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目 录 1

第一章应用程序的设计步骤 1

1.1设计任务书的编写 1

1.2硬件电路设计 2

1.3软件任务分析 5

1.4数据类型和数据结构规划 6

1.5资源分配 7

1.6编程及调试 8

第二章程序流程图与子程序设计 10

2.1程序流程图 10

2.1.1程序流程图的画法 11

2.1.2从程序流程图到程序 15

2.2.1结构化的程序设计风格 19

2.2子程序设计 19

2.2.2参数的使用 23

2.2.3算法的合理性和可靠性 24

2.2.4子程序的透明性设计 24

2.2.5子程序的相容性设计 26

2.2.6子程序的容错性设计 29

第三章系统监控程序设计 30

3.1监控程序的任务 30

3.2监控程序的结构 31

3.2.1作业顺序调度型 31

3.2.2作业优先调度型 33

3.2.3键码分析作业调度型 33

3.3监控程序的设计方法 38

3.3.1系统状态分析 39

3.3.2状态转移分析 41

3.3.3状态顺序编码型监控程序的设计方法 49

3.3.4状态特征编码型监控程序的设计方法 56

第四章常用功能模块的设计 65

4.1 时 钟 65

4.1.1 时钟系统的建立 66

4.1.2时钟的校对 72

4.1.3实时任务的触发与撤除 74

4.1.4相对时钟（闹钟） 80

4.2键 盘 87

4.2.1软件去抖动处理 87

4.2.2连击的处理 87

4.2.3复合键的处理 93

4.2.4键盘编码 94

4.3显 示 96

4.3.1显示模块在系统软件中的安排 97

4.3.2显示配置与输出驱动 98

4.3.3灭零处理 101

4.3.4闪烁处理 102

4.3.5低速串行显示 103

第五章抗干扰设计 105

5.1干扰的作用机制及后果 105

5.2抗干扰的硬件措施 107

5.2.1抗串模干扰的措施 108

5.2.2抗共模干扰的措施 110

5.3 数字信号输入输出中的软件抗干扰措施 112

5.3.1数字信号的输入方法 112

5.3.2数字信号的输出方法 114

5.4数字滤波 116

5.4.1程序判断滤波 117

5.4.2 中值？？ 118

5.4.3算术平均滤波 119

5.4.4去极值平均滤波 120

5.4.5加权平均滤波 123

5.4.6滑动平均滤波 125

5.4.7低通滤波 127

5.5 CPU抗干扰技术 129

5.5.1人工复位 130

5.5.2掉电保护 131

5.5.3睡眠抗干扰 133

5.5.4指令冗余 135

5.5.5软件陷阱 136

5.5.6程序运行监视系统（WATCHDCG） 140

5.6系统恢复 145

5.6.1系统复位 146

5.6.2热启动过程 149

5.6.3重要信息的恢复 150

5.6.4系统状态的重入 154

第六章容错设计 165

6.1 硬件故障的自诊断技术 165

6.1.1 CPU的诊断 166

6.1.2 ROM的诊断 173

6.1.3 RAM的诊断 175

6.1.4 A/D通道的诊断与校正 176

6.1.5 D/A通道的诊断 181

6.1.6数字I/O通道的诊断 184

6.1.7硬件自诊断模块 190

6.2人机界面的容错设计 193

6.2.1输入提示功能的设计 193

6.2.2参数输入的容错设计 196

6.2.3命令输入的容错设计 206

6.2.4输入界面的安全性设计 209

6.2.5输出界面的容错设计 215

6.3一般软件的容错设计 217

6.3.1堆栈溢出的预防 218

6.3.2中断中的资源冲突及其预防 221

6.3.3状态转移的条件审查 224

6.3.4重要模块的安全措施 225

6.3.5软件算法的容错设计 227

6.3.6软件标志的使用 238

6.3.7子程序的使用 241

第七章程序测试 245

7.1程序测试的心理准备 245

7.1.1程序测试的正确定义 246

7.1.2程序测试结果的正确评价 247

7.1.3培养正常的测试心理状态 248

7.2程序测试方法 250

7.2.1程序会审和口头宣讲 251

7.2.2白盒测试法 252

7.2.3黑盒测试法 256

7.2.4自顶向下测试法 259

7.2.5 自底向上测试法 261

7.3程序纠错 262

7.3.1程序跟踪法 263

7.3.2分析推理法 263

7.3.3纠错原则 264

附录：MCS-51单片机实用子程序库 266

参考文献 344