01設(shè)計滿足要求的最精簡的系統(tǒng)

　　正確估計單片機的能力，知道單片機能做什么，最大程度的挖掘單片機的潛力對一個單片機系統(tǒng)設(shè)計者來說是至關(guān)重要的。我們應(yīng)該有這樣一個認識，即單片機的處理能力是非常強大的。

　　早期的PC機，其CPU（8086）處理能力和8051相當(dāng)，卻能處理相當(dāng)復(fù)雜的任務(wù)。單片機的能力的關(guān)鍵就在軟件設(shè)計者編寫的軟件上。只有充分地了解到單片機的能力，才不會做出“冗余”的系統(tǒng)設(shè)計。而采用許多的外圍芯片來實現(xiàn)單片機能實現(xiàn)的功能。這樣做，即增加了系統(tǒng)成本，也可能會降低了系統(tǒng)的可靠性。

　　02使用看門狗

　　看門狗電路通常是一塊在有規(guī)律的時間間隔中進行更新的硬件。更新一般由單片機來完成，如果在一定間隔內(nèi)沒能更新看門狗，那看門狗將產(chǎn)生復(fù)位信號，重新復(fù)位單片機。更新看門狗的具體形式多是給看門狗芯片相關(guān)引腳提供一個電平上升沿或讀寫它的某個寄存器。使用看門狗電路將在單片機發(fā)生故障進行死機狀態(tài)時，重新復(fù)位單片機。

　　當(dāng)前有多種看門狗的芯片，如MAXIM 公司的MAX802，MAX813等。而且，有好多種單片機中本身就集成有看門狗。一個外部的看門狗是最好的，因為它不依賴于單片機。如果可能的話，看門狗更新程序不應(yīng)該放在中斷或是子程序中，原則上應(yīng)該放在主程序中。

　　我曾經(jīng)見過一個工程師，他所調(diào)試的程序在運行時偶而會引起看門狗的復(fù)位動作，于是他干脆在每10ms就中斷一次的時鐘中斷程序中清看門狗。我相信他也知道使看門狗失去作用，可他卻沒有不是去查明引起這個現(xiàn)象的真正原因。因此，我想提醒大家：不論什么理由，絕對不要忽略系統(tǒng)故障的真正原因。高質(zhì)量的產(chǎn)品來自于高素質(zhì)的工程師，高質(zhì)量的產(chǎn)品造就高素質(zhì)的工程師。

　　03確定系統(tǒng)的復(fù)位信號可靠

　　這是一個很容易忽略的問題。當(dāng)你在設(shè)計單片機系統(tǒng)時，你腦中有這個概念嗎？什么樣的復(fù)位信號才是可靠的嗎？你用示波器查看過你設(shè)計的產(chǎn)品的復(fù)位信號嗎？不穩(wěn)定的復(fù)位信號可能會產(chǎn)生什么樣的后果？你有沒有發(fā)現(xiàn)過你所設(shè)計的單片機系統(tǒng)，每次重新上電啟動后，數(shù)據(jù)變得亂七八糟，并且每一次現(xiàn)象并不相同，找不出規(guī)律，或者有時候干脆不運行，或者有時候進入一種死機狀態(tài)，有時候又一點事都沒有正常運行？在這種情況下，你應(yīng)該查一下你的系統(tǒng)的復(fù)位信號。

　　一般在單片機的數(shù)據(jù)手冊（Datasheet）中都會提到該單片機需要的復(fù)位信號的要求。一般復(fù)位信號的寬度應(yīng)為。復(fù)位電平的寬度和幅度都應(yīng)滿足芯片的要求，并且要求保持穩(wěn)定。還有特別重要的一點就是復(fù)位電平應(yīng)與電源上電在同一時刻發(fā)生，即芯片一上電，復(fù)位信號就已產(chǎn)生。不然，由于沒有經(jīng)過復(fù)位，單片機中的寄存器的值為隨機值，上電時就會按PC寄存器中的隨機內(nèi)容開始運行程序，這樣很容易進行誤操作或進入死機狀態(tài)。

　　04確定系統(tǒng)的初始化有效

　　系統(tǒng)程序開始應(yīng)延時一段時間。這是很多單片機程序設(shè)計中的常用方法，為什么呢？因為系統(tǒng)中的芯片以及器件從上電開始到正常工作的狀態(tài)往往有一段時間，程序開始時延時一段時間，是讓系統(tǒng)中所有器件到達正常工作狀態(tài)。究竟延時多少才算合適？這取決于系統(tǒng)的各芯片中到達正常工作狀態(tài)的時間，通常以最慢的為準。

　　一般來說，延時20-100毫秒已經(jīng)足夠。對于系統(tǒng)中使用嵌入式MODEM等“慢熱”型的器件來說，則應(yīng)更長。當(dāng)然，這都需要在系統(tǒng)實際運行中進行調(diào)整。

　　05上電時對系統(tǒng)進行檢測

　　上電時對系統(tǒng)中進行檢測是單片機程序中的一個良好設(shè)計。在硬件設(shè)計時也應(yīng)該細細考慮將各個使用到的芯片、接口設(shè)計成容易使用軟件進行測試的模式。很多有經(jīng)驗的單片機設(shè)計者都會在系統(tǒng)上電時（特別是第一次上電時）進行全面的檢測，或者更進一步，將系統(tǒng)的運行狀態(tài)中分為測試模式和正常運行模式，通過加入測試模式對系統(tǒng)進行詳細的檢測，使得系統(tǒng)的批量檢測更為方便容易。另外要注意的是，一個簡單明了的故障顯示界面也是頗要費得心思的。

　　比如：系統(tǒng)的外部RAM（數(shù)據(jù)存儲器）是單片機系統(tǒng)中常用的器件。外部RAM如果存在問題，程序通常都會成為一匹脫韁的野馬。因此，程序在啟動時（至少在第一次上電啟動時）一定要對外部RAM進行檢測。檢測內(nèi)容包括：

　　1）檢測RAM 中的單元。這主要通過寫入和讀出的數(shù)據(jù)保持一致。

　　2）檢測單片機與RAM 之間的地址數(shù)據(jù)總線。總線即沒有互相短路，也沒有連接到“地”上。

　　另外，很多芯片，都提供了測試的方法。如串行通信芯片UART，都帶環(huán)路測試的功能。

　　06按EMC測試要求設(shè)計硬件

　　EMC 測試要求已經(jīng)成為產(chǎn)品的必需。

　　07盡可能使用Small 模式編譯

　　對比起Large模式和Compact 模式，Small 模式能生成更為緊湊的代碼。在Small 模式下，C51 編譯器將沒有使用關(guān)鍵詞，如idata、pdata、xdata特殊聲明的變量通通放在data單元中。在編程中，對于在的數(shù)據(jù)區(qū)，可以指定放在外部存儲器中。

　　編輯：黃飛