智能电子系统设计与调试

昆明理工大学

信息工程与自动化学院

电工电子教学实验中心

邵建龙教授2011-5-7电子设计竞赛

2011-5-7

电子设计竞赛

（一）系统总体设计

系统总体设计是智能电子系统设计的前提前提，，合理的总体设计是系统成败的关键合理的总体设计是系统成败的关键。。总体设计关键在于对系统功能和性能的认识和合理分析识和合理分析，，系统系统CPU CPU CPU及关键芯片的选及关键芯片的选型，系统基本结构的确立和软系统基本结构的确立和软、、硬件功能的划分的划分。。

一、智能电子系统的设计

开始

明确任务

选CPU及外围主要芯片

划分软、硬件功能

硬件设计软件设计

联机仿真调试

排除硬件故障、修改软件

下载固化程序，独立运行系统

完成

2011-5-7电子设计竞赛

2011-5-7

电子设计竞赛

1.

明确系统的功能与性能2.

系统单片机选型3.

3. 划分系统软划分系统软划分系统软、、硬件功能

4.

4. 确定系统结构组成确定系统结构组成

2011-5-7

电子设计竞赛

1. 1. 程序存储器程序存储器

2. 2. 数据存储器数据存储器

3. I/O 3. I/O接口接口

4. 4. 译码电路译码电路

5. 5. 总线驱动器总线驱动器

6. 6. 抗干扰电路抗干扰电路（二）硬件设计

2011-5-7电子设计竞赛

（三）软件设计软件设计：：流程图

系统定义软件结构设计建立数学模型绘制程序流程图

编写程序编译汇编连接在线仿真调试

程序有错否？修改程序

固化

Y

N

开始

结束

软件设计通常分作系统定义软件设计通常分作系统定义、、软件结构设计和程序设计等三个步骤

2011-5-7电子设计竞赛

1. 1. 系统定义系统定义

①定义说明各输入定义说明各输入//输出口的功能输出口的功能，，确定信息交换的方式息交换的方式、、与系统接口方式与系统接口方式、、所占口地址所占口地址、、读取和输出方式等读取和输出方式等。。

②在程序存储器和数据存储器区域中在程序存储器和数据存储器区域中，，合理分配存储空间理分配存储空间，，其中包括系统主程序其中包括系统主程序、、常数表格表格、、数据暂存区域数据暂存区域、、堆栈区域和入口地址等。

③对面板控制开关对面板控制开关、、按键等输入量以及显示、控制等输出量也必须给予定义控制等输出量也必须给予定义，，以此作为编程依据编程依据。。

④针对可能出现的由干扰引起的错误进行容错设计容错设计，，给出错误处理方案给出错误处理方案，，以达到提高软件可靠性的目的件可靠性的目的。。

⑤明确所设计的用户程序应达到的精度明确所设计的用户程序应达到的精度、、速度指标速度指标。。

2011-5-7电子设计竞赛2. 2. 软件结构设计软件结构设计

3. 3. 程序设计程序设计

用户实时监控程序模块1模块2模块n 模块1.1模块2.1模块n .1模块n .2模块n .2.1…………调度调

用

2011-5-7

电子设计竞赛

系统调试包括硬件调试系统调试包括硬件调试、、软件调试和软软件调试和软、、硬件联调硬件联调。。根据调试环境不同根据调试环境不同，，系统调试又分为模拟调试与现场调试分为模拟调试与现场调试。。各种调试所起的作用是不同的作用是不同的，，它们所处的时间段也不一样，不过它们的目的都是为了查出用户系统中存在的错误或缺陷中存在的错误或缺陷。。

二、智能电子系统的调试

系统调试开始

硬件调试软件调试

系统联调

现场调试

调试结束模拟调试

2011-5-7电子设计竞赛

2011-5-7

电子设计竞赛1.

1. 单片机应用系统调试工具单片机应用系统调试工具

(1) (1) 单片机开发系统单片机开发系统(2) (2) 万用表万用表(3) (3) 逻辑笔逻辑笔(4) (4) 逻辑脉冲发生器与模拟逻辑脉冲发生器与模拟信号发生器(5) (5) 示波器示波器(6) (6) 逻辑分析仪逻辑分析仪

2011-5-7

电子设计竞赛

2. 2. 单片机应用系统的一般调试方法单片机应用系统的一般调试方法(1) (1) 硬件调试硬件调试①静态调试②动态调试(2) (2) 软件调试软件调试①先独立后联机②先分块后组合③先单步后连续

2011-5-7

电子设计竞赛

(3) (3) 系统联调系统联调

①软、硬件能否按预定要求配合工作。

②系统运行中是否有潜在的设计时难以预料的错误难以预料的错误。。

③系统的动态性能指标系统的动态性能指标((包括精度包括精度、、速度参数速度参数))是否满足设计要求是否满足设计要求。。

(4) (4) 现场调试现场调试

2011-5-7电子设计竞赛3、一般电子电路的调试

方法方法：： 1.边安装边调试边安装边调试（（一个功能一个功能的来一个功能一个功能的来）；）；

2.全部安装完毕后全部安装完毕后，，再总调试再总调试。。

一般调试步骤一般调试步骤：：

1.通电前检查通电前检查；；

2.通电检查通电检查；；

3.单元电路测试单元电路测试；；

4.整机联调整机联调。。

一般电路故障的排除方法一般电路故障的排除方法：：

1.信号寻迹法信号寻迹法；；

2.对分法对分法；；

3.分割测试法分割测试法；；

4.电容旁路法电容旁路法；；

5.对比法对比法；；

6.替代法替代法；；

7.静态测试法静态测试法；；

8.动态测试法动态测试法。。