單片機開(kāi)發(fā)過(guò)程中硬件調試技巧

在單片機開(kāi)發(fā)過(guò)程中，從硬件設計到軟件設計幾乎是開(kāi)發(fā)者針對本系統特點(diǎn)親自完成的。這樣雖然可以降低系統成本，提高系統的適應性，但是每個(gè)系統的調試占去了總開(kāi)發(fā)時(shí)間的2/3，可見(jiàn)調試的工作量比較大。單片機系統的硬件調試和軟件調試是不能分開(kāi)的，許多硬件錯誤是在軟件調試中被發(fā)現和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結合起來(lái)調試以進(jìn)一步排除故障?？梢?jiàn)硬件的調試是基礎，如果硬件調試不通過(guò)，軟件設計則是無(wú)從做起。本文結合作者在單片機開(kāi)發(fā)過(guò)程中體會(huì )，討論硬件調試的技巧。

　　當硬件設計從布線(xiàn)到焊接安裝完成之后，就開(kāi)始進(jìn)入硬件調試階段，調試大體分為以下幾步。

　　1 硬件靜態(tài)的調試

　　1.1排除邏輯故障

　　這類(lèi)故障往往由于設計和加工制板過(guò)程中工藝性錯誤所造成的。主要包括錯線(xiàn)、開(kāi)路、短路。排除的方法是首先將加工的印制板認真對照原理圖，看兩者是否一致。應特別注意電源系統檢查，以防止電源短路和極性錯誤，并重點(diǎn)檢查系統總線(xiàn)(地址總線(xiàn)、數據總線(xiàn)和控制總線(xiàn))是否存在相互之間短路或與其它信號線(xiàn)路短路。必要時(shí)利用數字萬(wàn)用表的短路測試功能，可以縮短排錯時(shí)間。

　　1.2排除元器件失效

　　造成這類(lèi)錯誤的原因有兩個(gè)：一個(gè)是元器件買(mǎi)來(lái)時(shí)就已壞了;另一個(gè)是由于安裝錯誤，造成器件燒壞?？梢圆扇z查元器件與設計要求的型號、規格和安裝是否一致。在保證安裝無(wú)誤后，用替換方法排除錯誤。

　　1.3排除電源故障

　　在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性，否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位，一般先檢查VCC與GND之間電位，若在5V～4.8V之間屬正常。若有高壓，聯(lián)機仿真器調試時(shí)，將會(huì )損壞仿真器等，有時(shí)會(huì )使應用系統中的集成塊發(fā)熱損壞。

　　2 聯(lián)機仿真調試

　　聯(lián)機仿真必須借助仿真開(kāi)發(fā)裝置、示波器、萬(wàn)用表等工具。這些工具是單片機開(kāi)發(fā)的最基本工具。

　　信號線(xiàn)是聯(lián)絡(luò )8031和外部器件的紐帶，如果信號線(xiàn)連結錯誤或時(shí)序不對，那么都會(huì )造成對外圍電路讀寫(xiě)錯誤。51系列單片機的信號線(xiàn)大體分為讀、寫(xiě)信號線(xiàn)、片選信號線(xiàn)、時(shí)鐘信號線(xiàn)、外部程序存貯器讀選通信號(PSEN)、地址鎖存信號(ALE)、復位信號等幾大類(lèi)。這些信號大多屬于脈沖信號，對于脈沖信號借助示波器(這里指通用示波器)用常規方法很難觀(guān)測到，必須采取一定措施才能觀(guān)測到。應該利用軟件編程的方法來(lái)實(shí)現。例如對片選信號，運行下面的小程序就可以檢測出譯碼片選信號是否正常。

　　MAIN：MOVDPTR，#DPTR

　　;將地址送入DPTR

　　MOVXA，@DPTR

　　;將譯碼地址外RAM中的內容送入ACC

　　NOP;適當延時(shí)