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第1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3

1.4 数据类型和数据结构的规划4

1.5 资源分配4

1.6 编程及调试5

1.7 编程语言与开发环境的选择6

第2章 程序流程图与子程序设计8

2.1 程序流程图8

2.1.1 程序流程图的画法9

2.1.2 从程序流程图到程序11

2.2 子程序设计13

2.2.1 结构化的程序设计风格13

2.2.2 参数的使用15

2.2.3 算法的合理性和可靠性16

2.2.4 子程序的透明性设计16

2.2.5 子程序的相容性设计17

2.2.6 子程序的容错性设计19

第3章 系统监控程序设计20

3.1 监控程序的任务20

3.2 监控程序的结构21

3.2.1 作业顺序调度型21

3.2.2 作业优先调度型21

3.2.3 键码分析作业调度型22

3.3 普通监控程序的设计方法24

3.3.1 系统状态分析25

3.3.2 状态转移分析26

3.3.3 状态顺序编码型监控程序的设计方法31

3.3.4 状态特征编码型监控程序的设计方法36

3.3.5 监控程序的4种设计风格41

3.4 菜单驱动的监控程序设计方法42

3.4.1 系统功能分析和菜单结构设计43

3.4.2 画面设计43

3.4.3 监控程序设计方法44

第4章 常用功能模块的设计47

4.1 软件时钟47

4.1.1 时钟系统的建立47

4.1.2 时钟的校对52

4.1.3 定时任务的触发与撤除53

4.1.4 相对时钟（闹钟）56

4.2 键盘60

4.2.1 软件去抖动处理60

4.2.2 连击的处理60

4.2.3 复合键的处理64

4.2.4 键盘编码65

4.3 数码显示66

4.3.1 显示模块在系统软件中的安排66

4.3.2 显示配置与输出驱动67

4.3.3 灭零处理69

4.3.4 闪烁处理70

4.3.5 模拟串行显示71

4.4 无字库液晶显示屏71

4.4.1 图文混合显示的基本原理72

4.4.2 字符的显示73

4.4.3 图形的显示76

4.4.4 汉字的显示83

4.4.5 汉字的排版及其画面的输出86

4.5 有字库液晶显示屏90

4.5.1 液晶屏的硬件接口90

4.5.2 最底层驱动子程序90

4.5.3 常用子程序92

4.5.4 画面显示99

4.6 触摸屏102

4.6.1 触摸信息的获取102

4.6.2 触摸位置的计算103

4.6.3 按钮编号查询方法105

4.6.4 触摸屏校准107

第5章 抗干扰设计110

5.1 干扰的作用机制及后果110

5.2 抗干扰的硬件措施111

5.2.1 抗串模干扰的措施112

5.2.2 抗共模干扰的措施113

5.3 数字信号输入／输出中的软件抗干扰措施114

5.3.1 数字信号的输入方法114

5.3.2 数字信号的输出方法116

5.4 数字滤波117

5.4.1 程序判断滤波117

5.4.2 中值滤波118

5.4.3 算术平均滤波119

5.4.4 去极值平均滤波119

5.4.5 加权平均滤波122

5.4.6 滑动平均滤波123

5.4.7 低通滤波124

5.5 CPU抗干扰技术125

5.5.1 人工复位125

5.5.2 掉电保护126

5.5.3 睡眠抗干扰127

5.5.4 指令冗余128

5.5.5 软件陷阱129

5.5.6 看门狗系统131

5.6 系统的恢复133

5.6.1 系统复位134

5.6.2 热启动过程136

5.6.3 重要信息的恢复136

5.6.4 系统状态的重入139

第6章 容错设计143

6.1 硬件故障的自诊断技术144

6.1.1 CPU的诊断144

6.1.2 程序存储器的诊断150

6.1.3 RAM的诊断151

6.1.4 A/D通道的诊断与校正152

6.1.5 D/A通道的诊断154

6.1.6 数字I/O通道的诊断156

6.1.7 硬件自诊断模块161

6.2 人机界面的容错设计162

6.2.1 输入提示功能的设计163

6.2.2 数据输入的容错设计164

6.2.3 命令输入的容错设计171

6.2.4 输入界面的安全性设计173

6.2.5 输出界面的容错设计178

6.3 软件的一般容错设计179

6.3.1 堆栈溢出的预防179

6.3.2 中断中的资源冲突及其预防181

6.3.3 状态转移的条件审查183

6.3.4 重要模块的安全措施183

6.3.5 运算软件的容错设计184

6.3.6 软件标志的使用191

6.3.7 子程序的使用193

6.4 互斥型输出的硬件容错设计195

第7章 程序测试199

7.1 程序测试的心理准备199

7.1.1 程序测试的正确定义199

7.1.2 程序测试结果的正确评价200

7.1.3 培养正常的测试心理状态201

7.2 程序测试方法202

7.2.1 程序会审和口头宣讲202

7.2.2 白盒测试法203

7.2.3 黑盒测试法205

7.2.4 自顶向下测试法208

7.2.5 自底向上测试法209

7.3 程序纠错209

7.3.1 程序跟踪法210

7.3.2 分析推理法210

7.3.3 纠错原则210

附录A 完整的应用程序样本212

A.1 状态顺序编码，监控程序在主程序中（汇编语言）212

A.2 状态特征编码，监控程序在定时中断中（汇编语言）223

A.3 状态顺序编码，监控程序在主程序中（C51语言）233

A.4 状态特征编码，监控程序在定时中断子程序中（C51语言）239

附录B MCS-51单片机实用子程序库246

B.1 MCS-51定点运算子程序库及其使用说明246

B.2 MCS-51浮点运算子程序库及其使用说明271

B.3 MCS-51高精度浮点运算子程序库及其使用说明307

参考文献354