37. 汽車電子用的單片機(jī)是8位多,,還是32位,?如何看待單片機(jī)在汽車電子市場中的前景? 8 |! L' R7 _' ~8 I* p
答:現(xiàn)今汽車制造也是一個(gè)進(jìn)步很快的工業(yè),,特別是電子應(yīng)用于汽車上,,令多種新功能得以實(shí)現(xiàn)。 7 L' K, e; n) O% W& v% s; z! k! D* k! J
. h/ _6 Z5 W8 {0 T; Y0 U總的來說,,汽車電子應(yīng)用分三部份,。 ) X" e5 z8 ?2 P3 u
& k! d6 ?: ~9 J+ a, L 汽車發(fā)動機(jī)控制:限速控制,渦輪增壓,,燃料噴注控制等,。 6 r1 c+ t" m# `5 h2 g
汽車舒適裝置:遙控防盜系統(tǒng),自動空調(diào)系統(tǒng),影音播放系統(tǒng),,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等,。
3 v% u) m: y% G7 v+ m3 n# a 汽車操控和制動:剎車防抱死系統(tǒng)(ABS),循跡系統(tǒng)(TCS),,防滑系統(tǒng)(ASR),電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)等,。 ! ~, ]9 t' {8 V0 T4 ^9 n
/ y% f4 e8 q p( i& e& q汽車上的各系統(tǒng)繁多,,且日新月異,故利用何種單片機(jī)是依各系統(tǒng)規(guī)格,,要求不一,,但有一樣可肯定是該單片機(jī)要符工業(yè)規(guī)格,才能忍受汽車應(yīng)用的惡劣環(huán)境,,高溫,,電源干擾,可靠度要求,。不同檔次的汽車其功能配置相對亦有差別,,故8位單片機(jī)在較低階的系統(tǒng)如機(jī)械控制,遙控防盜等應(yīng)該還有空間,,但高階的系統(tǒng)如影音,、導(dǎo)航及將來的無人駕駛,就非一般單片機(jī)能實(shí)現(xiàn),。
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因汽車工業(yè)現(xiàn)階段由歐美日數(shù)個(gè)大集團(tuán)所把持,,相關(guān)的汽車電子配件各集團(tuán)會挑選單片機(jī)大廠合作, 故汽車內(nèi)置的電子系統(tǒng)亦由單片機(jī)大廠把持,,市場只剩外置系統(tǒng)如遙控防盜,,影音導(dǎo)航供小廠開發(fā)。 4 n9 ^$ z: _; o1 t/ U
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38. 在使用三星的s3c72n4時(shí),,覺得它的time/counter不夠用�,,F(xiàn)在要同時(shí)用到3個(gè)counter,該怎么辦,?
; [ U- a C( y7 {3 \6 t$ |答:您是需要三個(gè)外部counter還是需要三個(gè)定時(shí)器,?如果是三個(gè)定時(shí)器標(biāo)志的話,可以取這三個(gè)定時(shí)最基本的時(shí)基作為timer的基礎(chǔ)計(jì)數(shù),,然后以這個(gè)時(shí)基來計(jì)算這三個(gè)需要的計(jì)數(shù)標(biāo)志的flag,,在程序中只需要查詢flag是否到,再采取動作,。
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如果要3個(gè)外部脈沖計(jì)數(shù)的話,,這個(gè)有一定的難度,如果外部脈沖不是很頻繁,可以考慮通過外部中斷進(jìn)行,,但是這個(gè)方法必須是外部脈沖的頻率與MCU執(zhí)行速度有一定的數(shù)量級差,,否則mcu可能無法處理其它程序,一直在處理外部中斷,。 9 n9 F8 W6 r S5 z6 K/ Z4 v) r
7 _7 ?+ w# l' h6 k- E- n39. 在芯片集成技術(shù)日益進(jìn)步的今天,,單片機(jī)的集成技術(shù)發(fā)展也很迅速,在傳統(tǒng)的40引腳的基礎(chǔ)上,,飛利浦公司推出20引腳的單片機(jī)系列,,使很多的引腳可以復(fù)用,這種復(fù)用技術(shù)的使用在實(shí)際應(yīng)用中會不會影響其功能的執(zhí)行,? 6 k1 k! v J6 c5 R/ \6 ?' t
答:現(xiàn)在有很多品牌的單片機(jī)都有引腳復(fù)用功能,,不止飛利浦一家,應(yīng)該說這個(gè)方式前幾年就已經(jīng)有了,。在實(shí)際應(yīng)用中不會影響其功能的執(zhí)行,,但是要注意的是,有的MCU如果采用復(fù)用引腳的話,,該引腳會有一些應(yīng)用上的限制,,這在相應(yīng)的datasheet里面都會有描述,所以在系統(tǒng)規(guī)劃的時(shí)候都要予以注意,。 1 G8 w7 Q! `1 a- ]
( C1 E2 R0 B- s' i40. Delta-Sigma軟件測量方式,,是什么概念?
$ i. _# s+ k4 m1 ~; ^+ N. q3 }答:Delta-Sigma原理一般應(yīng)用在ADC應(yīng)用中,。具體來說,,Delta-Sigma ADC的工作原理是由差動器、積分器和比較器構(gòu)成調(diào)制器,,它們一起構(gòu)成一個(gè)反饋環(huán)路,。調(diào)制器以大大高于模擬輸入信號帶寬的速率運(yùn)行,以便提供過采樣,。模擬輸入與反饋信號(誤差信號)進(jìn)行差動 (delta)比較,。該比較產(chǎn)生的差動輸出饋送到積分器(sigma)中。然后將積分器的輸出饋送到比較器中,。比較器的輸出同時(shí)將反饋信號(誤差信號)傳送到差動器,,而自身被饋送到數(shù)字濾波器中。這種反饋環(huán)路的目的是使反饋信號(誤差信號)趨于零,。比較器輸出的結(jié)果就是1/0 流,。該流如果1密度較高,則意味著模擬輸入電壓較高,;反之,,0密度較高,,則意味著模擬輸入電壓較低。接著將1/0流饋送到數(shù)字濾波器中,,該濾波器通過過采樣與抽樣,,將1/0流從高速率、低精度位流轉(zhuǎn)換成低速率,、高精度數(shù)字輸出,。 % r1 t. X; x2 i# ?" a) K
0 t7 z: f3 s" R, y1 W9 J" H1 Y簡而言之,Delta就是差動,,Sigma就是積分的意思,。Delta-Sigma軟件測試,我的理解應(yīng)該是通過軟件模擬差動積分的過程,。具體來說,就是偵測外部輸入的電壓(或者電流)信號變化,,然后通過軟件積分運(yùn)算,,得出外部信號隨時(shí)間變化的基本狀況。 # d' @) s( G9 U
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41. 通常采用什么方法來測試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性,? t( M1 Q2 _1 p; G1 B5 I
答:單片機(jī)系統(tǒng)可以分為軟件和硬件兩個(gè)方面,,我們要保證單片機(jī)系統(tǒng)可靠性就必須從這兩方面入手。
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首先在設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)時(shí),,就應(yīng)該充分考慮到外部的各種各樣可能干擾,,盡量利用單片機(jī)提供的一切手段去割斷或者解決不良外部干擾造成的影響。我們以HOLTEK最基本的I/O單片機(jī)HT48R05A-1為例,,它內(nèi)部提供了看門狗定時(shí)器WDT防止單片機(jī)內(nèi)部程序亂跑出錯(cuò),;提供了低電壓復(fù)位系統(tǒng)LVR,當(dāng)電壓低于某個(gè)允許值時(shí),,單片機(jī)會自動RESET防止芯片被鎖死,;HOLTEK也提供了最佳的外圍電路連接方案,最大可能的避免外部干擾對芯片的影響,。
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當(dāng)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成,,對于不同的單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品會有不同的測試項(xiàng)目和方法,但是有一些是必須測試的:
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7 o/ U- D f4 m1 p/ S 測試單片機(jī)軟件功能的完善性,。 這是針對所有單片機(jī)系統(tǒng)功能的測試,,測試軟件是否寫的正確完整。 + ^5 G- @/ i, ^8 M! J
上電掉電測試,。在使用中用戶必然會遇到上電和掉電的情況,,可以進(jìn)行多次開關(guān)電源,測試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性,。
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& T: T# G) ]5 B% ]4 W4 r5 ` 老化測試,。測試長時(shí)間工作情況下,單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。必要的話可以放置在高溫,,高壓以及強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下測試,。 # G% @* m& G* b
5 i% J+ P8 @. J: q8 G2 W ESD和EFT等測試�,?梢允褂酶鞣N干擾模擬器來測試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性,。例如使用靜電模擬器測試單片機(jī)系統(tǒng)的抗靜電ESD能力;使用突波雜訊模擬器進(jìn)行快速脈沖抗干擾EFT測試等等,。 : ]# G9 q5 J1 ?7 ~
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當(dāng)然如果沒有此類條件,,可以模擬人為使用中,可能發(fā)生的破壞情況,。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機(jī)系統(tǒng)的接觸端口,,由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作,,由此測試抗電磁干擾能力等,。
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9 v) c3 C+ P- v. F& w6 z9 @1 _42. 在開發(fā)單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí),具體有那些是衡量系統(tǒng)的穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn),?
) G+ Z) P1 i( l! w答:從工業(yè)的角度來看,,衡量系統(tǒng)穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)有很多,也針對不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不同,。下面我們大概介紹單片機(jī)系統(tǒng)最常用的標(biāo)準(zhǔn),。 6 n* ?6 | D3 A% j% e9 o3 {
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電試驗(yàn)(ESD)
% M/ `/ A+ w( j; K. j [/ t參考標(biāo)準(zhǔn): IEC 61000-4-2
/ r# w* h) U- a- A3 ]本試驗(yàn)?zāi)康臑闇y試試件承受直接來自操作者及相對對象所產(chǎn)生之靜電放電效應(yīng)的程度。
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空間輻射耐受試驗(yàn)(RS) 2 [5 m( |: c K) b8 W; `: \
參考標(biāo)準(zhǔn):IEC 61000-4-3
! P1 _9 P/ {8 s7 n' b/ m本試驗(yàn)為驗(yàn)證試件對射頻產(chǎn)生器透過空間散射之噪聲耐受程度,。
( R1 X( `& o) s1 { Y$ n6 b& z+ v測試頻率:80 MHz~1000 MHz
5 k% Q& T3 i; ?. d' p) D2 G
% }- K/ k4 f4 y' e9 u2 | 快速脈沖抗擾測試(EFT/B) - ^8 W9 m6 w2 H6 G
參考標(biāo)準(zhǔn):IEC 61000-4-4
2 t, s1 u8 q2 K/ l" r! ~本試驗(yàn)?zāi)康臑轵?yàn)證試件之電源線,,信號線(控制線)遭受重復(fù)出現(xiàn)之快速瞬時(shí)叢訊時(shí)之耐受程度。 4 R9 L' f4 L- T! W- w& J; y7 Q3 a
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雷擊試驗(yàn)(Surge)
A9 P# Z; N" [參考標(biāo)準(zhǔn) : IEC 61000-4-5 2 e, X0 @+ B! B' M' Q# U& D
本試驗(yàn)為針對試件在操作狀態(tài)下,,承受對于開關(guān)或雷擊瞬時(shí)之過電壓/電流產(chǎn)生突波之耐受程度,。
1 r2 ]! _1 Y4 \
! q7 H, U4 _* A6 x6 e8 P2 c: h M 傳導(dǎo)抗擾耐受性(CS) ' O4 W; o% |: R7 A$ v+ v
參考標(biāo)準(zhǔn):IEC 61000-4-6 6 x$ \! [9 `3 n: c; h7 b3 H
本試驗(yàn)為驗(yàn)證試件對射頻產(chǎn)生器透過電源線傳導(dǎo)之噪聲耐受程度。 - b! G3 B) [9 r* ?
測試頻率范圍:150 kHz~80 MHz , s( d+ O$ W& ?* s6 d5 B: z
, i5 _1 Z* B, x" l! R S Impulse / `% K* {' N) l, E l. L% O
脈沖經(jīng)由耦合注入電源線或控制線所作的雜抗擾性試驗(yàn),。
( Q0 K, B8 N- H, |, M+ c" C; ]$ Y" H4 p- d' H: a8 H' W
43. 在設(shè)計(jì)軟體時(shí),,大多單片機(jī)都設(shè)有看門狗,需要在軟體適當(dāng)?shù)奈恢萌ノ构�,,以防止軟體復(fù)位和軟體進(jìn)入死循環(huán),,如何適當(dāng)?shù)奈构罚慈绾尉_判定軟體的運(yùn)行時(shí)間,? 9 m% m4 y4 ^7 Y# i0 _, Z: Z7 d
答:大多數(shù)單片機(jī)都有看門狗定時(shí)器功能(WDT,,Watch Dog Timer)以避免程序跑錯(cuò)。HOLTEK有一款基本I/O型單片機(jī)--HT48R05A-1,,我們就以它為例做個(gè)說明吧,。
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首先了解一下WDT的基本結(jié)構(gòu),,它其實(shí)是一個(gè)定時(shí)器,所謂的喂狗是指將此定時(shí)器清零,。喂狗分為軟件和硬件兩種方法,。軟件喂狗就是用指令來清除WDT,即CLR WDT,;硬件喂狗就是硬件復(fù)位RESET,。當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí),會造成WDT復(fù)位,,也就是我們常說的看門狗起作用了,。在程序正常執(zhí)行時(shí),我們并不希望WDT復(fù)位,,所以要在看門狗溢出之前使用軟件指令喂狗,,也就是要計(jì)算WDT相隔多久時(shí)間會溢出一次。HT48R05A-1的WDT溢出時(shí)間計(jì)算公式是:256*Div*Tclock,。其中Div是指wdt預(yù)分頻數(shù)1~128,,Tclock是指時(shí)鐘來源周期。如果使用內(nèi)部RC振蕩作為WDT的時(shí)鐘來源(RC時(shí)鐘周期為65us/5V),,最大的WDT溢出時(shí)間為2.1秒。 ) K+ D; }: l7 o2 |& d( R" d. o
* j/ y1 O1 d1 i4 X8 ]/ X0 F0 s F% N當(dāng)我們得到了WDT溢出時(shí)間Twdt后,,一般選擇在Twdt/2左右的時(shí)間進(jìn)行喂狗,,以保證看門狗不會溢出,同時(shí)喂狗次數(shù)不會過多,。 $ f {# w6 @7 f5 [( `
0 Y+ i% `* I r2 z; }3 I, j8 @8 ~3 r' ]軟件運(yùn)行時(shí)間是根據(jù)不同的運(yùn)行路線來決定的,,如果可以預(yù)見軟件運(yùn)行的路線,那么可以根據(jù)T=n*T1來計(jì)算軟件的運(yùn)行時(shí)間,。n是指運(yùn)行的機(jī)器周期數(shù),,T1是指機(jī)器周期。HOLTEK單片機(jī)是RISC結(jié)構(gòu),,大部分指令由一個(gè)機(jī)器周期組成,,只需要知道軟件運(yùn)行了多少條指令,就可以算出運(yùn)行時(shí)間了,。HOLTEK的編譯軟件HT-IDE3000中,,就有計(jì)算運(yùn)行時(shí)間的工具。但是對于CISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī),,一條指令可以由若干個(gè)機(jī)器周期組成,,那么就需要根據(jù)具體執(zhí)行的指令來計(jì)算了。 2 @, |* b7 o/ A8 D9 m3 b R2 A
1 ^- G+ F2 g: c% `3 T+ T8 y44. 我們是一家開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的專業(yè)廠,,利用各種單片機(jī)和CPU開發(fā)了很多產(chǎn)品,,在軟件開發(fā)上也采用了很多通用的抗干擾技術(shù),,如:軟件陷阱、指令允余,、看門狗和數(shù)字濾波等等,,但實(shí)際運(yùn)用中還是很不可靠,如:經(jīng)常莫名其妙地死機(jī),、程序跳段,、I/O數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等,并且故障的重復(fù)性很不確定,,也不是周期性地重復(fù),。往往用戶使用中出現(xiàn)故障,但又無法重現(xiàn),,很讓人頭痛,。反復(fù)檢查硬件也設(shè)查出原因,所以對軟件的可靠性很是懷疑,。怎么辦,? 9 s/ b5 d8 k# O7 H4 p
答:防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑,,但往往很難做到,,所以只能看單片機(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。單片機(jī)干擾最常見的現(xiàn)象就是復(fù)位,;至于程序跑飛,,其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài);所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài),。
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一般單片機(jī)都會有一些標(biāo)志寄存器,,可以用來判斷復(fù)位原因;另外也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志,。在每次程序復(fù)位時(shí),,通過判斷這些標(biāo)志,可以判斷出不同的復(fù)位原因,;還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序,。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性,用戶在使用時(shí)也不會察覺到程序被重新復(fù)位過,。 ! V/ W8 `* V+ Z" c
& |. j q( U5 J' l- I% `終于貼完了,,
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" c0 i. @- H3 I1 \6 o+ o可以在定時(shí)中斷里面設(shè)置一些暫存器累加,然后加到預(yù)先設(shè)定的值(一個(gè)比較長的時(shí)間),,SET標(biāo)志位,,這些動作都在中斷程序里面。而主程序只需要查詢標(biāo)志位就好了,,但是注意標(biāo)志位使用后,,記得清除,,還有中斷里面的時(shí)基累加器使用以后也要記得清除。 |