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? 6 v3 p8 m) d8 N- v+ b5 [3 S
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),。
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0 D$ ~" c6 q+ @7 a# k7 {總的來說,汽車電子應(yīng)用分三部份,。 - V4 u# l# c2 d% s7 l
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汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制:限速控制,,渦輪增壓,燃料噴注控制等,。
% y3 e; b; `! D! b6 s1 Y' ?. i% R2 { 汽車舒適裝置:遙控防盜系統(tǒng),,自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng),影音播放系統(tǒng),,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等,。
5 l; W9 V9 t8 H 汽車操控和制動(dòng):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。 }* B1 x4 P# _' G) B$ R" m
% b7 n& f2 u3 t, f8 ~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)。 ]1 q2 t! {" ]' \
; k+ o: b" i* I% C. k. e w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(huì)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),。 2 ]0 o7 o9 q2 x7 {; z. k
6 a4 v. v* h: S; t ?- K% G* _0 K1 [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,? $ P; A" p) g d! ~
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(dòng)作,。 # p+ i# h7 C' k6 t
. l" z' n* o6 b! \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(jí)差,,否則mcu可能無法處理其它程序,一直在處理外部中斷,。
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39. 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(huì)不會(huì)影響其功能的執(zhí)行,?
- w+ W' Y: i* \3 R a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(huì)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(huì)有一些應(yīng)用上的限制,,這在相應(yīng)的datasheet里面都會(huì)有描述,所以在系統(tǒng)規(guī)劃的時(shí)候都要予以注意,。 - G% B ?; A* W" [
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40. Delta-Sigma軟件測量方式,,是什么概念?
" d/ ^# ]5 A3 Q3 t' q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(dòng)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(hào)帶寬的速率運(yùn)行,以便提供過采樣,。模擬輸入與反饋信號(hào)(誤差信號(hào))進(jìn)行差動(dòng) (delta)比較,。該比較產(chǎn)生的差動(dòng)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(hào)(誤差信號(hào))傳送到差動(dòng)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(hào)(誤差信號(hào))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,。
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簡而言之,Delta就是差動(dòng),,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(dòng)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(hào)變化,然后通過軟件積分運(yùn)算,,得出外部信號(hào)隨時(shí)間變化的基本狀況,。
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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? 7 v/ ^4 b% S8 J v' ~0 l2 W
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,。 ; ^6 r6 P# c+ s! a' N: P
6 _( \3 ?$ W) L- T. f/ {. R8 h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(huì)自動(dòng)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。 # A& p9 [2 f. N( A( W
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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(huì)有不同的測試項(xiàng)目和方法,,但是有一些是必須測試的: , T* H& {, \8 L3 G* t7 R
6 c3 d# Q( L9 Z# K8 Q5 @ 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,。
; ~; x7 x# e6 l1 e 上電掉電測試,。在使用中用戶必然會(huì)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,。 0 }. j- M' y; e: J; g1 N) w
6 E% G) x+ \* F* u 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,。
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ESD和EFT等測試,。可以使用各種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,。 1 f+ y+ G9 s) W) G
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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,。 ) T2 d0 m/ @0 m; ]( j$ ?
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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),? ' t/ G8 G' J5 {5 y
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),。 5 x5 a: }% t8 z1 |: I0 O3 d
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電試驗(yàn)(ESD)
3 R) m. _' |- f# S" t參考標(biāo)準(zhǔn): IEC 61000-4-2 . L1 e. \, x2 N$ [7 j
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)
/ L- a; v/ o1 W0 ?! l7 B) p$ L% b; A參考標(biāo)準(zhǔn):IEC 61000-4-3 . N9 {3 ]& ?6 z4 |
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,。
* [0 |+ W4 p0 f+ X$ P* y3 I" I測試頻率:80 MHz~1000 MHz / U7 Q4 g3 J6 c. n% }
6 u, o L8 h) k6 E- u# L" _$ b% F 快速脈沖抗擾測試(EFT/B)
2 k8 O/ m+ V, F" Y5 X5 F" f8 o6 S8 I2 d參考標(biāo)準(zhǔn):IEC 61000-4-4 ! }7 i5 V4 ? ^- I
本試驗(yàn)?zāi)康臑轵?yàn)證試件之電源線,,信號(hào)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。
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: Y0 h/ O3 s1 V9 k2 _$ [0 O: Y1 O9 I7 k 雷擊試驗(yàn)(Surge) 7 ?2 i: z3 V: U8 B, A# q
參考標(biāo)準(zhǔn) : IEC 61000-4-5
5 U, Q2 a. e1 R0 Q6 G; s% T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,。 ' ?2 Z; V2 }) t0 K& E+ i( e
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傳導(dǎo)抗擾耐受性(CS) 8 T5 s `9 u# K) Z# I
參考標(biāo)準(zhǔn):IEC 61000-4-6
* ^6 y; J& s# s* v4 S( ^+ X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。 + v6 o5 b9 o5 Y
測試頻率范圍:150 kHz~80 MHz $ w( w8 \+ q) t- e1 ?% h
7 ^: g! b9 y, {+ U) E, x. X Impulse : b5 s# Y% R% R8 M+ i; o% a
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),。
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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)奈恢萌ノ构罚苑乐管涹w復(fù)位和軟體進(jìn)入死循環(huán),,如何適當(dāng)?shù)奈构�,,即如何精確判定軟體的運(yùn)行時(shí)間?
: q, a4 B- d+ p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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: `( P) ~( O+ t2 P' A' b2 b$ ~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(huì)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(huì)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,。
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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(huì)溢出,,同時(shí)喂狗次數(shù)不會(huì)過多。 6 n+ K. D, a/ @
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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,。 5 w# d5 t4 E5 j3 T/ O" I
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44. 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,? . f7 E5 b; b2 [- i- m
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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0 z; p* i9 }- @( M3 f% M4 g b, L7 R一般單片機(jī)都會(huì)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(huì)察覺到程序被重新復(fù)位過。 + _- a4 f; Y7 |! _5 h- B% C- Z
9 t2 |% \" v; w! s9 z9 {6 ?/ a終于貼完了,, E0 S f+ O) o& b
- z- B! n/ l7 v2 ?0 [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(dòng)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。 |