單片機編程知識問(wèn)答

13. 學(xué)習ARM及嵌入式系統是否比學(xué)習其它一般單片機更有使用前景?對于一個(gè)初學(xué)者應當具備哪些相關(guān)知識?

答：一般在8位單片機與ARM方面的嵌入式系統是有層次上的差別，ARM適用于系統復雜度較大的高級產(chǎn)品，如PDA、手機等應用。而8位單片機因架構簡(jiǎn)單，硬件資源相對較少，適用于一般的工業(yè)控制、消費性家電等等。對于一個(gè)單片機方面的軟件編程初學(xué)者，應以HOLTEK系列或8051等8位單片機來(lái)做入門(mén)練習。而初學(xué)者應當具備軟件編程相關(guān)知識，單片機一般軟件編程是以匯編語(yǔ)言為主，各家有各家的語(yǔ)法，但大都以RISC的MCU架構為主，其中 RISC (Reduced Instruction Set Computer) 代表MCU的所有指令。都是利用一些簡(jiǎn)單的指令組成的，簡(jiǎn)單的指令代表 MCU 的線(xiàn)路可以盡量做到最佳化，而提高執行速率。另外初學(xué)者要具備單片機I/O接口的應用知識，這在于周邊應用電路及各種元器件的使用，須配合自己所學(xué)的電子學(xué)及電路學(xué)等。

14. 符合44PIN的80系列8位單片機的MCU有哪些?

答：符合44PIN的80系列8位單片機有Z8674312FSC、Z86E2112FSC、Z86E2116FSC。

15. 請介紹一下MCU的測試方法。

答： MCU從生產(chǎn)出來(lái)到封裝出貨的每個(gè)不同的階段會(huì )有不同的測試方法，其中主要會(huì )有兩種：中測和成測。

所謂中測即是WAFER的測試，它會(huì )包含產(chǎn)品的功能驗證及AC、DC的測試。項目相當繁多，以HOLTEK產(chǎn)品為例最主要的幾項如下：

接續性測試：檢測每一根I/OPIN內接的保護用二極管是否功能無(wú)誤。

功能測試：以產(chǎn)品設計者所提供測試資料(TEST PATTERN)灌入IC，檢查其結果是否與當時(shí)SIMULATION時(shí)狀態(tài)一樣。

STANDBY電流測試：測量IC處于HALT模式時(shí)即每一個(gè)接點(diǎn)(PAD)在1態(tài)0態(tài)或Z態(tài)保持不變時(shí)的漏電流是否符合最低之規格。

耗電測試：整顆IC的靜態(tài)耗電與動(dòng)態(tài)耗電。

輸入電壓測試：測量每個(gè)輸入接腳的輸入電壓反應特性。

輸出電壓測試：測量每個(gè)輸出接腳的輸出電壓位準。

相關(guān)頻率特性(AC)測試，也是通過(guò)外灌一定頻率，從I/O口來(lái)看輸出是否與之匹配。

為了保證IC生產(chǎn)的長(cháng)期且穩定品質(zhì)，還會(huì )做產(chǎn)品的可靠性測試，這些測試包括ESD測試，LATCH UP測試，溫度循環(huán)測試，高溫貯存測試，濕度貯存測試等。

成測則是產(chǎn)品封裝好后的測試，即PACKAGE測試。即是所有通過(guò)中測的產(chǎn)品封裝后的測試，方法主要是機臺自動(dòng)測試，但測試項目仍與WAFER TEST相同。PACKAGE TEST的目的是在確定IC在封裝過(guò)程中是否有任何損壞。

16. 能否利用單片來(lái)檢測手機電池的充放電時(shí)間及充放電時(shí)的電壓電流變化，并利用一個(gè)I/O端口使檢測結果在電腦上顯示出來(lái)?

答：目前市場(chǎng)上的各類(lèi)智能充電器，大部分都采用MCU進(jìn)行充電電流和電壓的控制。至于要在電腦上顯示，好象并不實(shí)用，可能只有在一些專(zhuān)門(mén)的電池檢測儀器中才會(huì )用到;對于一般的手機用戶(hù)來(lái)說(shuō)，誰(shuí)會(huì )在充電時(shí)還需要用一臺電腦來(lái)做顯示呢?要實(shí)現單片機與電腦的連接，最簡(jiǎn)單的方式就是采用串口通訊，但需要加一顆RS-232芯片。

17. 在A(yíng)RM編程中又應當如何?

答：就以嵌入式系統觀(guān)念為例，一般嵌入式處理器可以分為三類(lèi)：嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP(Digital Signal Processor)。

嵌入式微處理器就是和通用計算機的微處理器對應的CPU。在應用中，一般是將微處理器裝配在專(zhuān)門(mén)設計的電路板上，在母板上只保留和嵌入式相關(guān)的功能即可，這樣可以滿(mǎn)足嵌入式系統體積小和功耗低的要求。目前的嵌入式處理器主要包括：PowerPC、Motorola 68000、ARM系列等等。

嵌入式微控制器又稱(chēng)為單片機，它將CPU、存儲器(少量的RAM、ROM或兩者都有)和其它接口I/O封裝在同一片集成電路里。常見(jiàn)的有HOLTEK MCU系列、Microchip MCU系列及8051等。

嵌入式DSP專(zhuān)門(mén)用來(lái)處理對離散時(shí)間信號進(jìn)行極快的處理計算，提高編譯效率和執行速度。在數字濾波、FFT(Fast Fourier Transform)、頻譜分析、圖像處理的分析等領(lǐng)域，DSP正在大量進(jìn)入嵌入式市場(chǎng)。

18. MCU在射頻控制時(shí)，MCU的時(shí)鐘(晶振)、數據線(xiàn)會(huì )輻射基頻或基頻的倍頻，被低噪放LNA放大后進(jìn)入混頻，出現帶內的Spur，無(wú)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**

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(cháng)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(lèi)似如此的設計經(jīng)常會(huì )造成數位電路動(dòng)作時(shí)，高頻電路卻發(fā)生動(dòng)作不穩定等現象，其中原因之一是數位電路產(chǎn)生的噪訊，影響高頻電路正常動(dòng)作所致。為了避免上述問(wèn)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(zhì)感。

不可取巧。

不可倉促搶時(shí)間。

以下是設計高頻電路板的一些建議：

(1)印刷pattern的長(cháng)度會(huì )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(xiàn)路，通常會(huì )使用strip line，同時(shí)藉由調整配線(xiàn)長(cháng)度補正傳輸延遲時(shí)間，其實(shí)這也意味著(zhù)電子組件的設置位置對電路特性具有絕對性的影響。

(2)Ground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。

(2)電子組件的ground端子，以最短的長(cháng)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(cháng)度與電路板的ground連接。

(3)信號線(xiàn)作短配線(xiàn)設計。不可任意加大配線(xiàn)長(cháng)度，盡量縮短配線(xiàn)長(cháng)度。

(4)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。

(5)MCU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(shí)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(xiàn)，于節點(diǎn)位置加上104/103/102等陶瓷電容。