代碼的使用效率、單片機抗干擾性和可靠性仍是工程師的噩夢

2022-05-13     大方老師單片機

原標題:代碼的使用效率、單片機抗干擾性和可靠性仍是工程師的噩夢

代碼的使用效率、單片機抗干擾性和可靠性仍是工程師的噩夢

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在單片機應用開發中,代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著工程師。為幫助工程師解決單片機設計上的難題,納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。

1 如何提C語言編程代碼的效率

C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使C編程時,要達到最高的效率,最好熟悉所使用C編譯器先試驗一下每C語言編譯以後對應的彙編語言的語句行數,這樣就可以很明確的知道效率。在今後編程的時候,使用編譯效率最高的語句。

各家C編譯器都會有一定的差異,故編譯效率也會有所不同,優秀的嵌入式系C編譯器代碼長度和執行時間僅比以彙編語言編寫的同樣功能程度 5-20%。

對於複雜而開發時間緊的項目時,可以采C語言,但前提是要求你對MCU系統C語言C編譯器非常熟悉,特別要注意C編譯系所能支持的數據類型和算法。

C語言是最普遍的一種高級語言,但由於不同MCU廠家C語言編譯系統是有所差別的,特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解,那麼調試起來問題就會很多,反而導致執行效率低於彙編語言。

2 如何減少程序中bug

對於如何減少程序bug,給出了一些建議,指出系統運行中應考慮的超範圍管理參數有:

1.物理參數。這些參數主要是系統的輸入參數,它包括激勵參數、採集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。合理設定這些邊界,將超出邊界的參數都視為非正常激勵或非正常回應進行出錯處理。

2.資源參數。這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源,如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。在程式設計中,對資源參數不允許超範圍使用。

3.應用參數。這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。E2PROM的擦寫次數與資料存儲時間等應用參數界限。

4.過程參數。指系統運行中的有序變化的參數。

3 如何解決單片機的抗干擾性問題

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,所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。單片機干擾最常見的現象就復位;至於程序跑飛,其實也可以用軟體陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態;所以單片機軟體抗干擾最重要的是處理好復位狀態。

一般單片機都會有一些標誌寄器,可以用來判斷復位原因;另外你也可以自己RAM中埋一些標誌。在每次程序復位時,通過判斷這些標誌,可以判斷出不同的復位原因;還可以根據不同的志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性,用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。

4 如何測試單片機系統的可靠性

有讀者希望了解用用什麼方法來測試單片機系統的可靠當一個單片機系統設計完成,對於不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法,但是有一些是必須測試的:

1.測試單片機軟體功能的完善性。這是針對所有單片機系統功能的測試,測試軟體是否寫的正確完整。

2.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,可以進行多次開關電源,測試單片機系統的可靠性。

3.老化測試。測試長時間工作情況下,單片機系統的可靠性。必要的話可以放置在高溫,高壓以及強電磁干擾的環境下測試。

4ESDEFT等測試。可以使用各種干擾模擬器來測試單片機系統的可靠性。例如使用靜電模擬器測試單片機系統的抗靜ESD能力;使用突波雜訊模擬器進行快速脈衝抗干EFT測試等等。

還可以模擬人為使用中,可能發生的破壞情況。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-my/a1c65c5defcc13345980c65114c0ae64.html