在進行應用系統(tǒng)的總體設計時，軟件設計和硬件設計應統(tǒng)一考慮，相結合進行。當系統(tǒng)的電路設計定型后，軟件的任務也就明確了 ，系統(tǒng)中的軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設計的。

一般地講，軟件的功能可分為兩大類。一類是執(zhí)行軟件，它能完成各種實質性的功能，如測量，計算，顯示，打印，輸出控制等;另一類是監(jiān)控軟件，它是專門用來協(xié)調各執(zhí)行模塊和操作者的關系，在系統(tǒng)軟件中充當組織調度角色。由于應用系統(tǒng)種類繁多，程序編制者風格不一，因此應用軟件因系統(tǒng)而異。盡管如此，作為優(yōu)秀的系統(tǒng)軟件還是有其共同特點和其規(guī)律的。設計人員在進行程序設計時應從以下幾個方面加以考慮：

根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件分成若干個相對獨立的部分，根據(jù)它們之間的聯(lián)系和時間上的關系，設計出合理的軟件總體結構，使其清晰，簡潔，流程合理。培養(yǎng)結構化程序設計風格，各功能程序實行模塊化，子程序化。既便于調試，連接，又便于移植，修改。

建立正確的數(shù)學模型。即根據(jù)功能要求，描述出各個輸入和輸出變量之間的數(shù)學關系，它是關系到系統(tǒng)性功能好壞的重要因素。

為提高軟件設計的總體效率，以簡明，直觀的方法對任務進行描述，在編寫應用軟件之前，應繪制出程序流程圖。這不僅是程序設計的一個重要組成部分，而且是決定成敗的關鍵部分。從某種意義上講，多花一份時間來設計程序流程圖，就可節(jié)約幾倍源程序編譯調試時間。

要合理分配系統(tǒng)資源，包括ROM，RAM，定時器/計數(shù)器，中斷源等。其中最關鍵的是片內RAM分配。對8031來講，片內RAM指00H-7FH單元，這128個字節(jié)的功能不完全相同，分配時應充分發(fā)揮其特長，做到物盡其用。

例如：在工作寄存器的8個單元中，R0和R1具有指針功能，是編程的重要角色，避免作為它用，20H—2FH這16個具有尋址功能，用來存放各種標志位。邏輯變量，狀態(tài)變量等。

設置堆棧區(qū)時應事先估算出子程序和中斷嵌套的級數(shù)及程序中堆棧操作指令使用情況，其大小應留有余量。若系統(tǒng)擴展了RAM存儲器，應把使用頻率最高的數(shù)據(jù)緩沖器安排在片內RAM中，以提高處理速度，當RAM資源規(guī)劃好后，應列出一張RAM資源詳細分配表，以備編程查用方便。注意在程序的有關位置處寫上功能注 釋，提高程序的可讀性。

加強軟件抗干擾設計，它是提高計算機應用系統(tǒng)可靠性的有力措施。

通過編輯軟件編輯出的原程序，必須用編譯程序匯編后生成目標代碼。如果原程序有語法錯誤則返回編譯過程，修改原文件再繼續(xù)編譯，直到無語法錯誤為止。這之后就是利用目標碼進行程序調試了，在運行中發(fā)現(xiàn)設計上的錯誤再重新修改源程序，如此反復直到成功。

一個單片機應用系統(tǒng)經(jīng)過總體設計，硬件設計，軟件設計，制板，元器件安裝后，在系統(tǒng)的程序存儲器中放入編制好的應用程序，系統(tǒng)即可運行。但一次性成功幾乎是不可能的，多少會出現(xiàn)一些硬件，軟件上的錯誤。這就需要通過調試來發(fā)現(xiàn)錯誤并加以改正。由于單片機在執(zhí)行程序時是無法控制的，為了能調試程序，檢查硬件，軟件運行狀態(tài)，就必須借助某種開發(fā)工具模擬用戶實際的單片機，并且能隨時觀察運行的中間過程而不改變運行中原有的數(shù)據(jù)性能和結果，從而進行模仿現(xiàn)場的真實調試。完成這一模仿工作的開發(fā)工具就是單片機仿真器。

審核編輯：湯梓紅