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2.2 单片机系统设计流程
准备好所需要的基础知识、软件工具、硬件工具后就具备了设计单片机系统的基础。接下来看看单片机系统设计的流程是什么，如何把以上这些知识、工具利用起来完成一个具有实际功能的单片机系统。
需求分析是分析功能、确定参数要求的过程。无论在学习单片机系统设计或是将来设计一些解决实际问题的项目，明确最终要达到的功能非常重要。
比如一个简单的单片机控制发光二极管的例子，功能确定为单片机控制一个发光二极管点亮500ms，熄灭500ms，再点亮500ms，再熄灭500ms……如此反复，如图2-17所示。
根据这个功能，可以设计一个系统框图，如图2-18所示，这是世界上最简单的单片机控制系统。
图2-17 单片机控制一个发光二极管的需求分析
图2-18 单片机控制一个发光二极管的系统框图
从系统框图出发，就可以利用所学知识把电路图设计出来。设计过程中单片机部分的电路可参考许多现成的电路功能模块，稍做修改就可以直接使用。
图2-19是根据系统框图设计的一个电路图，左边阴影框里就是单片机，右边的是发光二极管。至于单片机为什么是这样设计、发光二极管为什么以这种方式连接，稍后我们还会有更详细的介绍。现在只要感受到系统需求分析形成的框图（图2-18）已经根据经验设计成电路图（图2-19）即可。
图2-19 单片机控制一个发光二极管的电路图
电路图设计出来后，就可以购买电路所需的元器件，并利用面包板、万用板等把实际的电路搭出来，以便接下来程序调试中有一个硬件平台。
有的朋友或许听说过，单片机实现功能靠的是程序。像图2-19这样的电路搭建出来之后就好比一台没有软件的计算机，上电（接通电源）后各个元器件正常工作，但是对外不表现任何的功能。
我们看到图2-19中发光二极管与单片机的一个叫“P0.4（AD4）”的管脚相连，这个管脚自己并不会产生如图2-17所示的让发光二极管闪烁的功能，而需要我们设计控制单片机的程序并写入单片机中。
单片机程序用汇编语言或C51语言编写（后面有详细介绍），有许多计算机上的应用软件可支持这两种语言的单片机程序开发，比如第4章将要介绍的μVision软件等。
用汇编或C51语言设计好的单片机程序，将通过一个连接计算机USB口和单片机下载接口的下载器，下载到单片机中，如图2-20所示。下载完成后，单片机启动时运行下载的程序就可以实现相应的控制功能了。
图2-20 下载程序
在调试阶段，也就是“磨合”软件和硬件以便它们共同实现系统功能。当程序下载到单片机系统后，启动单片机运行程序，观察系统的“反应”和我们的设计是不是相符。
比如图2-17设计要求发光二极管以500ms为间隔进行闪烁。当程序设计完成并下载到单片机之后，可能出现的问题是发光二极管不闪烁或闪烁的时间间隔不对。如果出现这些与设计不符的实验效果，首先在保证硬件电路是正确的前提下，回到程序中找错误，修改后再下载到单片机系统中。如此反复，直到系统运转正常为止。