测控系统调试.ppt

§ 6.2测控系统调试 目的与意义 1、帮助大家解除调试的困惑，揭开调试的神秘感。 2、通过调试步骤和应注意的问题，培养大家掌握调试的方法和自己动手解决实际问题的能力。 在单片机开发过程中 ,从硬件设计到软件设计几乎是开发者针对本系统特点亲自完成的。这样虽然可以降低系统成本 ,提高系统的适应性 ,但是系统的调试一般占去了总开发时间的 2/ 3,可见调试的工作量比较大。单片机系统的硬件调试和软件调试是不能分开的 ,许多硬件错误是在软件调试中被发现和纠正的。但通常是先排除明显的硬件故障以后 ,再和软件结合起来调试以进一步排除故障。可见硬件的调试是基础 ,如果硬件调试不通过 , 软件设计则是无从做起。由于软件比较灵活，本此讲座主要讨论硬件调试的技巧。 当硬件设计从布线到焊接安装完成之后 , 就开始进入硬件调试阶段 , 调试大体分为以下几步。 一、硬件调试的步骤 1、硬件静态的调试 1. 1 排除逻辑故障 这类故障往往由于设计和加工制板过程中，工艺性错误所造成的。主要包括错线、开路、短路。排除的方法是首先将加工的印制板认真对照原理图,看两者是否一致。应特别注意电源系统检查, 以防止电源短路和极性错误,并重点检查系统总线 (地址总线、数据总线和控制总线) 是否存在相互之间短路或与其它信号线路短路。必要时利用万用表的短路测试功能,可以缩短排错时间。 1.2 排除元器件失效 造成这类错误的原因有两个:⑴元器件买来时就已坏了; ⑵由于电路错误，或安装错误 ,造成器件烧坏。可以采取检查元器件与设计要求的型号、规格和安装是否一致。在保证安装无误后 ,用替换方法排除错误。一般多属于第2中情况。 1.3 排除电源故障 在通电前 ,一定要检查电源电压的幅值和极性 ,否则很容易造成集成块损坏。加电后检查各插件上引脚的电位 , 一般先检查VCC 与 GND之间电位 , 若在 5.2V～4.8V之间属正常（指器件，特别是IC上的VCC 与GND引脚 ）。若有高压 ,联机仿真器调试时 ,将会损坏仿真器等 ,有时会使应用系统中的集成块发热损坏。 2 联机仿真调试 联机仿真必须借助仿真开发装置、示波器、万用表等工具。这些工具是单片机开发的最基本工具。 （1）、硬件调试工具的选择 好的软件调试程序可以有效地发现大多数的错误，但是如果再选择一个好的硬件调试就会达到事半功倍的效果。常用的硬件调试工具有以下几种: ①实时在线仿真器(ICE，In-Circuit Emulator)。ICE支持常规的调试操作，如单步运行、断点、反汇编、内存检查、源程序级的调试等。 ②逻辑分析仪。逻辑分析仪最常用于硬件调试，但也可用于软件调试。它是一种无源器件，主要用于时序、总线的数据处理和分析。 ③ ROM仿真器。ROM仿真器用于插入目标上的 ROM插座中的器件，用于仿真ROM芯片。可以将程序下载到ROM仿真器中，然后调试目标上的程序，就好像程序烧结在PROM中一样，从而避免了每次修改程序后直接烧结的麻烦。 ④在线调试 OCD或在线仿真(on-chip emulator)。目前解决此问题的最好方案是选用带有边界扫描接口的微处理器，用JTAG实现。 （2） 编程语言的选择 编程语言的选择主要考虑以下因素: ①通用性。 ②可移植性程度。 ③执行效率。 ④可维护性。 低级语言如汇编语言，可维护性不高。高级语言程序往往是模块化设计，各个模块之间的接口是固定的。当系统出现问题时，可以很快地将问题定位到某个模块内，并尽快得到解决。另外，模块化设计也便于系统功能的扩充和升级。 （3）联机仿真调试的原则 ①、模块化的调试方式，注意可能有的器件的技术资料有错误，一定要多参考几份不同版本的相关资料； ②、由最熟悉到熟悉，最后是新模块； ③、先人机界面，再信号调理； ④、先信号调理，再控制模块； ⑤、对于信号调理部分，应按照信号传输的通道顺序； 二、硬件调试时应注意的几个问题 1、安全操作规程 （1）、对电源要分清直流和交流，弄清电压数值，对直流电压还要分清正、负极性。 （2）、对仪器设备要弄清规格型号、额定值，并熟悉其用法。 （3）、电路接好并检查无误后才能接通电源。调试过程中，如电路和仪器仪表有发热、发光、声音、气味等异常现象，应立即切断电源并检查故障原因。 （4）、改变接线关系，插拔芯片，必须在断电的情况下进行。 （5）、电路供电前，确保正电源、负电源和地之间，不能短路。 （6）、在接通电源后，要养成不触摸金属裸露部分的良好习惯，即使在低电压情况下也不例外，确保人身安全。 （7）、测试、调试完后应立即断开所有仪器电源。 2、常见仪器的使用 （1）万用表使用时的注意事项 ①、操作前将电