硬件系统设计原则

1万 · 2012-4-27 22:55

一个单片机应用系统的硬件电路设计包含有两部分内容，一个是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM，I/O口，定时/计数器，中断系统等容量不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘，显示器，打印机，A/D，D/A转换器等，要设计合适的接口电路。
系统的扩展和配置设计就遵循以下原则；
1：尽可能选择典型电路，并符合单片机的常规用法。为硬件系统的标准化，模块化打下良好的基础。
2：系统的扩展与外围设备配置的水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。
3：硬件结构应结合应用软件方案一并考虑，硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则是：软件能实现的功能尽可能由软件来实现，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，其响应时间要比直接用硬件实现来得长，而且占用CPU时间。因此，选择软件方案时，要考虑到这些因素。
4：整个系统中相关的器件要尽可能做到性能匹配，例如选用晶振频率较高时，存储器的存取时间有限，应该选择允许存取速度较高的芯片，选择CMOS芯片单片机构成低功耗系统时，系统中的所有芯片都应该选择低功耗的产品。
5：可靠性及抗干扰设计是硬件系统设计中不可缺少的一部分，它包括芯片，器件选择，去耦滤波，印刷电路板布线，通道隔离等。
65：单片机外接电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时，系统工作不可靠，解决的办法是增加驱动能力，增设线驱动器或者减少芯片功耗，降低总路线负载。