01 設計滿足要求的最精簡的係統    

單片機，又稱微控製器，是把中央處理器、存儲(chu) 器、定時/計數器、各種輸入輸出接口等都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。正確估計單片機的能力，知道單片機能做什麽(me) ，最大程度的挖掘單片機的潛力對一個(ge) 單片機係統設計者來說是至關(guan) 重要的。我們(men) 應該有這樣一個(ge) 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，卻能處理相當複雜的任務。單片機的能力的關(guan) 鍵就在軟件設計者編寫(xie) 的軟件上。隻有充分地了解到單片機的能力，才不會(hui) 做出“冗餘(yu) ”的係統設計。而采用許多的外圍芯片來實現單片機能實現的功能。這樣做,即增加了係統成本，也可能會(hui) 降低了係統的可靠性。

02 使用看門狗    

看門狗電路通常是一塊在有規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(nei) 沒能更新看門狗，那看門狗將產(chan) 生複位信號，重新複位單片機。更新看門狗的具體(ti) 形式多是給看門狗芯片相關(guan) 引腳提供一個(ge) 電平上升沿或讀寫(xie) 它的某個(ge) 寄存器。使用看門狗電路將在單片機發生故障進行死機狀態時，重新複位單片機。  

當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(ge) 外部的看門狗是最好的，因為(wei) 它不依賴於(yu) 單片機。如果可能的話，看門狗更新程序不應該放在中斷或是子程序中，原則上應該放在主程序中。  

我曾經見過一個(ge) 工程師，他所調試的程序在運行時偶爾會(hui) 引起看門狗的複位動作，於(yu) 是他幹脆在每10ms就中斷一次的時鍾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(ge) 現象的真正原因。因此，我想提醒大家：不論什麽(me) 理由，絕對不要忽略係統故障的真正原因。高質量的產(chan) 品來自於(yu) 高素質的工程師，高質量的產(chan) 品造就高素質的工程師。   

03 確定係統的複位信號可靠    

這是一個(ge) 很容易忽略的問題。當你在設計單片機係統時，你腦中有這個(ge) 概念嗎？什麽(me) 樣的複位信號才是可靠的嗎？你用示波器查看過你設計的產(chan) 品的複位信號嗎？不穩定的複位信號可能會(hui) 產(chan) 生什麽(me) 樣的後果？你有沒有發現過你所設計的單片機係統，每次重新上電啟動後，數據變得亂(luan) 七八糟，並且每一次現象並不相同，找不出規律，或者有時候幹脆不運行，或者有時候進入一種死機狀態，有時候又一點事都沒有正常運行？在這種情況下，你應該查一下你的係統的複位信號。  

一般在單片機的數據手冊(ce) （Datasheet）中都會(hui) 提到該單片機需要的複位信號的要求。複位電平的寬度和幅度都應滿足芯片的要求，並且要求保持穩定。還有特別重要的一點就是複位電平應與(yu) 電源上電在同一時刻發生，即芯片一上電，複位信號就已產(chan) 生。不然，由於(yu) 沒有經過複位，單片機中的寄存器的值為(wei) 隨機值，上電時就會(hui) 按PC寄存器中的隨機內(nei) 容開始運行程序，這樣很容易進行誤操作或進入死機狀態。   

04 確定係統的初始化有效    

係統程序開始應延時一段時間。這是很多單片機程序設計中的常用方法，為(wei) 什麽(me) 呢？因為(wei) 係統中的芯片以及器件從(cong) 上電開始到正常工作的狀態往往有一段時間，程序開始時延時一段時間，是讓係統中所有器件到達正常工作狀態。究竟延時多少才算合適？這取決(jue) 於(yu) 係統的各芯片中到達正常工作狀態的時間，通常以最慢的為(wei) 準。  

一般來說，延時20-100毫秒已經足夠。對於(yu) 係統中使用嵌入式MODEM等“慢熱”型的器件來說，則應更長。當然，這都需要在係統實際運行中進行調整。   

05 上電時對係統進行檢測    

上電時對係統中進行檢測是單片機程序中的一個(ge) 良好設計。在硬件設計時也應該細細考慮將各個(ge) 使用到的芯片、接口設計成容易使用軟件進行測試的模式。很多有經驗的單片機設計者都會(hui) 在係統上電時（特別是第一次上電時）進行全麵的檢測，或者更進一步，將係統的運行狀態中分為(wei) 測試模式和正常運行模式，通過加入測試模式對係統進行詳細的檢測，使得係統的批量檢測更為(wei) 方便容易。另外要注意的是，一個(ge) 簡單明了的故障顯示界麵也是頗要費得心思的。  

比如：係統的外部RAM（數據存儲(chu) 器）是單片機係統中常用的器件。外部RAM如果存在問題，程序通常都會(hui) 成為(wei) 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(nei) 容包括：  

1）檢測RAM 中的單元。這主要通過寫(xie) 入和讀出的數據保持一致。  

2）檢測單片機與(yu) RAM 之間的地址數據總線。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，都帶環路測試的功能。  

06 按EMC測試要求設計硬件    

EMC 測試要求已經成為(wei) 產(chan) 品的必需。    

07 盡可能使用Small 模式編譯    

對比Large模式和Compact 模式，Small 模式能生成更為(wei) 緊湊的代碼。在Small 模式下，C51 編譯器將沒有使用關(guan) 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，對於(yu) 在的數據區，可以指定放在外部存儲(chu) 器中。

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