通过温度检测系统设计与实现,我们了解了综合项目设计主要包括的功能需求分析、方案论证、硬件设计、软件设计以及联合调试与测试等过程。由于综合项目设计是单片机开发的基础,所涉及的专业内容较多,时间较长,所以在单片机技术学习的过程中,可以把综合项目的设计作为单片机设计实训对待。
与前文所述单片机单元项目比较,综合项目的单片机系统功能较多、系统复杂,并且在设计过程中会用到很多与单片机开发有关的工具软件。如根据设计要求需要设计电路并组装,这个过程不仅需要设计者具有电路方面的基础知识,而且需要设计都具有电路设计与电路组装的技巧。单片机综合项目的设计过程与单片机系统设计内容完全一致,单片机的实习实训、与单片机有关的毕业设计一般都选择综合项目作为设计内容,这也是单片机项目(产品)开发的雏形。根据设计内容可以划分几个设计阶段:项目的论证阶段,项目实施阶段,项目的验证与总结。根据项目难度分配参与研发的人员数量,实施过程可能会占用大量时间。
1.项目论证
项目论证是在设计题目确定的情况下所进行的项目研究开题过程,内容主要包括单片机系统的功能分析、模块划分、技术路线、人员分工以及软硬件设计所采用的设计平台、元器件等。项目论证阶段一般有纸质的任务书和开题报告。
团队分工合作是当前技术开发市场重要的研发模式,综合项目一般由多个人合作完成。在项目的论证阶段,分工依据项目任务划分,因此在项目论证过程中需要对项目的功能和任务进行分解,也可以把整个项目分解为多个小项目,每个小项目中都有硬件和软件设计内容。但在任务分解之前,参与人员必须熟悉项目的需求,对项目整体组成有清晰的认识。
2.项目的实施阶段(www.xing528.com)
程序设计是项目设计中最耗时,也是最核心的技术。程序的模块化编程是分工合作完成项目的产物,也是规范化编程的要求。在单片机综合项目的实施阶段中,根据系统要求可以采用模块化实施。如程序的模块化设计、电路系统的模块化实验分析等。
通过学习,我们认识到所谓模块化编程就是把独立完成一个功能的代码封装在一个C文件内,这个C文件中需要声明的内容包含在对应的H文件中。模块就是C文件和与之对应的H文件组成。模块化编程的优点是,如果在其他项目开发中用到这个模块,可以直接复制,不用重新编写,这样就大大缩短了项目的开发周期。另外,模块化编程一个最重要的优点就是利于团队分工合作,一个团队成员只需要完成一个特定功能的模块,最后通过一系列的组合、调试之后,即可以完成功能完善的项目程序设计。
3.综合项目实验测试
系统调试是综合项目实验测试的必要阶段,也是非常重要的阶段。系统调试包括软件调试和硬件调试,在软件和硬件调试中都有一定的技巧,比如在软件调试方面可以多次注释掉一些代码语句来逐步缩小问题所处的范围,最终实现定位。这些技巧是开发者在日常工作学习中需要积累总结的,也是一个合格的单片机项目开发者必须掌握的。
综合项目设计的结果主要包含单片机系统样机、综合项目设计报告两部分。如果项目设计的内容仅仅是为了训练单片机技术技能,则项目的设计结果可能没有很大的市场价值。如果选择题目具有针对性和应用性,经过相关部门的技术查新、技术检测后,采用的方法和技术先进,并且产品有较高的性能价格比,那么这样的项目设计才具有一定的社会和经济效益。
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