三部分。

　　第一部分了解編碼波形特性。從分析編碼的高、低脈沖寬度入手，了解邏輯“1”和邏輯“0”的波形占空比、周期。了解頭碼的特性。

　　第二部分確定接收方式。一般我們可以用I/O口查詢方法或者INT口中斷響應方法來接收編碼。這兩者的區別是I/O口查詢方式比較耗費單片機的運行時間資源，需要不斷的去偵測I/O的電平變化，以免漏掉有效的碼值；而INT口中斷接收方式則比較節省資源，當外部有電平變化時，單片機才需要去處理，不需要時刻進行偵測。但是INT口中斷接收方式不能辨別相同周期不同占空比的波形特性，當編碼所攜帶的邏輯“1”和邏輯“0”具有這種特性時，就無法通過INT口中斷接收方式來辨別了，因為INT中斷只是在上升沿或者下降沿的時候才觸發。

　　第三部分將接收的碼值存儲并分析執行。根據判斷高低電平的寬度（定時器或者延時），可以得到碼值，也就是我們所說的*。一般我們連續收到3個相同的完整碼值，就確認此碼的確被發出，并接收成功。當*結束，根據碼值我們可以判斷出是哪個按鍵被按下，由此去執行相對的按鍵功能。

　　公司的HT48以及HT49（帶LCD）系列單片機，都可以符合大多數*的任務。

　　在學習單片機的過程中，如何理解預分頻，12時鐘模式（6時鐘模型）等概念？

　　答：預分頻器的英文是prescaler。它就是將輸入的頻率信號分頻，然后再輸出。HOLTEK公司有一款最基本的8位I/O型單片機HT48R05A-1，我們就以這款單片機為例說明。HT48R05A-1有一個8位向上計數的定時器Counter。系統時鐘Fsys（4MHz）進入八階預分頻器（8-stage Prescaler）進行分頻，再進入定時計數器Counter計數。根據軟件設置，預分頻器可以將Fsys進行2的n次方分頻（n=1~8）。舉例來說，如果軟件設置為預分頻器2分頻，那幺預分頻器輸出的頻率就是Fsys/2=2MHz，這個2MHz信號再進入定時計數器Counter。