单片机是一种集成度极高的微型计算机,具有计算、控制、通信等多种功能。其在嵌入式系统中得到了广泛的应用,但是单片机系统的调试比一般嵌入式系统要繁琐。单片机系统调试是在系统完成硬件和软件的设计、制作与安装之后,针对单片机系统整体性能进行的调试。单片机系统调试的重要性不言而喻,成功的单片机系统调试能够保证系统正常工作,充分发挥系统性能。因此,深入探究单片机系统调试的技巧和方法对于提高单片机系统开发能力至关重要。
单片机系统调试不同于原始程序调试,整个系统的调试需要注意以下问题:
1)低层驱动层的调试要充分,单片机系统是由物理实现和逻辑控制结合而成的,因此,在调试时一定要注意硬件设备是否正确连接,驱动程序是否编写正确;
2)系统各个部分的顺序启动需要规划好,系统的程序框架设计上需要遵循“先易后难,先外后内”的原则;
3)针对单片机芯片的典型应用场景,编写测试用例是非常重要的,测试用例可以有效地检测数据传输、通信是否正常等问题;
4)在调试时要关注系统对于异常情况的处理,例如:数据传输中出现错误,网络连接断开,各种数据异常等等问题,以便及时处理。
单片机系统的硬件设计是与软件密切相关的,单片机系统硬件的设计不良往往会影响其软件运行,建议在调试硬件时注意以下问题:
1)硬件设计缺陷,例如:时钟失速,电容失效等等问题;
2)电路板的连接问题,例如:电容、电阻名称、贴片方向等等;
3)电源问题,系统电源的稳定性对于系统的运行非常重要;
4)调试硬件设备应根据芯片手册的规范来,保证设备的正确控制与数据处理,不可任意操作。
软件是单片机系统的灵魂,是实现任务的关键,因此在调试时,软件的调试也非常重要,建议在调试软件时注意以下问题:
1)程序的可移植性,针对多样化处理器、不同的硬件环境、不同操作系统进行测试,防止出现硬件和软件之间的不匹配问题;
2)程序的健壮性,针对各种异常情况,例如:定义原则、输入异常、通信异常等等问题,进行测试;
3)程序的算法优化问题,编写高效的程序可以减小死循环、重复计算等问题,提高系统性能;
4)程序的调试问题,要善用单片机软件调试工具,例如:KEIL、IAR等的调试工具,这些工具可以有效的缩短调试时间,提高调试效率。