怎樣分析單片機程序

設計單片機程序不是從零開始，而是先對已有的相關程序進行閱讀分析。分析程序是設計、修改、優化、維護的重要步驟。因此，掌握單片機程序的分析方法是非常必要的。

１ 詳細閱讀設備使用說明書

可投產（使用）的單片機系統都附有使用說明書（手冊），它介紹了該產品的（工作原理）技術指標、使用步驟、操作方法和注意事項，同時還有系統的有關狀態、顯示、報警等信息。這為閱讀程序、劃分模塊分析功能提供了極大的幫助。若有該系統，應對其反復操作，熟悉使用步驟和操作方法。操作時應全面詳細，確保程序和外圍電路的每一部分都執行過。

２ 了解單片機芯片型號及功能

目前，具有代表性的單片計算機有：８位單片機，即５１系列；１６位單片機，即９６系列；３２位嵌入式微處理器，即Ｘ８６結構的ｉ３８６ＥＸ系列；超低功耗ｉ４８６系列和ＲＩＳＣ結構的ｉ９６０系列等。由于ＭＣＳ—５１系列單片機具有集成度高，處理功能強，可*性好，價格低廉等優點，它在智能儀器儀表、控制工程、測試技術等領域得到了廣泛的應用。繁多的單片機品種，使閱讀者必須首先知道該電路中具體使用了哪一種單片機芯片，弄清其引腳功能、存儲器結構、指令系統等。

３ 分析掌握外圍電路各部分的作用

在單片機應用系統中，硬件是基礎，軟件的功能是對硬件進行合理調配和使用。在控制系統的開發中，軟件和硬件設計基本上是同步進行的。

３．１ 單片機常用的外圍電路

單片機常用的外圍電路包括程序擴展電路、內存擴展電路、并行口擴展電路、Ｗａｔｃｈｄｏｇ電路、串行通訊電平轉換電路、ＬＥＤ（ＬＣＤ）數碼顯示電路、鍵盤電路、Ａ/Ｄ轉換電路、Ｄ/Ａ轉化電路、指示燈電路等，同時還必須明確該電路的實現方式。單片機外圍電路簡圖見圖１。

３．２ 其他電路及連線

為了阻抗匹配，增設驅動電路，驅動大電流電路時采用的光電隔離電路，ＣＭＯＳ電路多余輸入端的處理（接正電源或接地），地線系統（系統地，機殼地或屏蔽地，數字地，模擬地）的安排，信號線包括讀、寫信號線、片選信號線、時鐘信號線、讀選通信號（ＰＳＥＮ）、地址鎖存信號（ＡＬＥ）、復位信號等的連接及Ｉ/Ｏ地址的分配，掌握這些對程序的閱讀至關重要。

４ 閱讀分析程序

４．１ 單片機程序所用語言

由于匯編語言精煉高效，小型的單片機程序常采用匯編語言。而Ｃ語言既有高級語言的各種特點，又可對硬件進行操作，進行結構化程序設計。對ＭＣＳ—５１單片機，目前采用比較多的有ＡＳＭ５１，Ｃ５１等。此外，還有匯編語言與ＢＡＳＩＣ語言混編的單片機程序。

４．２ 單片機程序的基本結構與組成

在整個單片機程序中初始化、自檢部分安排在單片機程序的開始，隨后便是主（監控）程序，各模塊和子程序，此外還有字形表及數據表等。

４．２．１ 傳統的程序結構

單片機程序一般采用模塊化設計。其中心思想是將一個功能較多、程序量較大的程序整體按其功能劃分成若干個相對獨立的程序段。通常把控制單片機應用系統工作的整個程序稱為監控程序。監控程序按模塊分為監控主程序和命令處理子程序。命令處理子程序完成各種命令所規定的具體操作，它按各種命令再分為不同的子程序模塊。它的編程方法與功能要求與系統硬件密切相關，沒有通用的方法。而監控主程序是接受和分析來自鍵盤的命令，進而把控制轉到相應的處理子程序的入口，起引導作用。

在一鍵多義的情況下，監控主程序要確定控制的轉向，除了要知道當前按鍵外，還得明確系統目前的“狀況”，即“狀態”。可用狀態表法設計監控主程序，其核心是設計一張狀態表，規定應用系統在某一狀態下各按鍵的含義，包括應執行哪一個命令處理子程序和完成狀態的正確變遷。狀態表的格式見表１。