单片机MCU软硬件联调基本方法

做MCU软件开发,离不开硬件,软硬件调试的技能也是必须掌握的,现在介绍一些软硬件联调的基本方法。
软硬件联调常使用的方法有 :分支思想、分层法、对比法。这些方法不是只属于软硬件联调可用,在软件开发过程也是常用方法,更进一步说是解决问题的常用方法和思想,解决问题是一个概述,具体表现在生活和工作过程遇到的各种各样的具体问题。
在进行软硬件调试之前,需要准备和具备的能力:稳压电源、万用表、示波器,以及具备使用这些工具的能力。现在我们讲述软硬件联调的基本方法。

一、软硬件调试总体流程

使用分支思想,对硬件的每个分支模块进行调试,确保每个分支模块都是正常的,才能进行集成的整体调试。模块调试相对于整体调试处于更底层的位置,要先保证处于更底层的模块能正常使用。类似软件的应用层与驱动层的关系。
另外在调试分支模块前,需要烧录代码,需要使用调试串口,所以要先保证这两个模块的功能正常。同时在调试前,要先确保板子的供电正常。
1、供电:硬件焊完,先检查供电是否正常。总电源、主控供电、各模块供电;
2、烧录接口:烧录代码;
3、调试接口:串口调试;
4、模块调试(分支思想):其它个模块能否使用调试;
5、整体调试(系统调试):各个模块调通后,再整体调试;

二、模块电路调试方法之对比法

1、硬件对比:已知有一个模块是能完全正常工作的,那么调试板子该模块的时候,可以逐步对调两边的元器件、芯片来定位问题(替换法);
2、软件对比:已知某个软件功能在1号板子上是正常的,但当前新固件在2号板子上,这个软件功能不正常,要排查是2号板子问题还是新固件问题。可以把新固件烧录到1号板子,看该软件功能是否还正常。如果该软件功能在1号板子正常,则是2号板子硬件问题。如果该软件功能在1号板子不正常,则是新固件问题(控制单一变量);

三、模块电路调试方法之分层法

如果硬件某个分支模块有级联设计,如2个一级HUB,级联8个二级HUB,使用分层调试,从上往下,一层一层调试,确保从上层到下层每一层都是正常的,即使出现异常,也可以快速定位问题出现在具体哪层,缩小定位问题的范围:
1、确保单片机MCU的该接口功能正常。从最根本源头开始调试;
2、使用单片机连接一级模块调试。如果一级模块不止一路,甚至可以再分,一路一路调试;
3、单片机连接一级模块,一级模块连接二级模块。如果二级模块不止一路,甚至可以再分,一路一路调试;

四、其它

4.1通断调试方法:
1、先测1引脚到2引脚的通断:1引脚终点到2引脚终点
2、如果是断路,根据丝印走线,分段测试1引脚终点到2引脚终点整条电路过程,具体是哪段电路走线断路;

4.2模块电路检查:
1、IC:主控是否正常工作、晶振是否起振;
2、主要元器件:焊错(元器件的规格、类型)、丝印出错导致焊错位置、商家发错料焊错
3、焊接:是否虚焊、连锡

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