12、嵌入式系统设计：从硬件到软件的全面解析

嵌入式系统设计：从硬件到软件的全面解析

1. 定时器设计考虑因素

在使用定时器时，需要考虑以下方面：
- 分辨率 ：定时器的分辨率是否满足应用需求？
- 范围与溢出 ：定时器的范围是否足够，在最坏情况下是否会溢出？若会溢出，是否有硬件或软件机制来处理这种情况？
- 时钟精度与漂移 ：定时器时钟的精度和漂移是否适合应用场景？
- 软件处理能力 ：软件能否跟上所选的定时器周期、捕获速率等？若使用中断，软件能否在输入/输出值的全范围内跟上中断速率？

2. 示例系统

以一个泳池泵定时器系统为例，该系统使用了 80C31 微控制器，配备外部 ROM 和 I/O 端口。由于只有一个读端口和一个写端口，因此无需地址解码。读缓冲区（74HC244）由 -RD 直接使能，写寄存器由 -WR 提供时钟。74LS123 单稳态触发器提供看门狗定时器（WDT）。用户按键输入连接到 P2 并接地，开关输入通过 250Hz 中断代码进行软件去抖。显示部分由四个七段显示器和三个高强度 LED 组成，通过软件进行多路复用，因此只需要一个七段驱动寄存器。输入电源和泵继电器线圈通过四端子屏障条连接。

3. 硬件规格概述

硬件规格的通用大纲如下：
|部分|描述|
| ---- | ---- |
|概述|简要描述大纲涵盖的内容|
|相关文档|ANSI 和 IEEE 规范，可能还包括产品需求文档的参考|
|板卡描述|简要说明硬件及其功能