單片機應用系統軟件設計應該考慮哪些事情？

　　1.總體規劃：軟件所要完成的任務(wù)已在總體設計時(shí)規定，在具體軟件設計時(shí)，要結合硬件結構，進(jìn)一步明確軟件所承擔的一個(gè)個(gè)任務(wù)細節，確定具體實(shí)施的方法，合理分配資源。

　　2.程序設計技術(shù)：合理的軟件結構是設計一個(gè)性能優(yōu)良的單片機應用系統軟件的基礎。在程序設計中，應培養結構化程序設計風(fēng)格，各功能程序實(shí)行模塊化、子程序化。一般有以下兩種設計方法：

　　(a)模塊程序設計：模塊程序設計是單片機應用中常用的一種程序設計技術(shù)。它是把一個(gè)較長(cháng)的程序分解為若干個(gè)功能相對獨立的較小的程序模塊，各個(gè)程序模塊分別設計、編程和調試，最后由各個(gè)調試好的模塊組成一個(gè)大的程序。其優(yōu)點(diǎn)是單個(gè)功能明確的程序模塊的設計和調試比較方便，容易完成，一個(gè)模塊可以為多個(gè)程序所共享。其缺點(diǎn)是各個(gè)模塊的連接有時(shí)有一定難度。

　　(b)自頂向下的程序設計：自頂向下程序設計時(shí)，先從主程序開(kāi)始設計，從屬程序或子程序用符號來(lái)代替。主程序編好后再編制各從屬程序和子程序，最后完成整個(gè)系統軟件的設計。其優(yōu)點(diǎn)是比較符合于人們的日常思維，設計、調試和連接同時(shí)按一個(gè)線(xiàn)索進(jìn)行，程序錯誤可以較早的發(fā)現。缺點(diǎn)是上一級的程序錯誤將對整個(gè)程序產(chǎn)生影響，一處修改可能引起對整個(gè)程序的全面修改。

　　3.程序設計：在選擇好軟件結構和所采用的程序設計技術(shù)后，便可著(zhù)手進(jìn)行程序設計，將設計任務(wù)轉化為具體的程序。

　　(a)建立數學(xué)模型：根據設計任務(wù)，描述出各輸入變量和各輸出變量之間的數學(xué)關(guān)系，此過(guò)程即為建立數學(xué)模型。數學(xué)模型隨系統任務(wù)的不同而不同，其正確度是系統性能好壞的決定性因素之一。

　　(b)繪制程序流程圖：通常在編寫(xiě)程序之前先繪制程序流程圖，以提高軟件設計的總體效率。程序流程圖以簡(jiǎn)明直觀(guān)的方式對任務(wù)進(jìn)行描述，并很容易由此編寫(xiě)出程序，故對初學(xué)者來(lái)說(shuō)尤為適用。

　　在設計過(guò)程中，先畫(huà)出簡(jiǎn)單的功能性流程圖(粗框圖)，然后對功能流程圖進(jìn)行細化和具體化，對存儲器、寄存器、標志位等工作單元作具體的分配和說(shuō)明，將功能流程圖中每一個(gè)粗框的操作轉變?yōu)榫唧w的存儲器單元、工作寄存器或I/O口的操作，從而給出詳細的程序流程圖(細框圖)。

　　(c)程序的編制：在完成程序流程圖設計以后，便可以編寫(xiě)程序。程序設計語(yǔ)言對程序設計的影響較大。匯編語(yǔ)言是最為常用的單片機程序語(yǔ)言，用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序代碼精簡(jiǎn)，直接面向硬件電路進(jìn)行設計，速度快，但進(jìn)行大量數據運算時(shí)，編寫(xiě)難度將大大增加，不易閱讀和調試。在有大量數據運算時(shí)可采用C語(yǔ)言(如MCS-51的C51)或PL/M語(yǔ)言。

　　編寫(xiě)程序時(shí)，應注意系統硬件資源的合理分配與使用，子程序的入/出口參數的設置與傳遞。采用合理的數據結構、控制算法，以滿(mǎn)足系統要求的精度。在存儲空間分配時(shí)，應將使用頻率最高的數據緩沖器設在內部RAM;標志應設置在片內RAM位操作區(20H～2FH)中;指定用戶(hù)堆棧區，棧區的大小應留有余量;余下部分作為數據緩沖區。

　　在編寫(xiě)程序過(guò)程中，根據流程圖逐條用符號指令來(lái)描述，即得匯編語(yǔ)言源程序。應按MCS-51匯編語(yǔ)言的標準符號和格式書(shū)寫(xiě)，在完成系統功能的同時(shí)應注意保證設計的可靠性，如數字濾波、軟件陷阱、保護等。必要時(shí)可作若干功能性注釋?zhuān)岣叱绦虻目勺x性。

　　4.軟件裝配：各程序模塊編輯之后，需進(jìn)行匯編或編譯、調試，當滿(mǎn)足設計要求后，將各程序模塊按照軟件結構設計的要求連接起來(lái)，即為軟件裝配，從而完成軟件設計。在軟件裝配時(shí)，應注意軟件接口。