單片機應用程式設計技巧100問

單片機應用程式設計技巧100問

單片機應用程式設計技巧100問

1．C語言和彙編語言在開發單片機時各有哪些優缺點？

答：彙編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符号語言，是最接近機器碼的一種語言。其主要優點是占用資源少、程式執行效率高。但是不同的CPU，其彙編語言可能有所差異，是以不易移植。

C語言是一種結構化的進階語言。其優點是可讀性好，移植容易，是普遍使用的一種計算機語言。缺點是占用資源較多，執行效率沒有彙編高。

對于目前普遍使用的RISC架構的8bit MCU來說，其内部ROM、RAM、STACK等資源都有限，如果使用C語言編寫，一條C語言指令編譯後，會變成很多條機器碼，很容易出現ROM空間不夠、堆棧溢出等問題。而且一些單片機廠家也不一定能提供C編譯器。而彙編語言，一條指令就對應一個機器碼，每一步執行什幺動作都很清楚，并且程式大小和堆棧調用情況都容易控制，調試起來也比較友善。是以在單片機開發中，我們還是建議采用彙編語言比較好。

如果對單片機C語言有興趣，HOLTEK的單片機就有提供C編譯器，可以到HOLTEK的網站(www.holtek.com.cn)免費下載下傳使用。

2．C或彙編語言可以用于單片機，C++能嗎？

答：在單片機開發中，主要是彙編和C，沒有用C++的。

3．搞單片機開發，一定要會C嗎？

答：彙編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符号語言，是最接近機器碼的一種語言。其主要優點是占用資源少、程式執行效率高。但是不同的CPU，其彙編語言可能有所差異，是以不易移植。

對于目前普遍使用的RISC架構的8bit MCU來說，其内部ROM、RAM、STACK等資源都有限，如果使用C語言編寫，一條C語言指令編譯後，會變成很多條機器碼，很容易出現ROM空間不夠、堆棧溢出等問題。而且一些單片機廠家也不一定能提供C編譯器。而彙編語言，一條指令就對應一個機器碼，每一步執行什麼動作都很清楚，并且程式大小和堆棧調用情況都容易控制，調試起來也比較友善。是以在資源較少單片機開發中，我們還是建議采用彙編語言比較好。

而C語言是一種編譯型程式設計語言，它兼顧了多種進階語言的特點，并具備彙編語言的功能。C語言有功能豐富的庫函數、運算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實作對系統硬體的控制。C語言是一種結構化程式設計語言，它支援目前程式設計中廣泛采用的由頂向下結構化程式設計技術。此外，C語言程式具有完善的子產品程式結構，進而為軟體開發中采用子產品化程式設計方法提供了有力的保障。是以，使用C語言進行程式設計已成為軟體開發的一個主流。用C語言來編寫目标系統軟體，會大大縮短開發周期，且明

顯地增加軟體的可讀性，便于改進和擴充，進而研制出規模更大、性能更完備的系統。

綜上所述，用C語言進行單片機程式設計是單片機開發與應用的必然趨勢。是以作為一個技術全面并涉足較大規模的軟體系統開發的單片機開發人員最好能夠掌握基本的C語言程式設計。

4．當開發一個較複雜而又開發時間短的項目時，用C還是用彙編開發好？

答：對于複雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特别要注意該C編譯系統所能支援的資料類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種進階語言，但不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差别的，特别是在一些特殊功能子產品的操作上。如果對這些特性不了解，那調試起來就有的煩了，到頭來可能還不如用彙編來的快。

5．在教學中要用到8088和196晶片單片機教材，請問那裡可以找到關于這方面的書或資料？

答：有關這方面的教材，大學裡常用的一本是《IBM-PC彙編語言程式設計》清華大學出版社出版的，在網上以及書店都是可以找到的，另外網上還可以搜尋到很多其他的教材如：《微機原理及彙編語言教程》（楊延雙 張曉冬 等編著 ）和《16/32 位微機原理、彙編語言及接口技術》（作者： 鐘曉捷 陳濤 ，機械工業出版社 出版）等，可以在較大型的科技書店裡查找或者直接從網上訂購。

6．初學者到底是應該先學C還是彙編？

答：對于單片機的初學者來說，應該從彙編學起。因為彙編語言是最接近機器碼的一種語言，可以加深初學者對單片機各個功能子產品的了解，進而打好紮實的基礎。

7．我是一名武漢大學電子科技大3的學生，學了電子線路、數字邏輯、彙編和接口、C語言，但是總是感覺很迷茫，覺好象什幺都不會。怎幺辦？

答：大學過程是一個理論過程，實踐的機會比較少，往往會造成理論與實踐相脫節，這是國内大學教育系統的通病，不過對于學生來說切不可好高骛遠。一般從大三會開始接觸到一些專業課程，電子相關專業會開設相關的單片機應用課程并且會有簡單的實驗項目，那麼要充分把握實驗課的機會，多多地實際上機操作練習。平時可以多看看相關的電子技術雜志網站，看看别人的開發經驗，硬體設計方案以及他人的軟體設計經驗。有可能的話，還可以參加一些電子設計大賽，借此機會2--3個人合作做一個完整系統，會更有幫助。到了大四畢業設計階段，也可以選擇相關的課題作些實際案例增長經驗。做什麼事情都有個經驗的積累過程，循序漸進。

8．請問作為學生，如何學好單片機？

答：學習好單片機，最主要的是實踐，在實踐中增長經驗。在校學生的話，實踐機會的确會比較少，但是有機會的話，可以畢業實習選擇相關的課題，這樣就可以接觸到實際的項目。而且如果單片機微機原理是一門主課的話，相信學校會安排比較多的實踐上機機會。有能力的話，可以找一些相關兼職工作做做，會更有幫助。而且單片機開發應用需要軟硬體結合，是以不能隻滿足于程式設計技巧如何完

美，平時也要注意硬體知識的積累，多上上電子論壇網站，買一些相關雜志。可能的話，可以到電子市場去買一些小零件，自己搭一個小系統讓它工作起來。

HOTLEK的單片機是RISC結構的8位單片機，它可以廣泛應用在家用電器、安全系統、掌上遊戲等方面。大概來說可以分成I/O型單片機、LCD型單片機、A/D型單片機、A/D with LCD型單片機等等。這些單片機的中文資料我們都公開在HOLTEK網站www.holtek.com.cn。

HOLTEK各類單片機的使用手冊下載下傳位址：

http://www.holtek.com.cn/referanc/htk_book.htm

HOLTEK單片機軟體/硬體應用範例下載下傳位址：

http://www.holtek.com.cn/tech/appnote/appnote.htm

HOLTEK單片機支援工具下載下傳位址：

http://www.holtek.com.cn/tech/tool/tool.htm

9．如何才能才為單片機的高手啊？

答：要成為單片機高手，應該多實踐，時常關注單片機的發展趨勢；經常上一些相關網站，從那裡可以找到許多有用的資料。

10． 女性是否适合單片機軟體程式設計這個行業？

答：要根據自己的興趣，配合自己對軟體程式設計的耐性，男女皆适合這個行業。

11． Holtek的資料手冊在哪裡下載下傳？

答：如果對Holtek的IC感興趣的話，相應的資料手冊可以到網站上

http://www.holtek.com.cn/products/index.htm去選IC資料下載下傳。

12． 8位機還能延續多久！

答：以現在MCU産品主力還是在8位領域，主要應用于汽車應用、消費性電子、

電腦及PC周邊、電信與通訊、辦公室自動化、工業控制等六大市場，其中車用

市場多在歐、美地區，而亞太地區則以消費性電子為主， 并以量大低單價為産

品主流，目前16位MCU與8位産品，還有相當幅度的價差，新的應用領域也

仍在開發，業界預計，至少在2005年前8位的MCU仍是MCU産品的主流。

13． 學習ARM及嵌入式系統是否比學習其它一般單片機更有使用前景？對

于一個初學者應當具備哪些相關知識？

答：一般在8位單片機與ARM方面的嵌入式系統是有層次上的差别，ARM适

用于系統複雜度較大的進階産品，如PDA、手機等應用。而8位單片機因架構

簡單，硬體資源相對較少，适用于一般的工業控制、消費性家電等等。對于一個

單片機方面的軟體程式設計初學者，應以HOLTEK系列或8051等8位單片機來做入

門練習。而初學者應當具備軟體程式設計相關知識，單片機一般軟體程式設計是以彙編語

言為主，各家有各家的文法，但大都以RISC的MCU架構為主，其中 RISC

(Reduced Instruction Set Computer) 代表MCU的所有指令。都是利用一些簡單的

指令組成的，簡單的指令代表 MCU 的線路可以盡量做到最佳化，而提高執行

速率。另外初學者要具備單片機I/O接口的應用知識，這在于周邊應用電路及各

種元器件的使用，須配合自己所學的電子學及電路學等。

14． 符合44PIN的80系列8位單片機的MCU有哪些？

答：符合44PIN的80系列8位單片機有Z8674312FSC、Z86E2112FSC、

Z86E2116FSC。

15． 請介紹一下MCU的測試方法。

答：MCU從生産出來到封裝出貨的每個不同的階段會有不同的測試方法，其中

主要會有兩種：中測和成測。

所謂中測即是WAFER的測試，它會包含産品的功能驗證及AC、DC的測

試。項目相當繁多，以HOLTEK産品為例最主要的幾項如下：

① 接續性測試：檢測每一根I/OPIN内接的保護用二極管是否功能無誤。

② 功能測試：以産品設計者所提供測試資料(TEST PATTERN)灌入IC，檢

查其結果是否與當時SIMULATION時狀态一樣。

③ STANDBY電流測試：測量IC處于HALT模式時即每一個接點(PAD)在

1态0态或Z态保持不變時的漏電流是否符合最低之規格。

④ 耗電測試：整顆IC的靜态耗電與動态耗電。

⑤ 輸入電壓測試：測量每個輸入接腳的輸入電壓反應特性。

⑥ 輸出電壓測試：測量每個輸出接腳的輸出電壓位準。

⑦ 相關頻率特性（AC）測試，也是通過外灌一定頻率，從I/O口來看輸出

是否與之比對。

⑧ 為了保證IC生産的長期且穩定品質，還會做産品的可*性測試，這些測

試包括ESD測試，LATCH UP測試，溫度循環測試，高溫貯存測試，濕

度貯存測試等。

成測則是産品封裝好後的測試，即PACKAGE測試。即是所有通過中測的

産品封裝後的測試，方法主要是機台自動測試，但測試項目仍與WAFER

TEST相同。PACKAGE TEST的目的是在确定IC在封裝過程中是否有任何

損壞。

16． 能否利用單片來檢測手機電池的充放電時間及充放電時的電壓電流變

化，并利用一個I/O端口使檢測結果在電腦上顯示出來？

答：目前市場上的各類智能充電器，大部分都采用MCU進行充電電流和電

壓的控制。至于要在電腦上顯示，好象并不實用，可能隻有在一些專門的電池檢

測儀器中才會用到；對于一般的手機使用者來說，誰會在充電時還需要用一台電腦

來做顯示呢？要實作單片機與電腦的連接配接，最簡單的方式就是采用序列槽通訊，但

需要加一顆RS-232晶片。

17． 在ARM程式設計中又應當如何？

答：就以嵌入式系統觀念為例，一般嵌入式處理器可以分為三類：嵌入式微處理

器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP(Digital Signal Processor)。

嵌入式微處理器就是和通用計算機的微處理器對應的CPU。在應用中，一

般是将微處理器裝配在專門設計的電路闆上，在主機闆上隻保留和嵌入式相關的功

能即可，這樣可以滿足嵌入式系統體積小和功耗低的要求。目前的嵌入式處理器

主要包括：PowerPC、Motorola 68000、ARM系列等等。

嵌入式微控制器又稱為單片機，它将CPU、存儲器(少量的RAM、ROM或

兩者都有)和其它接口I/O封裝在同一片內建電路裡。常見的有HOLTEK MCU

系列、Microchip MCU系列及8051等。

嵌入式DSP專門用來處理對離散時間信号進行極快的處理計算，提高編譯

效率和執行速度。在數字濾波、FFT(Fast Fourier Transform)、頻譜分析、圖像處

理的分析等領域，DSP正在大量進入嵌入式市場。

18． MCU在射頻控制時，MCU的時鐘（晶振）、資料線會輻射基頻或基頻的

倍頻，被低噪放LNA放大後進入混頻，出現帶内的Spur，無法濾除。除了

用layout、選擇低輻射MCU的方法可以減少一些以外，還有什幺别的方法？

答：在設計高頻電路用電路闆有許多注意事項，尤其是GHz等級的高頻電路，

更需要注意各電子元件pad與印刷pattern的長度對電路特性所造成的影響。最

近幾年高頻電路與數位電路共享相同電路闆，構成所謂的混載電路系統似乎有增

加的趨勢，類似如此的設計經常會造成數位電路動作時，高頻電路卻發生動作不

穩定等現象，其中原因之一是數位電路産生的噪訊，影響高頻電路正常動作所緻。

為了避免上述問題除了設法分割兩電路block之外，設計電路闆之前充分檢讨設

計構想，才是根本應有的手法，基本上設計高頻電路用電路闆必需掌握下列三大

原則：

① 高質感。

② 不可取巧。

③ 不可倉促搶時間。

以下是設計高頻電路闆的一些建議：

① 印刷pattern的長度會影響電路特性。尤其是傳輸速度為GHz高

速數位電路的傳輸線路，通常會使用strip line，同時藉由調整配

線長度補正傳輸延遲時間，其實這也意味着電子元件的設定位置

對電路特性具有絕對性的影響。

② Ground作大better。銅箔面整體設定ground層，而連接配接via的better

ground則是高頻電路闆與高速數位電路闆共同的特征，此外高頻

電路闆最忌諱使用幅寬細窄的印刷pattern描繪ground。

③ 電子元件的ground端子，以最短的長度與電路闆的ground連接配接。

具體方法是在電子元件的ground端子pad附近設定via，使電子

元件能以最短的長度與電路闆的ground連接配接。

④ 信号線作短配線設計。不可任意加大配線長度，盡量縮短配線長

度。

⑤ 減少電路之間的結合。尤其是filter與amplifier輸出入之間作電

路分割非常重要，它相當于audio電路的cross talk對策。

⑥ MCU回路Layout考量：震蕩電路僅可能接近IC震蕩腳位；震蕩

電路與VDD & VSS保持足夠的距離；震蕩頻率大于1MHz時不

需加 osc1 & osc2 電容；電源與地間要最短位置并盡量拉等寬與

等距的線，于節點位置加上104/103/102等陶瓷電容。

19． Intel系列的96單片機80c196KB開發系統時，都有那些注意事項？

答：一個即時系統的軟體由即時作業系統加上應用程式構成。應用程式與作業系

統的接口通過系統調用來實作。用80C196KB作業系統的MCU，隻能用内部

RAM作為TCB和所有系統記憶體（含各種控制表）以及各個任務的工作和資料

單元。是以一定要注意以下幾點：（1）對各個任務配置設定各自的堆疊區，該堆疊區

既作為任務的工作單元，也作為任務控制塊的保護單元。（2）系統的任務控制塊

隻存放各任務的堆疊名額，而任務的狀态均存放于任務椎棧中。在一個任務退出

運作時，通過中斷把它的狀态進棧，然後把它的堆疊名額儲存于系統的TCB中；

再根據優先取出優先順序最高的已就緒任務的堆疊名額SP映象值送入SP中；

最後執行中斷傳回指令轉去執行新任務。（3）各任務的資料和工作單元盡量用堆

疊實作，這樣可以允許各任務使用同一個子程式。使用堆疊實作參數傳遞并作為

工作單元，而不使用絕對位址的RAM，可實作可重入子程式。該子程式既可為

各個任務所調用，也可實作遞回調用。

20． 在demo闆上采樣電壓時，不穩定，采樣結果有波動，如何消除？

答：①一般來說，仿真器都是工作在一個穩壓的環境(通常為5V)。如果用仿真

器的A/D時，要注意其A/D參考電壓是由仿真器内部給出，還是需要外部提供。

②A/D轉換需要一個連續的時鐘周期，是以在仿真時不能用單步調試的方法，否

則會造成A/D采樣值不準。

③至于A/D采樣不穩定，可以在A/D輸入口加一電容，起到濾波作用；在軟體

處理時采用中值濾波的方法。

21． 在車載DVD系統中，如何設計電子防震系統？

答：在車載DVD系統，最好選擇高檔DVD機，因為高檔DVD機都采用電子防

震系統(ADVANCEDESP)，當記憶緩沖區内的讀數降低，先進的電子防震設計會

以雙速讀數系統，做出比正常速度快兩倍的讀數速率，以減低噪聲，即使連續震

蕩仍可避免跳線情況出現，現在就說說什幺叫電子防震。簡單地說：電子防震就

是一個信号的儲存--釋放過程，首先CD要先把信号進行提前讀取，也就是我們

見到機子的加速，再把信号儲存在RAM中，而我們在開防震的時候所聽到的就

是經過RAM的聲音，這樣就是它的過程。當沒有防震時是由于信号是1比1讀

取的，是以當受到沖擊後，就會出現跳音。而當開了防震時，機子受到沖擊後，

由RAM釋放出來的聲音使音樂不停地播放，而與此同時，光頭迅速進行複位檢

索，當檢索到信号後立即補充，是以不會出現跳音。大概的情況就是這樣。但是

這樣還沒有滿足用家的要求，由于這種的方法帶來的時間短，通常隻有3秒，所

以跳音的機會還是蠻高，如果增大RAM又帶來造價的增高因為RAM這東西價

格較貴，尤其是品質好的。

22． 在電子防震技術中，有那些IC或器件可供選擇？

答：在電子防震技術中，最重要的技術之一要數是RAM技術，而一直以來都是

因為它的成本問題，是以防震時間都一直不能增加，也就是說RAM本身就有限

制，RAM的容量越大，造價就越高。而許多廠家就如何在RAM的限制裡得到

最大限度的記憶時間展開了開發研究。

23． 如何進行程式設計可以減少程式的bug？

答：在此提供一些建議，因系統中實際運作的參數都是有範圍的。系統運作中要

考慮的超範圍管理參數有：

實體參數。這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集進行中

的運作參數和處理結束的結果參數。合理設定這些邊界，将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。

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。

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。如

E2PROM的擦寫次數與資料存儲時間等應用參數界限。

過程參數。指系統運作中的有序變化的參數。

在上述參數群對一程式編寫者而言，須養成良好習慣，在程式的開頭，有順

序的用自己喜歡文字參數對應清單來替代，然後用自己定義的文字參數來編寫程

序，這樣在做程式的修改及維護時隻在程式的開頭做變動即可，不用修改到程式

段，才比較容易且不會出錯。

24． 有人認為單片機将被ARM等系列結構的嵌入式系統所取代。單片機的

生命期還有多長？

答：因為8位單片機與嵌入式系統的ARM在功能結構和單價的差異，故應用層

次上就有很大的不同。 ARM适用于系統複雜度較大的進階産品，如PDA、手

機等應用。 而8位單片機因架構簡單，硬體資源相對較少，适用于一般的工業

控制，消費性家電……等等。評估單片機近期是否會給ARM取代，要觀察兩個

因素：

- 晶片成本

因ARM的工作頻率較高，電路較龐大，所需的晶片制造技術要求在0。25U

以上，成本較高。8位單片機工作頻率相對較低，電路較小，所需的晶片制造工

藝在0。5U 即可，成本較低。

- 功能定位

ARM的功能較單片機強，但兩者定位不同。就如現階段不會有人用ARM

去作一個簡單的工業定時開關。當然，如果兩者單價相同也無不可，但現實是有

很大的單價差距。

至于将來，因晶片制造成本會不斷下降，上述的成本差異影響愈來愈少!但

我估計在往後5年單片機仍有價格優勢，仍能存活!但ARM是否會精簡架構，

降低成本，搶奪低階市場？我想可能性不大，ARM應該會向上發展。同樣，單

片機也隻能向上發展，如16位，高功能……等。 原因就是因為晶片制造技術進

步太快。壓迫晶片設計往高內建發展。

25． 在單片機C編成時，如何才能使生成的代碼具有和彙編一樣的效率？

答：如果是使用C語言程式設計時，不太可能生成的代碼具有1：1和彙編一樣的效

率。

C語言指令要被硬體識别并執行，必須通過編譯器編譯。編譯器分為前端、

中端、後端。前端與各種計算機語言寫的程式打交道，後端與處理器的基本指令

集接軌。是以如果使用C程式設計時，要達到最高的效率，最好能夠很了解所使用

的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以後對應的彙編語言的語句行數，這

樣就可以很明确的知道效率。在今後程式設計的時候，使用編譯效率最高的語句，這

樣就能確定單片機C程式設計的時候同樣的功能不同的C程式，編譯效率最高。但

是各家的C編譯器都會有一定的差異，優秀的嵌入式系統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長5-20％，是以不同廠家的C編

譯器的編譯效率也會有所不同。

26． ARM單片機和哪種核心的單片機比較接近？

答：嚴格的說，ARM不是單片機，是一個嵌入式的實時作業系統。ARM（Advanced

RISC Machines）是微處理器行業的一家知名企業，設計了大量高性能、廉價、

耗能低的RISC處理器、相關技術及軟體。ARM将其技術授權給世界上許多著

名的半導體、軟體和OEM廠商，每個廠商得到的都是一套獨一無二的ARM相

關技術及服務。是以市場上像Intel、IBM、LG半導體、NEC、SONY、菲利浦

和國半這樣的大公司都有ARM系列，現在不存在什幺ARM單片機和哪種核心

的單片機比較接近的問題。而且由于廠家購買核心後會根據自己晶片應用方向的

不同，自行添加不同的外挂功能子產品，是以，同樣核心的晶片其提供的功能是不

同的。

27． 從51轉到ARM會有困難嗎？

答：從51轉到ARM，其實程式設計之類的原理都是一樣的，但是要注意的是ARM

是一個RISC的架構，在ARM的應用開放源代碼的程式很多，要想提高自己，

就要多看别人的程式，linux，uc/os-II等等這些都是很好的源碼。

28． 我學過MCS51單片機教材，很有興趣，但缺乏實踐經驗，手頭沒有任

何道具可供演練，資金又有限，請問該怎幺辦？

答：在沒有任何條件進行實踐時，如果真的有興趣，可以下載下傳一些具有軟體仿真

功能仿真軟體進行一些程式設計，像一些做得比較好的51仿真軟體應該具有這種功

能。HOLTEK的仿真軟體HT-IDE3000也具有相應的功能，同時它還具有LCD

軟體仿真，周邊電路的軟體仿真。有興趣的話，也可以去免費下載下傳使用，

http://www.holtek.com.cn/tech/tool/ide.htm。同時可以到一些電子市場去購買一些

簡單器件自己練習搭一下電路以加強硬體方面的知識。

29． 如果已經有了針對某MCU的C實作的某個算法，保持架構不變，對核

心的部分用彙編優化，有沒有一些比較通用的原則？

答：每個人的程式設計都有自己的風格與習慣，如果要利用别人的程式，在其中修修

改改，如果他的程式并沒有很好的子產品化的話，建議最好不要這幺做，否則本來

預期達到事倍功半，說不定反而事半功倍了。要參考他人的程式當然可以，但是

首要是要看懂并了解他人程式的算法精髓，而不是在他的基礎上打更新檔。而關于

算法方面的優化，可以購買一些資料結構的書籍，上面有比較詳細的說明。

30． 如果準備估計一個算法的MIPS，有什幺好的途徑？

答：算法的運作時間是指一個算法在計算機上運算所花費的時間。它大緻等于計

算機執行簡單操作（如指派操作，比較操作等）所需要的時間與算法中進行簡單

操作次數的乘積。通常把算法中包含簡單操作次數的多少叫做算法的時間複雜

性。它是一個算法運作時間的相對量度，一般用數量級的形式給出。度量一個程

序的執行時間通常有兩種方法：

一種是事後統計的方法。因為很多計算機内部都有計時功能，不同算法的程

序可通過一組或若幹組相同的統計資料以分辨優劣。但這種方法有兩個缺陷：一

是必須先運作依據算法編制的程式；二是所得時間的統計量依賴于計算機的硬

件、軟體等環境因素，有時容易掩蓋算法本身的優劣。是以人們常常采用另一種

事前分析估算的方法。

一種是事前分析估算的方法。一個程式在計算機上運作時所消耗的時間取決

于下列因素：

① 依據的算法選用何種政策；

② 問題的規模。例如求100以内還是1000以内的素數；

③ 書寫程式的語言。對于同一個算法，實作語言的級别越高，執行效率就越低；

④ 編譯程式所産生的機器代碼的品質。這個跟編譯器有關；

⑤ 機器執行指令的速度。

顯然，同一個算法用不同的語言實作，或者用不同的編譯程式進行編譯，或

者在不同的計算機上運作時，效率均不相同。這表明使用絕對的時間機關衡量算

法的效率是不合适的。撇開這些與計算機硬體、軟體有關的因素，可以認為一個

特定算法"運作工作量"的大小，隻依賴于問題的規模（通常用整數量n表示），

或者說，它是問題規模的函數。

一個算法是由控制結構（順序、分支和循環三種）和原操作（指固有資料類

型的操作）構成的，則算法時間取決于兩者的綜合效果。為了便于比較同一問題

的不同算法，通常的做法是，從算法中選取一種對于所研究的問題（或算法類型）

來說是基本運算的原操作，以該基本操作重複執行的次數作為算法的時間度量。

算法的MIPS有專門的一門學問，可以去好好參考相關的資料結構書籍。

31． 遙控的編解碼思路和設計流程是怎樣的？

答：一般來說完整的遙控碼分為頭碼、位址碼、資料碼和校驗碼四個組成部分。

頭碼根據不同的廠家各不相同，位址碼和資料碼都由邏輯“1”和邏輯“0”組成。

編碼的設計目的，就是按照編碼規則發送不同的碼值。我們最常見的碼型有

SONY、松下、NEC等廠家型号。遙控編碼晶片最常用的是在空調、DVD、車

庫門等遙控器上。

設計編碼程式可以分為三個部分。

第一部分是了解碼型的特性。遙控碼的頭碼和位址碼（也稱為客戶碼）是固定不

變的，資料碼和校驗碼根據不同的鍵值而改變。

第二部分是計算發碼時間。遙控碼大部分都是由邏輯“1”和邏輯“0”組成，也

就是由一串固定占空比、固定周期的方波所組成。通常這些方波的周期是毫秒甚

至微秒等級，需要在時間上計算的比較精确。是以選擇發碼單片機型号的時候，

就要考慮到單片機的運作速度是不是夠快，以及程式運作時間夠不夠。

第三部分就是程式的編寫。標明單片機型号之後，開始設計程式流程。一般來說

我們使用I/O口就可以做發碼的輸出端口。發碼程式一般由幾個子程式組成，頭

碼子程式、邏輯1子程式，邏輯0子程式以及校驗碼的算法子程式。一旦我們得

到要發送碼的指令後，首先調用頭碼子程式，然後根據客戶碼和鍵值調用邏輯1

子程式或者邏輯0子程式，最後調用校驗碼算法子程式輸出校驗碼。

HOLTEK公司的HT48CA0/HT48RA0、HT48CA3/HT48RA3和HT48CA6是專為

遙控器設計的單片機，它們具有專門紅外輸出口，可以實作絕大部分發碼的要求。

設計解碼程式也可以分為三部分。

第一部分了解編碼波形特性。從分析編碼的高、低脈沖寬度入手，了解邏輯“1”

和邏輯“0”的波形占空比、周期。了解頭碼的特性。

第二部分确定接收方式。一般我們可以用I/O口查詢方法或者INT口中斷響應方

法來接收編碼。這兩者的差別是I/O口查詢方式比較耗費單片機的運作時間資源，

需要不斷的去偵測I/O的電平變化，以免漏掉有效的碼值；而INT口中斷接收方

式則比較節省資源，當外部有電平變化時，單片機才需要去處理，不需要時刻進

行偵測。但是INT口中斷接收方式不能辨識相同周期不同占空比的波形特性，

當編碼所攜帶的邏輯“1”和邏輯“0”具有這種特性時，就無法通過INT口中

斷接收方式來辨識了，因為INT中斷隻是在上升沿或者下降沿的時候才觸發。

第三部分将接收的碼值存儲并分析執行。根據判斷高低電平的寬度（定時器或者

延時），可以得到碼值，也就是我們所說的解碼。一般我們連續收到3個相同的

完整碼值，就确認此碼的确被發出，并接收成功。當解碼結束，根據碼值我們可

以判斷出是哪個按鍵被按下，由此去執行相對的按鍵功能。

HOLTEK公司的HT48以及HT49(帶LCD)系列單片機，都可以符合大多數解碼

的任務。

32． 在學習單片機的過程中，如何了解預分頻，12時鐘模式（6時鐘模型）

等概念？

答：預分頻器的英文是prescaler。它就是将輸入的頻率信号分頻，然後再輸出。

HOLTEK公司有一款最基本的8位I/O型單片機HT48R05A-1，我們就以這款單

片機為例說明。HT48R05A-1有一個8位向上計數的定時器Counter。系統時鐘

Fsys（4MHz）進入八階預分頻器（8-stage Prescaler）進行分頻，再進入定時計

數器Counter計數。根據軟體設定，預分頻器可以将Fsys進行2的n次方分頻

（n=1~8）。舉例來說，如果軟體設定為預分頻器2分頻，那幺預分頻器輸出的頻

率就是Fsys/2=2MHz，這個2MHz信号再進入定時計數器Counter。

如果需要HT48R05A-1或者其它各類HOLTEK單片機的詳細資料，可以在

如下位址下載下傳：http://www.holtek.com.cn/referanc/htk_book.htm

12時鐘模式（6時鐘模型）應該就是在MCS51系列中，12個系統時鐘為一

個機器周期，2個系統時鐘為一個狀态，即一個機器周期有6個狀态。

33． A/D、D/A的采樣速率與其它單片機相比有什幺優勢？

答：HOLTEK A/D Tyep MCU内嵌逐位逼近的A/D轉換電路，精度有

8bit/9bit/10bit，A/D轉換時間最快為76us。

至于D/A，一般是指PWM輸出，HOLTEK A/D Type MCU都帶有8bit的PWM

輸出，但HOLTEK PWM的特點是其輸出頻率由系統頻率決定(既系統頻率標明

後，PWM頻率也就定了)，其占空比通過對[PWM]寄存器指派進行控制，不需要

占用定時/計數器資源。

34． 采用AT89S51時，出現了按了複位按鈕，RAM中的資料被修改了。這

是怎幺回事？注：資料放在特殊寄存器之外。

答：如果是RESET腳的複位按鈕：一般MCU的RESET複位，其特殊寄存器會

被重新初始化，而通用寄存器的值保持不變。

如果複位按鈕是電源複位：那就是MCU的上電複位，其特殊寄存器會被初

始化，而通用寄存器的值是随機數。

35． 将P2。7用來驅動一個NPN三極管，中間串接了一個1K的電阻。問題

是：當我嘗試向P2。7寫'1'時，發現管腳隻能輸出大約0。5V的一個電平。

這個電路的使用得妥當幺？如何正确的使用IO功能？

答：是在仿真時遇到的問題，還是燒錄晶片後遇到的問題？

可以先将P2。7的外部電路斷開，測量輸出電壓是否正常。如果斷開後輸出

電壓正常，那就說明P2。7的驅動能力不夠，不能驅動NPN三極管，應該改用

PNP三極管(一般在MCU應用中，都采用PNP方式驅動)。如果斷開後輸出電壓

還不正常，那有可能是仿真器(或晶片)已經損壞。

36． 在做充電管理的時候，提高pwm的頻率往往以犧牲精度為代價，如果用

的AT90S4433(avr)、78P458(elan)頻率分别做到16kHz(8bit)和32kHz(8bit)，

而希望做到的是100kHz(8bit以上)，諸如atiny15那樣。怎幺辦？

答：你所說的PWM是通過定時/計數器來控制其頻率和占空比的，是以要提高

頻率，必然會降低精度。如果要提高PWM的頻率，隻能通過提高系統振蕩頻率

來解決。

37． 汽車電子用的單片機是8位多，還是32位？如何看待單片機在汽車電子

市場中的前景？

答：現今汽車制造也是一個進步很快的工業，特别是電子應用于汽車上，令多種

新功能得以實作。

總的來說，汽車電子應用分三部份。

- 汽車發動機控制：限速控制，渦輪增壓，燃料噴注控制……

- 汽車舒适裝置：遙控防盜系統，自動空調系統，影音播放系統，衛星導航

系統……。

- 汽車操控和制動：刹車防抱死系統(ABS)，循迹系統(TCS)，防滑系統(ASR)，

電子穩定系統(ESP)……

汽車上的各系統繁多，且日新月異，故利用何種單片機是依各系統規格，要

求不一，但有一樣可肯定是該單片機要符工業規格，才能忍受汽車應用的惡劣環

境，高溫，電源幹擾，可*度要求。不同檔次的汽車其功能配置相對亦有差别，

故8位單片機在較低階的系統如機械控制，遙控防盜等應該還有空間，但高階的

系統如影音，導航……将來的無人駕駛!，就非一般單片機能實作。

因汽車工業現階段由歐美日數個大集團所把持，相關的汽車電子配件各集團

會挑選單片機大廠合作， 故汽車内置的電子系統亦由單片機大廠把持，市場隻

剩外置系統如遙控防盜，影音導航供小廠開發。

38． 在使用三星的s3c72n4時，覺得它的time/counter不夠用。現在要同時用

到3個counter，該怎麼辦？

答：您是需要三個外部counter還是需要三個定時器？如果是三個定時器标志的

話，可以取這三個定時最基本的時基作為timer的基礎計數，然後以這個時基來

計算這三個需要的計數标志的flag，在程式中隻需要查詢flag是否到，再采取動

作。

如果要3個外部脈沖計數的話，這個有一定的難度，如果外部脈沖不是很頻

繁，可以考慮通過外部中斷進行，但是這個方法必須是外部脈沖的頻率與mcu

執行速度有一定的數量級差，否則mcu可能無法處理其它程式，一直在處理外

部中斷。

39． 在晶片內建技術日益進步的今天，單片機的內建技術發展也很迅速，在

傳統的40引腳的基礎上，飛利浦公司推出20引腳的單片機系列，使很多的

引腳可以複用，這種複用技術的使用在實際應用中會不會影響其功能的執

行？

答：現在有很多品牌的單片機都有引腳複用功能，不止飛利浦一家，應該說這個

方式前幾年就已經有了。在實際應用中不會影響其功能的執行，但是要注意的是，

有的MCU如果采用複用引腳的話，該引腳會有一些應用上的限制，這在相應的

datasheet裡面都會有描述，是以在系統規劃的時候都要予以注意。

40． Delta-Sigma軟體測量方式，是什麼概念？

答：Delta-Sigma原理一般應用在ADC應用中。具體來說，Delta-Sigma ADC的

工作原理是由差動器、積分器和比較器構成調制器，它們一起構成一個回報環路。

調制器以大大高于模拟輸入信号帶寬的速率運作，以便提供過采樣。模拟輸入與

回報信号（誤差信号）進行差動 (delta)比較。該比較産生的差動輸出饋送到積

分器(sigma)中。然後将積分器的輸出饋送到比較器中。比較器的輸出同時将回報

信号（誤差信号）傳送到差動器，而自身被饋送到數字濾波器中。這種回報環路

的目的是使回報信号（誤差信号）趨于零。比較器輸出的結果就是1/0 流。該流

如果1密度較高，則意味着模拟輸入電壓較高；反之，0密度較高，則意味着模

拟輸入電壓較低。接着将1/0流饋送到數字濾波器中，該濾波器通過過采樣與抽

樣，将1/0流從高速率、低精度位流轉換成低速率、高精度數字輸出。

簡而言之，Delta就是差動，Sigma就是積分的意思。Delta-Sigma軟體測試，

我的了解應該是通過軟體模拟差動積分的過程。具體來說，就是偵測外部輸入的

電壓（或者電流）信号變化，然後通過軟體積分運算，得出外部信号随時間變化

的基本狀況。

41． 通常采用什麼方法來測試單片機系統的可*性？

答：單片機系統可以分為軟體和硬體兩個方面，我們要保證單片機系統可*性就

必須從這兩方面入手。

首先在設計單片機系統時，就應該充分考慮到外部的各種各樣可能幹擾，盡

量利用單片機提供的一切手段去割斷或者解決不良外部幹擾造成的影響。我們以

HOLTEK最基本的I/O單片機HT48R05A-1為例，它内部提供了看門狗定時器

WDT防止單片機内部程式亂跑出錯；提供了低電壓複位系統LVR，當電壓低于

某個允許值時，單片機會自動RESET防止晶片被鎖死；HOLTEK也提供了最佳

的外圍電路連接配接方案，最大可能的避免外部幹擾對晶片的影響。

當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統産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确完整。

② 上電掉電測試。在使用中使用者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*性。

③ 老化測試。測試長時間工作情況下，單片機系統的可*性。必要的話

可以放置在高溫，高壓以及強電磁幹擾的環境下測試。

④ ESD和EFT等測試。可以使用各種幹擾模拟器來測試單片機系統的

可*性。例如使用靜電模拟器測試單片機系統的抗靜電ESD能力；

使用突波雜訊模拟器進行快速脈沖抗幹擾EFT測試等等。

當然如果沒有此類條件，可以模拟人為使用中，可能發生的破壞情況。例如

用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。

用大功率電鑽*近單片機系統工作，由此測試抗電磁幹擾能力等。

42． 在開發單片機的系統時，具體有那些是衡量系統的穩定性的标準？

答：從工業的角度來看，衡量系統穩定性的标準有很多，也針對不同的産品标準

不同。下面我們大概介紹單片機系統最常用的标準。

① 電試驗（ESD）

參考标準： IEC 61000-4-2

本試驗目的為測試試件承受直接來自操作者及相對對象所産生之靜電放電

效應的程度。

② 空間輻射耐受試驗（RS）

參考标準：IEC 61000-4-3

本試驗為驗證試件對射頻産生器透過空間散射之噪聲耐受程度。

測試頻率：80 MHz~1000 MHz

③ 快速脈沖抗擾測試(EFT/B)

參考标準：IEC 61000-4-4

本試驗目的為驗證試件之電源線，信号線(控制線)遭受重複出現之快速瞬時

叢訊時之耐受程度。

④ 雷擊試驗(Surge)

參考标準 ： IEC 61000-4-5

本試驗為針對試件在操作狀态下，承受對于開關或雷擊瞬時之過電壓/電流産

生突波之耐受程度。

⑤ 傳導抗擾耐受性(CS)

參考标準：IEC 61000-4-6

本試驗為驗證試件對射頻産生器透過電源線傳導之噪聲耐受程度。

測試頻率範圍：150 kHz~80 MHz

⑥ Impulse

脈沖經由耦合注入電源線或控制線所作的雜抗擾性試驗。

43． 在設計軟體時，大多單片機都設有看門狗，需要在軟體适當的位置去喂

狗，以防止軟體複位和軟體進入死循環，如何适當的喂狗，即如何精确判定

軟體的運作時間？

答：大多數單片機都有看門狗定時器功能（WDT，Watch Dog Timer）以避免程

序跑錯。HOLTEK有一款基本I/O型單片機--HT48R05A-1，我們就以它為例做

個說明吧。

首先了解一下WDT的基本結構，它其實是一個定時器，所謂的喂狗是指将

此定時器清零。喂狗分為軟體和硬體兩種方法。軟體喂狗就是用指令來清除

WDT，即CLR WDT；硬體喂狗就是硬體複位RESET。當定時器溢出時，會造

成WDT複位，也就是我們常說的看門狗起作用了。在程式正常執行時，我們并

不希望WDT複位，是以要在看門狗溢出之前使用軟體指令喂狗，也就是要計算

WDT相隔多久時間會溢出一次。HT48R05A-1的WDT溢出時間計算公式是：

256*Div*Tclock。其中Div是指wdt預分頻數1~128，Tclock是指時鐘來源周期。

如果使用内部RC振蕩作為WDT的時鐘來源（RC時鐘周期為65us/5V），最大

的WDT溢出時間為2。1秒。

當我們得到了WDT溢出時間Twdt後，一般選擇在Twdt/2左右的時間進行

喂狗，以保證看門狗不會溢出，同時喂狗次數不會過多。

軟體運作時間是根據不同的運作路線來決定的，如果可以預見軟體運作的路

線，那麼可以根據T=n*T1來計算軟體的運作時間。n是指運作的機器周期數，

T1是指機器周期。HOLTEK單片機是RISC結構，大部分指令由一個機器周期

組成，隻需要知道軟體運作了多少條指令，就可以算出運作時間了。HOLTEK

的編譯軟體HT-IDE3000中，就有計算運作時間的工具。但是對于CISC結構的

單片機，一條指令可以由若幹個機器周期組成，那麼就需要根據具體執行的指令

來計算了。

44． 我們是一家開發數控系統的專業廠，利用各種單片機和CPU開發了很多

産品，在軟體開發上也采用了很多通用的抗幹擾技術，如：軟體陷阱、指令

允餘、看門狗和數字濾波等等，但實際運用中還是很不可*，如：經常莫名

其妙地當機、程式跳段、I/O資料錯誤等，并且故障的重複性很不确定，也不

是周期性地重複。往往使用者使用中出現故障，但又無法重制，很讓人頭痛。

反複檢查硬體也設查出原因，是以對軟體的可*性很是懷疑。怎麼辦？

答：防止幹擾最有效的方法是去除幹擾源、隔斷幹擾路徑，但往往很難做到，所

以隻能看單片機抗幹擾能力夠不夠強了。單片機幹擾最常見的現象就是複位；至

于程式跑飛，其實也可以用軟體陷阱和看門狗将程式拉回到複位狀态；是以單片

機軟體抗幹擾最重要的是處理好複位狀态。

一般單片機都會有一些标志寄存器，可以用來判斷複位原因；另外也可以自

己在RAM中埋一些标志。在每次程式複位時，通過判斷這些标志，可以判斷出

不同的複位原因；還可以根據不同的标志直接跳到相應的程式。這樣可以使程式

運作有連續性，使用者在使用時也不會察覺到程式被重新複位過。

可以在定時中斷裡面設定一些暫存器累加，然後加到預先設定的值（一個比

較長的時間），SET标志位，這些動作都在中斷程式裡面。而主程式隻需要查詢

标志位就好了，但是注意标志位使用後，記得清除，還有中斷裡面的時基累加器

使用以後也要記得清除。

45． 在單片機的應用方面應注重哪幾個方面的學習？

答：學習的過程基本上可分四個階段：

第一階段是先浏覽教科書裡的硬體部分，大至了解單片機的硬體結構。如

ROM、RAM、位址、I／O口等，以及看一些廠家的Data Sheet如HOLTEK網

站有提供簡體版各項MCU資料，來加強IC所提供各項資源的印象。

第二階段就是了解二進位數字、十六進位數和軟體方面的内容。盡管有很多

高階語言可用于單片機的程式設計，但我覺得初學還是以組合語言為好(即彙編語

言)，更有利于和硬體結合，掌握硬體結構。知道組合語言、機器語言、 指令、

程式、根源程式、目的程式等概念後，就從MOV指令開始，學習組合語言和編

程，在此如HOLTEK的MCU組合語言系統有63條指令，簡單又好了解它們怎

樣和硬體聯系，更有助于一般學習單片機的指令整合與運用．是以其方法可先了

解幾條基本的MOV指令和它的機器語言，大緻建立起單片機的硬體和軟體概念，

來知道單片機的硬體是由指令控制指揮的。

第三階段按照程式設計器的使用手冊，熟悉使用程式設計器。現在的程式設計器一般都和

電腦相連，隻要具備基本電腦知識的人都可很快掌握操作步驟。如果初學者想要

快點熟悉使用單片機的開發系統，HOLTEK有提供單片機開發系統詳細操作資

料，可上HOLTEK網站(www.holtek.com.cn) 來Download HT-IDE3000使用手冊。

第四階段是依*實驗闆，學習掌握單片機的組合語言指令系統和簡單程式設計。

同時和前面所學硬體知識結合組裝，起到主學軟體，鞏固硬體的雙重作用。開始

時可用别人編的簡單程式在實驗闆上進行驗證、分析，主要是熟悉該學習方法，

在應用方面主要針對單片機I/O各項介面的使用，如A/D，D/A，PWM輸出口

的應用，LCD與VFD的控制，以及如何規範各項串列輸出入口的通訊協定等，

對其所控制的各項元器件須先分析驅動能力，如電流電壓問題等。

46． 當今世界單片機的應用與發展有什麼不同？

答：對于應用與發展是一體兩面，是以市場為導向，當有市場需求時，在其應用

層面的規劃和分析，而引導單片機朝此方面的發展。

47． 在中國，單片機在哪方面有較好的前景？

答：觀察之前幾年以來各家廠商的銷售地區比重，可以發現中國大陸市場比重逐

漸提升，台灣與北美市場則逐漸衰退，主要原因在于多項産品制造基地轉移至大

陸，MCU在大陸的需求也随之提升。銷貨至大陸的MCU産品，多應用于電話、

Caller ID、玩具與LCD等産品，預計在未來，銷貨至大陸的比重仍将持續增加。

在中國産品應用領域可分為五大項目，包括電腦周邊(高速Modem、DSC、NB

中的電源管理等)、通訊産業、消費性産品(家電、冷氣等)、車用市場(定速器、

控制器、防盜器)及工業上的應用。有部份廠家将特别瞄準消費性産品市場跨入，

如Audio方式将朝多媒、MP3解決方案前進，另外在PC連結應用上，包括無線、

網路及标準應用産品，都會有一系列産品推出。另外在電源系統應用方面，在

UPS(不斷電系統)、Server Power(伺服器電源)、Charger(充電器)等應用上；以及

周邊應用領域方面，針對Game Device、記憶卡、讀卡機、及Pen Drive(随身碟)

等應用上。邏輯IC包括微處理器(MPU)、微控制器(MCU)、特殊應用IC(ASIC)、

可程式邏輯元件(PLD)以及一般的标準應用IC(ASSP)等，不同的邏輯IC有其發

展方向，而MCU産品則朝向整合型産品發展，希望能在單一的IC中加入更多

的功能，以降低使用者在系統設計上的困難度與成本。

48． 雖然16位也很多，但是真正低端使用者還是用4，8位。高性能要求的現

在可以選用32位單片機。而16位隻能是充當一個過渡的角色。這樣認為對

嗎？

答：基本上可以這樣說，微控制器曆經4位元、8位元、16及32位元等開發過

程，投入廠商衆多，亦無所不在地應用于各種生活領域，隻要與操作介面有關的

範圍，都能發現MCU的蹤迹，MCU的使用數量，在國外甚至成為評估收入、

經濟狀況的名額之一。由于汽車、家電和消費電子産品的銷售穩健，是以将使

2003年MCU市場充滿活力。32位元MCU市場之中，成長最快的領域仍屬因汽

車、可上網手機、PDA、印表機、數位相機、高速MODEM和其它應用對其需

求較大，市場機構預估2003年将成長30%、2004年上升38%。雖然32 bit市場

成長潛力雄厚，不過目前能以32 bit為主力的廠商畢竟少數，而無論是國内外的

IC供應商，現階段的産品發展政策重心仍擺在8 bit領域的市場之中，而8 bit及

32 bit MCU也成為廠商跨入發展的對象，至于16 bit MCU産品雖然速度比8 bit

快，但由于16 bit介于8與32之中尴尬位置，且32 bit價格也逼近16 bit，是以

對于業者對于16 bit産品的着墨程度相較之下少了許多。

49． 将原來的51系統過渡到ARM系統，需要注意哪些事情以及如何入手？

答：51系統轉為ARM系統是比較困難的。ARM提供一系列核心、體系擴充、

微處理器和系統晶片方案，并且現在已經發展了好幾種核心了，現在主要有以下

幾種：

ARM7：小型、快速、低能耗、內建式RISC核心

ARM7TDMI(Thumb)：它将ARM7指令集同Thumb擴充結合在一起，減少了内

存容量和系統成本；而且還利用嵌入式ICE調試技術，簡化了系統設計；并且

有DSP增強擴充改進了性能。

ARM9TDMI：采用5階段管道化ARM9核心，同時配備Thumb擴充、調試和

Harvard總線。

如果隻是想學習上手的話，建議先做個最小系統闆，根據硬體寫一個能夠啟

動的小代碼包括初始化端口，屏蔽中斷，把程式拷貝到SRAM中；完成代碼的

重映射；配置中斷句柄，連接配接到C語言入口。其實還是多實踐，多點經驗，多

上上電子網站，吸取他人的開發經驗，會對自己的成長有所幫助的。

50． holtek的程式設計語句是否就是C51或是相關的，能否介紹有關汽車電子設

計的資料或網站位址？

答：HOLTEK的程式設計語句就彙編指令來說，與MCS51是不一樣的，但是很多指

令比較類似；而C語言，每家公司的C編譯器都會有點差異，但是很多與TURBO

C相似，是以還是有很大相似性，是以可讀性要比彙編語言好得多，但是不同廠

家也還是有一定差别，HOLTEK C語言的介紹請下載下傳

http://www.holtek.com.cn/referanc/ht-ide3k.pdf，第十章有詳細介紹。而關于汽車

電子設計的資料或網站位址您可以到GOOGLE上面去搜尋一下，應該有比較多

的連結位址。

51． 如何了解如下概念：

MTP = Multi-Time Programming (via parallel programmer)

ISP = In-System Programming (via serial interface)

IAP = In-Application Programming ？

答：MTP即指單片機的程式可重複燒寫，其程式記憶體(Program ROM)可分以下

幾種：

① Window with EPROM：提供使用者更改程式的空間，具視窗式陶瓷包裝，利

用紫外線燈清除資料，可重複燒寫，但包裝成本非常高，僅适合小量生産或

實驗使用。

② EEPROM：屬于可重複寫入/清除之元件，此類記憶體使得程式之内容可加以

清除或修改，而無需使用開窗之包裝，可節省包裝之成本，亦友善重複使用，

但生産制程較複雜。

③ Flash EPROM：當須要清除/寫入較大量的非揮發性程式記憶體時，Flash

EPROM比傳統式EEPROM可提供較好的解決之道，因為Flash EPROM較

EEPROM于清除/寫入周期次數及速度上表現更好。利用Flash ROM來當作

程式記憶體，由于封裝上不需要EPROM特殊的視窗式陶瓷包裝，使用上價

格與OTP(One Time Programming)相差不大，相當合理，又具有多次重複燒寫

的功能。

ISP（In-System Programming）在系統可程式設計，指電路闆上的空白器件可以

程式設計寫入最終使用者代碼，而不需要從電路闆上取下器件，已經程式設計的器件也可以

用ISP方式擦除或再程式設計。ISP的實作相對要簡單一些，一般需要很少的外部電

路輔助實作，通用做法是内部的記憶體可以由上位機的軟體通過序列槽來進行改

寫。對于單片機來講可以通過SPI或其他的串列介面接收上位機傳來的資料并寫

入記憶體中。是以即使我們将晶片焊接在電路闆上，隻要留出和上位機介面的這

個序列槽，就可以實作晶片内部記憶體的改寫，而無須再取下晶片。

ISP的優點 ISP技術的優勢是不需要程式設計器就可以進行單片機的實驗和開

發，單片機晶片可以直接焊接到電路闆上，調試結束即成成品，免去了調試時由

于頻繁地插入取出晶片對晶片和電路闆帶來的不便。

IAP（In-Application Programming）指MCU可以在系統中擷取新代碼并對自

己重新程式設計，即可用程式來改變程式。IAP的實作相對要複雜一些，在實作IAP

功能時，單片機内部一定要有兩塊存儲區，一般一塊被稱為BOOT區，另外一

塊被稱為存儲區。單片機上電運作在BOOT區，如果有外部改寫程式的條件滿

足，則對存儲區的程式進行改寫操作。如果外部改寫程式的條件不滿足，程式指

标跳到存儲區，開始執行放在存儲區的程式，這樣便實作了IAP功能。IAP技術

是從結構上将Flash記憶體映射為兩個存儲體，當運作一個存儲體上的使用者程式

時，可對另一個存儲體重新程式設計，之後将程式從一個存儲體轉向另一個。

IAP的優點 IAP技術是從結構上将Flash記憶體映射為兩個存儲體，當運作

一個存儲體上的使用者程式時，可對另一個存儲體重新程式設計，之後将程式從一個存

儲體轉向另一個。而IAP的實作更加靈活，通常可利用單片機的串列口接到電

腦的RS232口，通過專門設計的固件程式來程式設計内部記憶體，可以通過現有的

INTERNET或其他通訊方式很友善地實作遠端更新和維護。

52． 目前市場上單片機開發系統産品型号很多。想開發51系列單片機，選用

什麼型号的仿真器和程式設計器(每次編一片即可)比較好？

答：正如您所說的現在51系列單片機的仿真器産品型号很多，關于選用什麼型

号的仿真器，因為HOLTEK的IC不是51核心，仿真器都是HOLTEK自行開發，

故并不能給你非常好的建議。而且市面的51仿真器，林林總總1500--10000價

格不等，是以要選擇的話可以在網上google一下有關仿真器的論壇，看看其他

使用者的評價，選擇一個成本效益最好的仿真器。

53． HOLTEK的C語言是否有關于位操作和讀定義的寄存器位址的指令，如

果有，它們是什麼？

答：HOLTEK的C語言與标準C類似，不僅有标準C的位操作、&(按位與、按

位或)、^(按位異或)、~(取反)、<<(左移)和>>(右移)；還有相應的内建函數實作

對整型和長整型的帶和不帶進位C的左移和右移。對已定義變量的位址的操作

也與标準C相同，可通過指針運算符 * 和 & 來實作。

54． 在完成程式編寫運作以後看到的結果是存儲器中從R0到R7都被占用，

而我根本就沒用到幾個，這是為什麼？

答：要看用的是什麼型号的單片機，不同型号的單片機R0到R7的定義是不同

的。如果R0~R7是被定義成特殊寄存器的話，那麼運作過程中自然會影響到這

些寄存器，例如執行運算程式就會影響狀态特殊寄存器的值。如果R0~R7是被

定義成通用寄存器的話，那麼可能就是在程式的開頭沒有初始化，單片機在上電

複位時，通用寄存器的值通常是随機的。

55． 請推薦一些比較好的理論及實踐教材，以其配套的編譯仿真燒錄的硬軟

件？

答：當今單片機市場種類繁多，應用廣泛。以HOLTEK公司為例。HOTLEK的單

片機是RISC結構的8位單片機，它可以廣泛應用在家用電器、安全系統、掌上

遊戲等方面。大概來說可以分成I/O型單片機、LCD型單片機、A/D型單片機、

A/D with LCD型單片機等等。這些單片機的中文資料我們都公開在HOLTEK網站

www.Holtek.com.cn。HOLTEK各類單片機的使用手冊下載下傳位址：

http://www.holtek.com.cn/referanc/htk_book.htm；HOLTEK單片機軟體/硬體應用範

例下載下傳位址：http://www.holtek.com.cn/tech/appnote/appnote.htm；HOLTEK單片機

支援工具下載下傳位址：http://www.holtek.com.cn/tech/tool/tool.htm。

56． 将PWM做到100kHz（8bit以上）的方法有哪些？最好是支援c編譯的。

答：要做到PWM頻率100kHz(8bit)以上，單片機的頻率要求100kHz*256=25。

6MHz。是以，要實作這種要求的單片機需要滿足兩個條件：1。單片機有PWM

輸出；2。系統頻率達到25。6MHz，或者單片機内部能自己提供25。6MHz的

頻率(ATtiny15内部就有提供一個25。6MHz的頻率做為定時/計數器的時鐘)。

57． ARM董事長認為，醫療電子将成為下一個10年推動電子産業增長的動

力，EMS預測醫療電子将成為最大的代工市場。藍牙使醫療産品移動能力增

強将會廣泛應用，那麼随着醫療電子發展，單片機在這一領域應用會變大嗎？

醫療電子應用的最多是幾位單片機？

答：随着16/32位嵌入式RISC發展，是會擴大醫療電子領域的應用。

一般的電子醫療保健系列産品有如下： 筆式電子體溫計、嬰兒奶嘴式電子

體溫計、測溫音樂奶瓶、婦女電子體溫計，電子血壓計等系列産品，在醫療電子

儀器有酸堿度測定器，比色計等此類産品可用8位單片機來完成。

但從研究制造方面來說，針對醫療電子儀器，目前已有廠商制造心電圖機、

酸堿度測定器、電子測溫計等儀器，儀器中心可自制示波器（oscilloscope）、顯

微鏡等，以及X光機、超聲診斷儀、電腦斷層成像系統、心髒起博器、監護儀、

輔助診斷系統、專家系統等，較大型複制的醫療嵌入式系統電子儀器就須用上

16位，32位單片機來完成。

58． 普通商業級單片機的使用溫度範圍為0-70度，在低于0度和高于70度

環境中使用會出現什麼問題？商業級晶片和工業及晶片除溫度範圍不同外，

在其他方面還有差別嗎？（如抗幹擾性能）

答：一般單片機根據工作溫度可分為民用級（商業級）、工業級和軍用級三種：

民用級的溫度範圍是0℃~70℃，工業級是-40℃~85℃，其HOLTEK的MCU就

屬于此項等級，軍用級是-55℃~125℃。如果是一般普通商業級單片機，在超規

格範圍使用IC時，就有可能部份IC無法工作，或工作運作不正常等發生。

至于抗幹擾性能，是屬于整個産品的EMS(電磁雜訊耐受性)檢測，它是

EMC(電磁相容)中的一項檢測， 另一項是EMI(電磁輻射幹擾)。各國都有其EMC

認證标準，例如目前在歐洲EMC指令下常用的測試規範下，針對其中法規

EN61000-4-2是做靜電試驗（ESD），本項試驗目的為測試試件承受直接來自操

作者及相對物件所産生之靜電放電效應的程度，其法規範如下：

Air Discharge

Leve1 2KV

Leve2 4KV

Leve3 8KV

Leve4 15KV

以上是舉個例子，就如抗靜電能力，不隻跟IC性能有關，也跟應用電路及

PCB Layout有直接關聯。

59． 各種各樣的輸入怎麼樣與MCU進行通訊？

答：首先必須确定此類輸入信号是否與MCU系統的信号電平相容，如果不相容，

則需要外接電路或用內建塊來完成電平轉換。其次就是選擇通訊方式，通信的基

本方式分為并行通信和串行通信，兩者各有其優劣，并行通信速度快，缺點是數

據有多少位，就需要多少根傳輸線。這在位數較多，傳輸距離又遠時就不太适宜；

而串行通信與前者相反，傳輸成本低，但是傳送速度較低。最後，為了確定通信

的成功，通信雙方必須有一系列的約定，即通信協定，它對什麼時候開始通信、

什麼時候結束通信、何時交換資訊等問題都必須作出明确的規定。

60． 那種型号的51單片機具有兩個序列槽、16KEPROM、512個位元組的RAM？

答：PHILIPS半導體的P87C591應該能滿足此條件，目前生産51單片機的半導

體廠家有INTEL、ATMEL、PHILIPS、ANANOG DEVICES、DALLAS等，可

以登陸其網站，查詢相應的産品資訊。

61． 在嵌入式開發中軟體抗幹擾有哪些問題？如何解決？

答：關于軟體抗幹擾問題和政策，如果在實際應用中能很好的遵循這些原則，再

配合硬體電路的抗幹擾措施，基本上可以消除幹擾影響。但有時往往因為程式本

身的複雜度和晶片資源的限制，再加上程式設計人員本身的能力限制，不能做到十分

完善。是以我們隻能給出一些建議，至于具體的實作，就需要各位在平時的項目

實踐中不斷的摸索和積累經驗。以下是之前有關軟體抗幹擾的問題答複，謹供參

考：

防止幹擾最有效的方法是去除幹擾源、隔斷幹擾路徑，但往往很難做到，所

以隻能看單片機抗幹擾能力夠不夠強了。單片機幹擾最常見的現象就是複位；至

于程式跑飛，其實也可以用軟體陷阱和看門狗将程式拉回到複位狀态；是以單片

機軟體抗幹擾最重要的是處理好複位狀态。

一般單片機都會有一些标志寄存器，可以用來判斷複位原因；另外也可以自

己在RAM中埋一些标志。在每次程式複位時，通過判斷這些标志，可以判斷出

不同的複位原因；還可以根據不同的标志直接跳到相應的程式。這樣可以使程式

運作有連續性，使用者在使用時也不會察覺到程式被重新複位過。

62． 語音識别會不會是單片機下個消費熱點？

答：語音識别在多年前即開始應用在低階玩具上，如遙控車的左右前後控制，教

育玩具利用發語音方式，依記憶體大少能容納的長度經壓縮編碼采集後儲存各字

詞，日後再發相同語音經單片機處理辨識後，即可作出相應動作。 依成本不同，

影響相關的MCU資源和速度，以及所利用的辨識技術algorithm (運算法則)的優

劣，記憶體大少等，所設計出的産品其辨識率和字詞長度亦有很大差異。 此低

階市場在現今晶片價格下降應有可為，就看産品創新應用是否吸引人!高階的語

音識别應用是在PC(個人計算機)上，有CPU等級的資源速度和硬碟大少的記憶

容量， 但此市場和硬體(單片機)無關!

另一個語音識别應用是嵌入式系統，如目前的手機大都配備語音辨識電話

簿，其實一般的嵌入式系統如PDA，DSC，MP3……等都有能力builtin此功能，

就看需占用多少硬體資源和所能作出的效果。産品的功能定位很重要，語音識别

是否必需要評估實際使用率!

63． 如何設計實作一個共模範圍在0 － 120V 之間的低成本測量電池組電

壓的裝置？

答：這裡所謂高共模輸入電壓，是指高範圍的同相輸入電壓，下面先說明運放一

些概念：

運放有所謂的dynamic range是指運放(OP)未飽和時，正常動作時的輸出、

入電壓範圍。一般而言dynamic range越大，電源電壓的有效使用率越高，例如

處理同等級的信号時，就不需刻意提高電源電壓也獲得省能源效應。尤其是可攜

式消費性電子産品要求低電壓低耗電量的場合，高效率的電源電壓始終是備受重

視的焦點，尤其是運放的ground電位，若是設于Vcc~VEE正負電源電壓的中點

(亦即動作點)時，就可獲得極寬廣的dynamic range。有鑒于此設計人員通常會在

不減損輸出dynamic range的前提下，使輸入dynamic range大于輸出dynamic

range。

輸入信号的電位為VEE(電源電壓)時，有些OP它的極性會造成反轉，雖然

Output允許因過大輸入造成的飽和，不過大部份的情況卻不允許極性反轉，是以

兩單電源用在運放輸入信号到達VEE之前輸出會反轉。需注意的是即使是單電

源使用運放，如果超越VEE下0。5V亦即VEE-0。5V 時，輸出的極性也可能

會反轉。

所謂的同相輸入電壓範圍VICM(共模輸入電壓)是指兩個輸入端子與ground

之間，可施加的同相電壓範圍。雖然施加的同相電壓超過該範圍時，并不會造成

元件損壞等問題，不過卻會使運放的功能停止。隻要差動輸入電壓作為增幅器時

的動作正常基本上是0伏特。同相輸入電壓範圍VICM與正負電源電壓相同是

屬于理想狀态。

一般運放會利用差動放大器的CMR(共模信号消除比)來做相同成份的去除

時，在有必要将同相範圍擴大的情況，可用增益(Game)1/10的反相放大器A2 之

輸入Vs2訊号，另外用加法方式再加入一級也是增益(Game)1/10反相放大器A1

之輸入Vs1訊号，這樣就可以達到同相輸入範圍擴大之差動放大。

如果要設計共模範圍在0 － 120V 之間，其上述反相放大器A1，可用

R1=100K，Rf=10K，而反相放大器A2，也是用R1=100K， Rf=10K，并且反相

放大器A1輸出串一10K電阻到反相放大器A2的負端輸入口即可。

64． 在使用單片機控制LCD的時候，利用T1的溢出中斷顯示重新整理時鐘資訊，

在主程式循環時中為了顯示浮點數，不斷調用了spritf()函數，可是時鐘資訊

不在重新整理了，把這個函數屏蔽後，就恢複正常，請問調用這個函數會不會影

響定時/計數器的中斷？

答：這應該與程式有關，一般來說sprintf()函數，不會影響定時/計數器的中斷，

因為沒看到具體程式，是以猜測原因可能是程式裡面對定時器初始化的部分與

sprintf()使用的buffer有些沖突，造成了定時器初始化的錯誤。

65． LM4915是什麼IC？

答：LM4915是一款音頻功率放大器，常用于帶單聽筒的手機、PDA和其他的便

攜式音頻裝置等低電壓的應用場合，在外接極少的元器件情況下，為其提供高質

量的功率輸出以驅動發聲裝置。

66． 現在RISC架構的單片機應用很廣，它的主要特點是什麼？優越性在哪

裡？還有處理器中哈佛結構有什麼特點？

答：在MCU開發方面，以架構而言，可分為兩大主流；RISC(Reduced Instruction

Set Computer)與CISC(Complex Instruction Set Computer)， RISC代表MCU的所

有指令都是利用一些簡單的指令組成的，簡單的指令代表 MCU 的線路可以盡

量做到最佳化，而提高執行速率，相對的使得一個指令所需的時間減到最短。

HOLTEK的一系列MCU便是采用 RISC 結構來設計。

再說RISC因為指令集的精簡，是以許多工作都必須組合簡單的指令，而針

對較複雜組合的工作便需要由『編譯程式』(compiler) 來執行，而 CISC MCU

因為硬體所提供的指令集較多，是以許多工作都能夠以一個或是數個指令來代

替，compiler 的工作因而減少許多。以一個數值運算程式來說，使用 CISC 指

令集的MCU運算對于一個積分運算式可能隻需要十個機器指令，而 RISC MCU

在執行相同的程式時，卻因為CPU 本身不提供浮點數乘法的指令，是以可能需

要執行上百個機器指令 (但每一個指令可能隻需要 CISC 指令十分之一的時

間)，而由程式語言轉換成機器指令的動作是由程式語言的 Compiler 來執行，

是以在 RISC MCU的Compiler 便會較複雜 。因為同樣一個高階語言 A=B*C

的運算，在 RISC MCU轉換為機器指令可能有許多種組合，而每一種組合的『時

間/空間』組合都不盡相同。是以 RISC 與 CISC 的取舍之間，似乎也是MCU

硬體架構與軟體(Compiler) 的平衡之争，應該沒有絕對優勢的一方，隻能說因應

不同的需求而有不同的産品，例如工作單純的印表機核心 MCU，便适合使用效

能穩定，但機關指令效率較佳的 RISC MCU。

對單片機處理方式而言，目前單片機的系統結構有兩種類型：一種是将程式

和資料記憶體分開使用，即哈佛（Harvard）結構，目前的單片機大都是這種結

構。另一種是采用和PC機的馮。諾依曼（Von Neumann）類似的原理，對程式

和資料記憶體不作邏輯上的區分，即普林斯頓（Princeton）結構。

67． 在很多情況下，以單片機為主要制器的測量系統要長時間保持無故障運

行，是以其自診斷就成為關鍵。請介紹一下有關單片機系統的故障自診斷的

一些知識？

答：要保證系統可以長時間故障運作，防止幹擾是很重要的。最有效的方法是去

除幹擾源、隔斷幹擾路徑，但往往很難做到，是以隻能看單片機抗幹擾能力夠不

夠強了。單片機幹擾最常見的現象就是複位；至于程式跑飛，其實也可以用軟體

陷阱和看門狗将程式拉回到複位狀态；是以單片機軟體抗幹擾最重要的是處理好

複位狀态。

一般單片機都會有一些标志寄存器，可以用來判斷複位原因；另外也可以自

己在RAM中埋一些标志。在每次程式複位時，通過判斷這些标志，可以判斷出

不同的複位原因；還可以根據不同的标志直接跳到相應的程式。這樣可以使程式

運作有連續性，使用者在使用時也不會察覺到程式被重新複位過。

68． MCU的功能隻有在ROM中寫入程式代碼後才能顯現出來。測試MCU

時都是向ROM寫入程式後并向輸入管腳提供相應的測試矢量的情況進行的，

然後對于OTP型MCU，隻能一次程式設計，是以每次對封裝後成品測試時，測

試一個就廢掉一個。據我所知，Holtek的MCU多為OTP版本單片機，Holtek

是如何解決這個測試問題？

答：如果是IC生産廠商的測試人員，以HOLTEK的經驗來說測試分兩個步驟。

一、對裸片的ROM燒入 Code測試，看IC是否能正常寫入程式。如果測試通

過，則使用紫外線擦去裸片的ROM Code，進行封裝。二、使用外部測試電路來

測試封裝IC的邏輯電路。

如果是從廠商處拿到封裝片後自行測試銷售，那麼所能做的就隻是通過測量

I/O口電阻，二極管值等參數，來測量IC的邏輯電路。無法測試ROM code是否

能寫入正确，除非是IC的原設計者，知道如何對IC預留的Test Rom（如果有預

留的話）進行測試。

69． 作為IC生産廠商的測試人員，是在整個Wafer上進行的，還是将Wafer

切割成Die後對單個Die進行？

答：裸片燒ROM Code是使用針壓機器來燒錄，是以必須是整個Wafer一起燒，

單個Die無法排列整齊供燒錄。

70． “裸片燒ROM Code是使用針壓機器來燒錄，是以必須是整個Wafer一

起燒，單個Die無法排列整齊供燒錄。” 這個階段測試僅用來測試OTP本身，

還是寫入有針對性的程式代碼并在輸入管腳施加相應測試矢量來測試整個

MCU的功能是否正确？

答：在晶片還未經分割的wafer階段，在測試時當然要把DC test， Function

test……等完成。如果是OTP 型式的晶片還需把燒code工作也一并解決。切割

後就處理困難了!Probe Tester其實分兩部份，Probe(針壓)是機械部份，有位置對

準和晶片排測功能。可把晶片上各端口引出至後部的Tester，Tester基本上是個

特别配套的計算機裝置，經編寫不同的測試程式便可測試不同的晶片。

71． 如何編寫一個很好測試程式代碼以達到較高的功能測試覆寫度？

答：應在晶片電路最初的設計及仿真階段，就要規劃好測試的方法，由于現今已

經有很power的晶片設計和測試pattern工具，是以很快就能算出Test pattern

coverage(測試覆寫率-電路logic的0/1toggle rate)是否合要求!至于測試MCU，應

該是執行一些内建測試指令使所有電路都曾經toggle過即可，這和指令組合變化

無關。

72． 如果封裝對OTP産生了影響，導緻晶片不能正常工作，而MCU的邏輯

電路又是測試合格的，如何解決呢？

答：封裝後，我們分三個步驟測試OTP。1、查空，看晶片内部ROM是否為空。

2、寫入一部分所需Code，驗證是否ok。3、測試邏輯電路，一旦裸片被刮壞的

話，靜态電流就會變大。一旦這三個步驟測試OK，那麼基本上OTP封裝片就是

合格的。

73． 在此以PIC16F87X為例：MCU處于sleep時，用WDT定時，如何使其

在寬溫度範圍内工作定時相對一緻，誤差盡量小呢？

答：一般MCU處于sleep時，WDT(看門狗)是停止狀态，用WDT的主要目的，

是在程式運作當中，MCU受到外面雜訊幹擾，導緻程式運作亂掉或MCU當掉，

此時就須WDT(一般WDT時鐘來源是選用内部RC振蕩)來自救及做複位動作，

而當MCU處于sleep時，其MCU是處于省電模式狀态，因主振停止是以程式

不運作，此時就WDT可以停止動作(此模式WDT時鐘來源是選用主晶振系統)，

如果MCU處于sleep時，又要WDT能繼續動作，此時隻有一個目的，就是用

WDT的時間段來做定時工作(因程式停止運作，無法清除WDT計數器，故WDT

計數一定會溢出)，而在這個模式下因主振停止(因要省電)的WDT時鐘來源隻能

選用内部RC振蕩，是以RC振蕩的頻率會受工作溫度及電壓變動而産生飄移，

是以要省電模式下不建議用WDT來做定時。

如果要省電模式下做定時工作，有一個很好建議，可采用HOLTEK MCU雙

振蕩系列，如HT49XX，HT47XX，HT48XX，HT46R6X等系列，其優點在省電

模式下，其主振停止而保持第二振蕩系統維持振蕩，此振蕩系統為RTC(Real Time

Clock 32768Hz振蕩系統)，工作電流維持在2~3uA(工作電壓3V)之間，又因是用

32768晶振，不受工作溫度及電壓變動的影響，可準确做定時工作。

74． 在開發一個需要長時間可*運作的電子測量裝置，有關單片機(DSP)系統

的故障自診斷相關問題（包括主要制器，外圍器件，如AD，RAM，ROM等）

如何解決？

答：DSP是專門用在數字信号處理的晶片，與單片機相比DSP器件具有較高的

內建度，而且具有更快的CPU，更大容量的記憶體，計算能力強大，運算速度

快，能夠滿足系統的要求内置有串列傳輸速率發生器和FIFO緩沖器。提供高速，

同步序列槽和标準非同步序列槽。有的片内內建了A/D和采樣/保持電路，可提供

PWM輸出。DSP器件采用改進的哈佛結構，具有獨立的程式和資料空間，允許

同時存取程式和資料。内置高速的硬體乘法器，增強的多級流水線，使DSP器

件具有高速的資料運算能力。DSP的計算能力雖然很強，但其事件管理能力較弱，

而且直接支援的I/O口很少。為了友善地實作人機互動，采用DSP與單片機協

同工作的方式：以單片機為主機，通過通訊介面對DSP實作控制；同時利用單

片機較強的外圍裝置管理能力實作人機介面，顯示等功能。主要工作流程是：彈

簧的輸入輸出信号經過濾波電路進行調理後， 由A/D轉換器轉換為數字信号，

再進入DSP進行運算，得到的診斷結果通過通訊介面電路送入單片機，單片機

将結果顯示在液晶顯示器上，并經過序列槽送入到其它應用介面。

因為DSP電路完成資料采集及數字濾波，軟體的設計主要包括DSP程式設計和

單片機程式設計。DSP程式的主要任務是初始化， 管理DSP外圍電路和完成，在故

障自診斷方面，主要制器部份大都是利用内置的演算法完成故障診斷等任務， 單

片機程式包括鍵盤控制程式，液晶驅動顯示程式，與DSP及其它機器通信的程

式。其它部份的故障自診斷，可參考本闆開頭說明部份來處理等。

75． 在電路上有一個溫控開關串聯在供電回路，正常情況電阻很小，溫度升

高後，電阻增加。這時cpu的工作電壓大概在3。1v左右，好象是工作在複

位狀态，液晶不斷閃爍，想在軟體中這樣判斷：如果有連續5次上電複位，

且每次間隔不超過100ms，就關閉所有功能。但是這樣的話，cpu會一直工

作在複位狀态，會不會有問題？

答：也就是說，電壓會在3。1V左右波動，而CPU的最低工作電壓是在3。1V，

是以會造成CPU一直複位。如果是這種情況，可能會造成CPU複位不正常。正

常的上電複位是指電源電壓從0V上升到VDD；掉電複位是指電源電壓從VDD

跌落到0V，後又恢複到VDD的過程；是以不管怎樣，複位過程必須是電壓從

0V上升到VDD的過程。如果象所說的那樣，電壓從3。1V以上掉到3。1V以

下，而又沒有完全掉到0V，然後又上升，這樣很容易造成CPU複位不完全而無

法正常工作。

一般的解決方法是采用低電壓複位電路，可以采用三極管複位電路，或采用

低電壓複位IC，如HOLTEK的HT70xx系列就是很好的低電壓複位IC，可以到

以下網址查閱到相關的資料：http://www.holtek.com.cn/products/power_4.htm

76． 比如用400減50，在程式語句上如何利用SUBB實作呢？

答：MCS-51單片機的指令系統中的減法指令隻有一組帶借位的減法指令

（SUBB），而沒有不帶借位的減法指令。若要進行不帶借位的減法操作，則需

要在減法之前先用指令對進位C清零，具體指令：CLR C ，然後再相減。在進

行多位元組減法時首先應進行低位元組的不帶進位的減法，具體做法是先 CLR C，

再用SUBB，而以後的高位元組相減則都需要使用帶進位的減法，直接使用SUBB

指令即可。

77． 單片機系統為了省電，經常要進入掉電（POWER DOWN）狀态，此時

單片機的I/O口的PIN應設定為何種狀态能獲得最低功耗？

答：單片機I/O口可用作輸入和輸出狀态。以HOLTEK一款最簡單的I/O單片機

HT48R05A-1為例，當作為輸入時可設定成帶上拉電阻的斯密特輸入；作為輸出

時是CMOS輸出。如果程式進入省電狀态（HALT）時，首先，各個有用的I/O

仍需輸出一定值，以保證外部電路工作正常，同時請小心不要讓外部電路保持長

耗電狀态（如長時間導通繼電器）；對于暫時不用的I/O口，為了節約功耗我們

建議将I/O置為輸出狀态，并且輸出為低。

78． 怎麼樣才能快速學會使用51系列和cygnal系列單片機？

答：建議購買一套ARM的開發學習闆和仿真器（可以在網上查到适合自己的），

結合教材在實踐中學習ARM的基本開發方法。首先可以通過簡單的程式編寫熟

悉ARM的指令集、體系結構、運作模式等基本原理，如果有一定的單片機知識

基礎，相信很快就能對此熟練掌握。接下來，因為32位ARM的應用大多會使

用作業系統，是以此時可根據個人的計算機知識程度選擇一個适合自己學習的嵌

入式實時作業系統，多上機實作掌握嵌入式系統設計的基本方法，學習作業系統

的應用程式的程式設計，并進一步掌握包含軟硬體的基于ARM的系統應用開發。這

一步需要具有進階語言的程式設計及作業系統知識，可能對非計算機專業的人員會有

較大的難度，不過事在人為，相信隻要有決心，難關總是可以被攻破的。另外，

網上也有很多關于ARM開發的論壇，可以常上去下載下傳相關的學習資料，請教高

手，互相交流，相信會有所幫助。

79． 同樣的功能實作，采用RISC和CISC核心的MCU，代碼量哪個更大，

即哪種需要更大的RAM以及ROM？

答：微處理随着微指令的複雜度可分為RISC及CISC這兩類。下面先針對這兩

項做說明：

一、複雜指令集電腦CISC(Complex Instruction Set Computer)

CISC是一種為了便于程式設計和提高記憶體通路效率的晶片設計體系。早期的

電腦使用組合語言程式設計，由于記憶體速度慢且價格昂貴，使得CISC體系得到了

用武之地。在20世紀90年代中期之前，大多數的微處理器都采用CISC體系─

─包括Intel的80x86和Motorola的68K系列等。

1．CISC體系的指令特征

使用微代碼。指令集可以直接在微代碼記憶體（比主記憶體的速度快很多）

裡執行，新設計的處理器，隻需增加較少的電晶體就可以執行同樣的指令集，也

可以很快地編寫新的指令集程式。

龐大的指令集：可以減少程式設計所需要的代碼行數，減輕程式師的負擔。

高階語言對應的指令集：包括雙運算元格式、寄存器到寄存器、寄存器到記

憶體以及記憶體到寄存器的指令。

2．CISC體系的優缺點

優點：能夠有效縮短新指令的微代碼設計時間，允許設計師實作CISC體系

機器的向上相容。新的系統可以使用一個包含早期系統的指令超集合，也就可以

使用較早電腦上使用的相同軟體。另外微程式指令的格式與高階語言相比對，因

而編譯器并不一定要重新編寫。

缺點：指令集以及晶片的設計比上一代産品更複雜，不同的指令，需要不同

的時鐘周期來完成，執行較慢的指令，将影響整台機器的執行效率。

二、精簡指令集電腦RISC(Reduce Instruction Set Computer)

RISC是為了提高處理器運作的速度而設計的晶片體系。它的關鍵技術在于

流水線操作（Pipelining）：在一個時鐘周期裡完成多條指令。而超流水線以及超

标量技術已普遍在晶片設計中使用。RISC體系多用于非x86陣營高性能微處理

器CPU，像HOLTEK MCU系列等。

1．RISC體系的指令特征

精簡指令集：包含了簡單、基本的指令，透過這些簡單、基本的指令，就可

以組合成複雜指令。

同樣長度的指令：每條指令的長度都是相同的，可以在一個單獨操作裡完成。

單機器周期指令：大多數的指令都可以在一個機器周期裡完成，并且允許處

理器在同一時間内執行一系列的指令。

2．RISC體系的優缺點

優點：在使用相同的晶片技術和相同運作時鐘下，RISC系統的運作速度将

是CISC的2～4倍。由于RISC處理器的指令集是精簡的，它的記憶體管理單元、

浮點單元等都能設計在同一塊晶片上。RISC處理器比相對應的CISC處理器設

計更簡單，所需要的時間将變得更短，并可以比CISC處理器應用更多先進的技

術， 開發更快的下一代處理器。

缺點：多指令的操作使得程式開發者必須小心地選用合适的編譯器，而且編

寫的代碼量會變得非常大。另外就是RISC體系的處理器需要更快記憶體，這通

常都內建于處理器内部，就是L1 Cache（一級緩存）。

綜合上面所述，若要再進一步比較CISC與RISC之差異，我們可以由以下

幾點來分析：

1。指令的形成

CISC因指令複雜，故采微指令碼控制單元的設計，而RISC的指令90%是

由硬體直接完成，隻有10%的指令是由軟體以組合的方式完成，是以指令執行時

間上RISC較短，但RISC所須ROM空間相對的比較大，至于RAM使用大小應

該與程式的應用比較有關系。

2。定址模式

CISC的需要較多的定址模式，而RISC隻有少數的定址模式，是以CPU在

計算記憶體有效位址時，CISC占用的彙流排周期較多。

3。指令的執行

CISC指令的格式長短不一，執行時的周期次數也不統一，而RISC結構剛

好相反，故适合采用管線處理架構的設計，進而可以達到平均一周期完成一指令

的方向努力。顯然的，在設計上RISC較CISC簡單，同時因為CISC的執行步

驟過多，閑置的單元電路等待時間增長，不利于平行處理的設計，是以就效能而

言RISC較CISC還是站了上風，但RISC因指令精簡化後造成應用程式碼變大，

需要較大的程式記憶體空間，且存在指令種類較多等等的缺點。

80． 如何設計出具有照像、存儲、輸出、視訊同步。本線路可接螢幕，用

為監視之用；在不拍照時，圖像是時實的，在拍照的時候，在螢幕的圖像

會停在那，顯示所照的相片。照下來的照片可存儲起來，要檢視的時候可以

調用。如何才能做到？

答：針對數位相機一些技術層面說明：

數位相機使用JPEG或MPEG-4影像壓縮标準 ，其負責中樞的專用控制晶

片組逐漸走向單晶片化，一般單晶片内含資料壓縮與記憶體控制 。若從整個系

統的控制方式來看，影響數位相機品質的參數包含：鏡頭，曝光裝置，觀景窗，

瞻前螢幕、影像儲存，Gamma修正 ，彩色平衡與修正，儲存裝置與編輯軟體等，

主要分為兩大控制部份：其一是負責I/O介面，JPEG影像處理，資料壓縮與儲

存，其二是負責處理所有自動光學處理功能如自動光圈(Auto Iris，簡稱AI)、自

動聚焦(Auto Focus，簡稱AF)，自動曝光(Auto Exposure，簡稱AE)與白平衡(White

Balance)控制，過去這兩大部份的控制系使用兩顆微控制器(MCU)分别處理，目

前已漸由單顆MPU或DSP另加一顆微控制器組成所取代。

經由光電轉換元件CCD(或CMOS Sensor)将撷取到的物體所反射光的亮度、

色彩與分布處理以後轉換成數位信号，再将拍得圖像存至數位相機的記憶體裡。

信号傳遞方式是類比R。G。B。信号自CCD轉換成數位R。G。B。，整個過程

中經信号放大、Gamma修正與白平衡修正才得以達成；數位R。G。B。資料再

轉換成亮度資料（Y）與兩色差（Cr，Cb）。當影像資料進行壓縮，壓縮比若為

1/4時圖像資料所占的記憶容量就跟着降至1/4，例如記憶容量6Mbit的圖像資料

減至1。5Mbit，Y。Cr。Cb資料經再次取樣重排後一個圖框的數位資料記憶容

量整個會降至3Mbit，其中Y占1。5Mbit， Cr、Cb兩個合占1。5Mbit，整個

轉換過程不會影響垂直與水準的解析度，稱為線的再次取樣回複使用。

再論CCD(Charged Coupled Device)中文譯為「電子耦合元件」，它就像傳統

相機的底片一樣，是感應光線的裝置，可以将它想像成一顆顆微小的感應粒子，

鋪滿在光學鏡頭後方，當光線與影像從鏡頭透過、投射到CCD表面時，CCD就

會産生電流，将感應到的内容轉換成數位資料儲存起來。CCD畫素數目越多、

單一畫素尺寸越大，收集到的影像就會越清晰。是以，盡管CCD數目并不是決

定影像品質的唯一重點，我們仍然可以把它當成相機等級的重要判準之一。

播放處理系經由記憶體讀出所撷取之數位信号資料，透過解壓縮電路及内插

法處理轉成PC或TV需要之信号。曝光控制，則由CCD（或CMOS）驅動電路

裡的Timing Generator來負責。

81． Holtek和AT系列程式設計有何不同，現有AT系列程式如何轉為Holtek？

答：從指令集來看，ATMEL的AVR系列是8位RISC型的單片機，共有118條

指令，而HOLTEK是63條指令，要将AVR的彙程式設計式轉為HOLTEK的彙編需

要熟悉兩者的彙編指令将AVR的程式轉譯成HOLTEK彙編，而不能直接在

HOLTEK晶片上使用，如果程式是用C編寫，則大部分應該是可以直接使用的，

但資料定義以及寄存器的定義可能需要改變；另外在程式設計的過程還需要考慮兩者

硬體結構的差異對指令實作功能的影響，有時候可能會因為硬體的不同，需要對

項目進行重新的規劃。

82． Holtek和AT系列有無FLASH可電擦寫的型号？

答：目前HOLTEK沒有FLASH可電擦寫的型号，可以使用OTP晶片的DICE

或者開窗片對EPROM進行紫外線擦除，實作對晶片的多次程式設計。

83． 在一個由MCU的産品中，開發完成，批量生産時，需要測試。然而，

測試員可能不能測試到軟體的每一處。在寫程式時，做一個專門的測試流程，

在某種條件滿足時（比如幾個鍵盤的同時按下），進入測試程式。測試程式中

用一些比較短的時間來工作。如何實作？

答：以HOLTEK IC生産廠商的角度來看，對于一個MCU成品，一旦它的外圍

器件連接配接OK，它的MCU晶片基本邏輯功能運作正常，此MCU成品基本上就

是良品了。因為IC在出廠前，都經過了邏輯、燒寫測試，是以發給客戶的封裝

片都是合格的。客戶生産時所産生的不良片，大多數是I/O遭到破壞造成的（例

如ESD破壞、高電壓破壞），如果IC的I/O邏輯功能運作正常就說明此IC可以

運作任何程式，并不需要測試到軟體的每一處才能保證MCU成品的良率。是以

您的測試方法已經可以保證IC的良率了。

84． 有沒有很好的辦法來解決加密問題但是又不破壞MCU的方法？

答：單片機系統産品的加密和解密技術永遠是一個沖突的統一體，針對科研成果

保護是每一個科研人員最關心的事情，目的不使自己的辛苦勞動付注東流。對其

單片機加密方法一般有采用軟體加密，硬體加密，軟硬體綜合加密，時間加密，

錯誤引導加密，專利保護等措施。有矛就有盾，有盾就有矛，有矛、有盾，才促

進矛、盾品質水準的提高。而加密隻講盾的運用，以下就簡單叙述加密的方法：

硬體加密：使他人不能讀你的程式。

① 高電壓或鐳射燒斷某條引腳，使其讀不到内部程式，用高電壓會造成

一些器件損壞，即把單片機資料彙流排的特定I/O永久性地破壞，解

密者即使擦除了加密位，也無法讀出片内程式的正确代碼。此外還有

破壞EA引腳的方法。

② 重要 RAM 資料采用電池對RAM進行掉電資料保護。即先将一系列

資料寫入RAM并接上電池，然後将其餘的晶片插上。這樣，當單晶

片微處理器系統運作後，CPU首先從RAM讀出資料，這些資料可以

是CPU執行程式的條件判别依據，也可以是CPU将要執行的程式。

如果資料正确，整個系統正常運作。反之，系統不能運作。

③ 彙流排亂置法。彙流排亂置法通常是将MCU和EPROM之間的資料

線和位址線的順序亂置。 軟體加密：其目的是不讓人讀懂你的程式，

不能修改程式，可以在程式重要資料區先用DES混碼存放，但使用

時須配合外面輸入Decode碼(金鑰匙)來解編。或者是在無程式的空

單元也加上程式機器碼，最好要加巧妙一點等。

用真真假假方法加密：①擦除晶片辨別。②DIP 封裝改成 PLCC、TQFP、

SOIC、BGA 等封裝。

85． 在開發一個需要長時間可*工作的控制系統（發電機系統），如何設計複

位電路？

答：單片機複位可分為内部與外部事件複位。外部事件複位包括上電複位、RES

複位和低電壓複位。

上電複位和RES複位是人為的正常複位，以保證程式計數器被清零且程式

從頭開始執行。要正常進行這兩種複位動作，需要外接正确的RES複位電路，

一般來說不同的單片機的複位電路稍有不同，單片機廠商都會提供标準的複位電

路資料。以HOLTEK IC為例，我們提供的複位電路是RES腳接100K歐姆的電

阻至VDD；RES腳再接10K電阻和0。1uF的電容至VSS。

當電源電壓受外部幹擾，低于正常工作電壓時，會造成程式功能運作不正常，

嚴重的還可能造成單片機當機。此時發電機系統就會造成嚴重的後果，我們就需

要用低電壓複位來解決這個問題。通常我們可以用兩個方法實作低電壓複位：1、

外加一個電壓檢測晶片（例如7033）加到RES腳上，當電源電壓低于某個臨界

值時，電壓檢測晶片會給出一個低電平到RES腳是單片機複位，防止單片機死

機。2、有些廠家的單片機内部會有一個低電壓檢測LVR的功能，例如HOLTEK

單片機。當電源電壓低于某一個臨界值時，單片機會自動複位避免當機，外部不

需要再連接配接任何檢測電壓的電路。

除了外部電源不穩定會造成單片機複位，内部WDT溢出也會造成複位，即

内部事件複位。對于需要長時間穩定工作的系統來說，看門狗是十分必要的，它

可以避免程式跑飛造成的錯誤。

當複位發生時，要保證複位後能與複位前的各個狀态無縫的連接配接起來，就需

要用軟體來判定複位前程式執行到哪個程式段。以HOLTEK MCU為例，除了上

電複位之外，通用寄存器複位前後的值不會發生變化。那麼就可以設定一些寄存

器記錄程式目前運作在哪一個程式功能段。一旦發生複位，隻需要讀出那些寄存

器的值就可以跳轉到複位之前運作的程式功能段運作。另外HOLTE MCU内部

有兩個特殊标志位PD和TO，可以根據此兩位的值來判定具體是什麼原因造成

的複位。

86． 從晶片封裝及設計過程中增強晶片自身幹擾能力的角度分析，有哪些好

的抗幹擾措施？封裝過程中是否可以加屏蔽的技術，layout時可否采取措

施？設計方面需要注意哪些問題？

答：一般在IC内部的抗幹擾的處理方法，各家有各家的看家本領，例如在靜電

放電防護電路(ESD protection circuits)是積體電路上專門用來做靜電放電防護之

用，此靜電放電防護電路提供了ESD電流路迳，以免ESD放電時電流流入IC

内部電路而造成損傷。因ESD來自外界，是以ESD防護電路都是做在PAD的

旁邊。在輸出PAD，其輸出級中大尺寸的PMOS及NMOS元件本身便可當做

ESD防護元件來用，但是其布局(layout)方式必須遵守Design Rules中有關ESD

布局方面的規定。又例如傳統的積體電路設計中，在電源、地的引出上通常将其

安排在對稱的兩邊。如左下角是地，右下角是電源。這使得電源雜訊穿過整個矽

片。改進的技術将電源、地安排在兩個相鄰的引腳上，這樣一方面降低了穿過整

個矽片的電流，一方面使外部去耦電容在PCB設計上更容易安排，以降低系統

雜訊。另一個在積體電路設計上降低雜訊的例子是驅動電路的設計。一些單片機

提供若幹個大電流的輸出引腳，從幾十毫安培到數百毫安培。

這些大功率的驅動電路內建到單片機内部無疑增加了噪音源。而跳變沿的軟

化技術可消除這方面的影響，辦法是将一個大功率管做成若幹個小管子的并聯，

再？每個管子輸出端串上不同等效阻值的電阻，以降低di/dt。

87． 對于有WATCHDOG功能的單片機，如何去檢查确認其是否起作用？比

如說有的單片機要在程式執行HANGUP時，WATCHDOG才執行RESET，

如何确認呢？

答：以HOLTEK最基本的I/O單片機HT48R05A-1為例說明。在單片機特殊寄

存器STATUS中有PD和TO位，它們是可讀不可寫的。讀取PD和TO的值，

就可以判斷出不同的複位原因，例如上電複位、正常工作下RES複位，HALT

狀态下RES複位、正常工作下WDT複位、以及HALT狀态下WDT複位。是以

隻需要判斷此兩位的數值，就可以确認WDT是否起作用了。

如果需要WDT在HALT(即HANGUP)狀态時發生複位動作，那麼隻需在正

常工作時正确的喂狗（即CLR WDT），且看門狗的時鐘來源選擇内部RC時鐘，

當程式進入HALT狀态後一旦WDT溢出會發生複位了。

88． 要研究一個将同步序列槽資料轉換到以太網或USB的子產品，能否推薦一個

DSP或現在的高速單片機等，要能支援同步資料的DSP，同時這個DSP在連

接REltek8139等網絡晶片的開發又比較容易？

答：一般為網路多媒體應用來挑選一種DSP，是一件很複雜的工作。首先必須針

對處理器的核心架構和周邊配置進行全面的分析，了解多媒體資料流程(例如，

視訊、圖像、音頻和分組資料)，如何在一個基于DSP的系統中傳輸十分重要，

以便預防帶寬瓶頸；另外，了解各種系統特性(包括DMA和記憶體存取)也很有

幫助，這能使設計方案穩定可*，而不隻是勉強合格。

網路多媒體處理器的選擇取決于一項設計對性能和連接配接性的要求。許多應用

既需要MCU也需要DSP：MCU提供系統的控制功能，DSP完成密集的數值計

算。對于這些截然不同的功能可以整合入單個處理器中，如HOLTEK HT82A88F

系列DSP晶片。這種器件在單一架構内執行充分的控制功能和繁重的信号處理

任務，同時還提供适合多媒體連接配接的各種周邊介面。

系統工程師在選擇DSP時首先應該分析的要素包括：1。每秒執行的指令數，

2。每一處理器時鐘周期内完成的運算元， 3。運算單元的效率。在待評估的DSP

上運作一組有代表性的基準測試程式(如音頻/視訊壓縮演算法)，就可完成這些指

标的評估。評判結果将訓示出系統的即時處理要求是否超出了該DSP的能力，

而且同樣重要的是，該DSP是否有足夠的性能去應對系統新增的或不斷演變發

展的需求。許多标準的基準測試程式假設待處理的資料已經駐留在DSP片内記

憶體中。隻要工程師協調好各I/O設計考慮，采用這種方法就能對不同廠家的

DSP進行更直接的比較。

另外合适的周邊埠組合，省去了支援所需介面的外部電路，而減少了開發時

間及成本。網路多媒體裝置(NMD)可帶有各種各樣的标準周邊。這其中最重要的

是與網路介面的連接配接。在有線應用中，乙太網(IEEE 802。3)是在區域網路上實作聯

網的最普遍選擇；而IEEE 802。11b/a正在成為實作無線區域網路連接配接的首選方案。

作為DSP的直接延伸，現在有許多乙太網解決方案可供選用。此外針對有很好

地支援微處理器功能的DSP來說，也可用于直接管理TCP/IP堆疊。同步和非同

步(UART) 序列埠也是連接配接DSP與多媒體系統環境所必需的。在網路多媒體設

備系統中，音頻編碼資料一般通過8到32位的同步序列埠傳輸；而音/視訊編解

碼控制通道則是通過更慢的串列介面來管理，如SPI或兩線式介面。另外，UART

支援RS-232資料機，也能支援用于近距離紅外傳輸的IrDATM。

還有許多的DSP支援PCI或USB的通用介面，它能通過周邊晶片橋接不同

類型的裝置，如PCI到IDE、USB到802。11b等。PCI還有提供一條單獨内部

彙流排的優點，這使得PCI彙流排主要器無需通過DSP核心或其他周邊單元就

能向DSP記憶體發送或讀取資料。另外适于網路多媒體裝置市場的DSP應包括

一個外部記憶體介面，以便充當非同步和SDRAM記憶體控制器。非同步記憶體

介面簡化了與快閃記憶體、EEPROM和周邊橋接晶片的連接配接，而SDRAM為針

對大容量資料幀的高密度計算提供了其必需的存儲空間。

89． HT48系列單片機支援串行通信嗎？采用哪種通信方式較合适？HT46系

列單片機串行通信的I/O口PA。67與51系列的RX/TX兩PIN(P3。0/P3。1)

的結構有何不同，傳輸效能是否一樣？ 能給個鍵盤與電腦通信的例程和正常

通信協定嗎？

答：HT48系列的單片機支援串行通信。可以通過軟體程式設計，利用HT48系列單

片機的I/O實作串行通信。在HOLTEK的網站上有使用HT48系列進行“I2C”

或者“三線串行通信”實作串行通信的軟硬體應用範例

（http://www.holtek.com.cn/tech/tech.htm）。

HT46系列的串行通信口PA。6/SDA和PA。7/SCL是共用管腳，它們可以

通過掩膜選擇作為普通I/O全雙工的輸出輸入接口，或者串行通信口。當作為串

行口時，SDA/SCL是I2C通訊總線協定的從端，這和51系列的RX/TX使用的

串行通信協定是不同的，51系列的TX/RX遵循的是RS-232串行協定。是以他

們之間的傳輸效能是不可比的。

如果想用單片機做鍵盤産品的話，推薦使用HOLTEK的HT82K68E，它支

持PS/2接口，或者是HT82K96E，它支援USB接口。這些晶片是HOLTEK專

為鍵盤應用所設計的。具體的晶片資料請見

http://www.holtek.com.cn/products/mcu_11.htm

90． 用一個12M的晶振，怎麼能實作480MB/S的資料傳輸率呢？

答：在內建了PLL的12MHz的晶體振蕩器即可達到480MHz，相位鎖定回(環)

路(Phase Locked Loop，PLL)又被稱為相鎖回路或鎖相回路，其原理是經由閉回

路自動控制系統的回報作用，驅使另一個動作不精準、頻率變動量高的作用元件

的動作頻率，使其能快速且一直保持穩定地與正确的頻率參考源達到同相甚至是

同相又同頻的狀态，如此即是相位鎖定(Phase Locked)的狀态，我們若以電路外

部精準、頻率變動量極低的振蕩頻率源作為基準參考，來驅使電路内部精準、頻

率變動量極低的振蕩頻率源，使其達成相位鎖定的狀态，即可用來作為通訊系統

的調變／解調電路。

一般480MB/S的資料傳輸率是運用在USB 2。0，當通用序列彙流排

（Universal Serial Bus）規格于1996年1月發表時，代表業界成功研發出一套連

結中低速頻寬的周邊元件與個人電腦之間的低成本串連管道，但是仍缺乏支援高

速寬頻的 應用能力。于2000年4月，USB再度推出全新一代的USB 2。0版本

的技術規格，可将訊号傳輸速度提升整整40倍，由原先 USB 1。0的最高12MHz

的速度至現今USB 2。0的高速480MHz，并擴增了更先進的功能，如新型的傳

輸裝置以提高頻寬使用率與增加傳輸裝置及主機控制器之間的附加功能。

針對實際上可供使用的頻寬來說，資料的傳輸頻寬速度由原先的1

Mbytes/sec左右提高至50 Mbytes/sec，這樣一個大幅度的頻寬增加主要歸功于

USB 2。0規格運用了微訊框（micro-frame）、可容納更多資訊的傳輸封包、更頻

繁的傳輸次數、分割式傳輸處理（split transaction）、以及一些新的執照（token）

等嶄新技術。USB 2。0裝置的架構同時增加了兩項全新的描述元（descriptor），

即裝置認可（Device Qualifier）與其他的速度配置（Speed Configuration），可用

來明确标示出資料傳輸裝置在其它運作速度下的功能表現。

針對電子規格的變動：在主機與新型的高速控制器之間的連結則重新定義，

以支援現今高達480MHz的傳輸效能表現。新的高速拓璞新的标準采用90W 的

差分阻抗（differential characteristic impedance）搭配差分電流模式訊号（differential

current mode signaling），并采用相同的NZRI編碼機制（NZRI encoding），但對

SYNC訊号（SYNC signaling）、EOP訊号（EOP signaling）與閑置狀況（idle state）

等略作更改，但也必須搭配其他相關規範，以便嚴格控制遊離電容（stray

capacitance）、點對點抖動（peak to peak jitter）與上升/下落時間（rise/fall time）

等，使得訊号的傳輸速度能夠更加快速。

91． 在單片機程式設計中遇，從被嵌套的進階中斷中如何強行傳回到主程式。

子程式傳回指令在恢複堆棧後可不可以用跳轉指令替代傳回到主程式中？

答：如果是51系列，那直接用POP指令就可以實作強行傳回；如果是用RISC

結構的單片機(HOLTEK 單片機是RISC結構的)，那一般都是硬體堆棧，沒有

PUSH和POP指令，是以子程式調用和傳回指令必須成對使用。

92． 對單片機的速度，有何要求？Holtek的單片機能符合該項應用嗎？

答：目前HOLTEK的單片機速度最高為8MHz，一條指令執行時間為0。5us，

以這樣的速度，可以滿足大多數項目的開發；不知你說的具體是什麼項目。目前

HOLTEK單片機主要有OTP和Mask兩種，将來會推出Flash的單片機；但

HOLTEK的開發系統很完善，在開發階段，HOLTEK還可以适當提供免費樣片，

相對來說，開發成本并不會比用Flash來得高。

93． PSoC是一種功能靈活和強大的軟硬體嵌入式開發系統，能否用PSoC代

替部分單片機系統呢？

答：在一般在嵌入式系統的應用中，都可能需要使用幾十種甚至是更多的類比或

數位周邊元器件。熟悉MCU開發的工程師們都知道，在MCU的開發過程中，

最需要花時間和精力的就是元器件的選購，以及元器件相容性方面的考慮。目前

在市場上有成千上萬不同種周邊元器件，設計人員要想從中尋找到适合自己應用

的元器件是一件令人頭痛的事情。是以，設計工程師的理想方案似乎是采用定制

的SoC晶片，但是如果采用定制微控制器、ASIC和PLD器件，一方面價格比

較昂貴，另一方面需要設計人員具有專門的設計技能。是以，研制一個高效率、

周邊元器件可嵌入配置的、低功耗的8位微控制器是很有必要的。

PSoC（Programmable System on Chip）可程式設計系統晶片，是美國Cypress

MicroSystems公司在最近推出的新一代功能強大的8位元可配置的嵌入式單片

機。該系列單片機與傳統單片機的根本差別在于其内部內建的數位和類比block

模組，工程師可以根據不同設計要求調用不同的數位和類比block模組，完成晶

片内部的功能設計；實作使用一塊晶片就可以配置成具有多種不同周邊元器件的

微控制器，建立一種可配置嵌入式微控制器；用以實作從确定系統功能開始，到

軟/硬體劃分，并完成設計的整個過程。是以，PSoC能夠适應非常複雜的即時控

制需求，使用它進行産品開發可以大大提高開發效率，降低系統開發的複雜性和

費用，同時增強系統的要可*性和抗幹擾能力；是以，它特别适用于各種控制和

自動化領域。是以PSoC的動态配置能力給開發者提供了快速友善的程式設計和開發

方法，同時也為單片機的應用開拓了更大的空間。是以利用片内內建的閃速記憶

體可以降低産品開發成本，縮短産品開發周期。是以，此MCU結構具有廣闊的

應用推廣前景。

94． 單片機對modem要進行哪些初始化操作？

答：一般單片機的MODEM通訊必須要有兩個背景知識，一個是AT指令集，另

一個是通用非同步接收發送器(UART)。

①AT指令集

下面介紹我通訊程式例子中涉及到的AT指令。

Dn：撥号指令。該指令使MODEM立即進入摘機狀态，并撥出跟在後面的

号碼。D指令是基本的撥号指令，它受到其他指令的修飾可構成MODEM何時

撥号以及如何撥号等操作。

T：音頻撥号。例如，ATDT8886666，其中8886666為電話号碼。

P：脈沖撥号。例如，ATDP8886666，其中8886666為電話号碼。

，：标準暫停。我們常常碰到撥打外線電話時需要暫停一下，等聽到二次撥

号音(外線)之後才能再撥後續的号碼。預設時暫停時間為2s(秒)，它由S8寄存器

指定。

Sn：表示MODEM内部的寄存器。

S0：自動回應。如果要求MODEM具有自動回應特性，則應該預先将MODEM

的S0寄存器設定為非0。

S8：逗号撥号修飾符的暫停時間。該寄存器決定了當MODEM在撥号中遇

到逗号(，)時應該暫停的時間。

②通用非同步接收發送器UART

深入了解UART内部結構以及内部寄存器各位的含義，詳細了解資料發送

和接收的過程，有助于編寫出高效、穩定的程式。一般介紹編寫基本通訊程式需

要知道的寄存器。實際的ADDRESS由具體接線決定。

<1>串列傳輸速率除數鎖存器(LSB、MSB)

在通訊之前要進行一些參數初始化，串列傳輸速率是首先應該考慮的一項。

該寄存器是一個16位的寄存器，分為低8位(LSB)和高8位(MSB)寄存器。

另外單片機通路的是串列傳輸速率除數鎖存器LSB/MSB。一般常用的工作

頻率是1。8432MHz。這個頻率除以16就是串列傳輸速率的時鐘頻率，用于控

制發送和接收資料的速度。

下面給出串列傳輸速率除數鎖存器值的計算公式：

串列傳輸速率除數鎖存器值=工作頻率/(16×期望串列傳輸速

率)=1843200/(16×期望串列傳輸速率)

<2>接收緩沖寄存器和發送保持寄存器(transmit and receive holding register)

讀操作單片機通路接收緩沖寄存器(RHR)，寫操作單片機通路發送保持寄存

器(THR)。

<3>中斷允許寄存器(interrupt enable register)

<4>FIFO控制寄存器(FIFO control register)

資料發送和接收模式的選擇。常用的兩種模式：FIFO和DMA。其中DMA

又有兩種模式DMA的模式0、DMA的模式1可供選擇。

95． 我使用的單片機是AT89C51，試過用彈出指令強行傳回中斷的方法，确

實能夠傳回主程式，具體做法是：首先将堆棧中的位址彈出，然後壓入主程

序中新的位址，最後執行RETI指令就可以傳回到該位址了。如果彈出指令

執行完後直接用跳轉指令而不通過RETI指令也能傳回到主程式，但下次中

斷來時将不能再次響應。請問是從被嵌套的高優先級中斷程式中怎樣傳回主

程式，是不是還必須得通過最低級中斷才能傳回。要是直接傳回的話，是否

下次中斷還能夠正常響應？

答：對于51系列的單片機而言，當中端響應發生時，會将相應的優先級有效觸

發器職位；當退出中斷時，執行RETI，單片機又自動将優先級有效觸發器清0。

是以，如果直接使用跳轉指令從中斷子程式出來的話，單片機沒有清0優先級有

效觸發器，下一次中斷發生時就不能響應了。

如果要從高優先級中斷程式傳回主程式的話，必須執行兩條RETI指令，才

可以清除高/低優先級有效觸發器。具體的程式可以是：

MOV DPTR， #LABLE1

POP ACC ；将高優先級子程式傳回位址出棧

POP ACC

PUSH DPL ；将LABLE1位址入棧

PUSH DPH

RETI

LABLE1：

POP ACC ；将低優先級子程式傳回位址出棧

POP ACC

MOV DPTR， #LABEL2

PUSH DPL ；将LABLE2，即需要傳回的主程式位址入棧

PUSH DPH

RETI