本课题来源于与单片机实时控制系统设计相关的实际工程项目需求。 基于PC机与单片机的实时控制实验平台设计及其控制功能和方法的研究能够加深对控制系统的了解,并为相关实际工程项目提供技术支持。因此,本文在进行实时控制实验平台总体设计的基础上,研究了单片机控制系统工作原理与组成、控制系统软硬件模块化设计思想与内容、控制系统软件可靠性设计方法以及软件单元测试技术等相关内容。 本文采用模块化和通用化设计思想,针对实时控制实验平台的设计过程进行了理论研究和设计方法研究,分析了其应用特点。论文首先介绍了以16位单片机为核心控制器的实时控制实验平台总体设计思想、组成结构以及功能特点,然后重点研究了控制系统软件可靠性设计方法以及软件单元测试技术,并应用Visual Unit测试工具对控制系统软件模块进行了测试与分析,最后对实时控制实验平台控制性能和软件可靠性进行了实验测试与验证。 本文设计开发的实时控制实验平台结构合理,具有多功能性、通用性和可扩展性,能对不同控制方法和控制对象进行实验演示,满足控制系统设计要求。该实验平台可作为模拟实际工程项目应用的单片机控制系统,用户能依托实验平台开展相关实验以了解单片机工作原理、控制器硬件接口技术、检测与传感技术、通信技术、控制系统软件可靠性设计方法以及软件测试技术等知识,熟悉控制系统开发流程,具备开发单片机控制系统的能力。