生产管理文件集合-单片机硬件系统设计原则（doc10)

单片机硬件系统设计原则
一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统
扩展，即单片机内部的功能单元，如 ROM、RAM、I/O、定时器/
计数器、中断系统等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。二是系统的配置，
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。
系统的扩展和配置应遵循以下原则：
1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统
的标准化、模块化打下良好的基础。
2、系统扩展与外围设备的配置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，考虑原则是：软件能实现的功能尽可能由软
件实殃，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，
一般响应时间比硬件实现长，且占用 CPU 时间。
4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用 CMOS 芯
片单片机构成低功耗系统时，系统中所有芯片都应尽可能选择低
功耗产品。
5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分，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。
6、单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不
足时，系统工作不可靠，可通过增设线驱动器增强驱动能力或减
少芯片功耗来降低总线负载。
7、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多，器件之间
相互干扰也越强，功耗也增大，也不可避免地降低了系统的稳定
性。随着单片机片内集成的功能越来越强，真正的片上系统 SoC
已经可以实现，如 ST 公司新近推出的 μPSD32××系列产品在一
块芯片上集成了 80C32 核、大容量 FLASH 存储器、SRAM、A/D、
I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。
单片机系统硬件抗干扰常用方法实践