单片机上机试验讲解.ppt

单片机模拟实验说明，太原科技大学机电实验室，单片机模拟硬件模拟和软件模拟有什么不同？软件模拟软件使用说明，初始单芯片微型计算机内部没有ROM(例如8031、8032)，此单芯片外部可扩展uv清除EPROM内存，即芯片上有窗口的ROM。柔性ROM清除芯片的内容，用长时间(10分钟以上)紫外线灯照亮新程序。另一个微控制器内部ROM是一次写入(如8751)，程序写入微控制器ROM后不能清除。所以，如果直接用微控制器调试的话，怎么调试呢？如果将程序写入ROM并运行出现问题，是否在通道ROM中重新运行修复程序？但是，使用一次ROM需要很长时间，如果是8751微控制器，一旦使用一次的程序出错，这个微芯片就会报废，但是当时价格比较贵。因此，出现了将RAM用作单片机的程序内存的模拟器，插入不同的代码，观察寄存器和RAM中数据的变化，以确定程序是否正常运行。这样可以实现高效快速的设计程序。模拟实际上使用得很广泛，最终的意义是使用可控制的手段模仿实际情况。在嵌入式系统的设计中，仿真应用的范围主要集中在程序的仿真上。例如，在单片机开发过程中，程序设计是最重要的，但也是最困难的。最简单、最原始的开发过程之一是程序编写-写入芯片刻录-功能验证。此方法在简单的小型系统中处理，但在大型系统中完全不可能。为什么需要微控制器模拟？在开发过程中，一些有经验的工程师不使用或很少使用模拟器。他们如何解决程序开发中出现的问题？(1)根据自己的设计，构建符合要求的硬件平台。如果这个平台包含更复杂的程序，就应该建立人机交流的通道。人机交流通道可以是简单的发光二极管、蜂鸣器、复杂的串行端口和液晶屏。(2)编写最简单的程序，例如连续闪烁发光二极管。编译程序后，将其刻录到微控制器芯片上，以验证硬件平台是否工作正常。(3)如果硬件平台工作正常，请编写系统的最低层驱动程序，每次程序更改时重新刻录单片机芯片验证。如果程序验证有问题，可以通过串行端口向PC端超级终端发送一些信息，以将调试手段(例如，了解程序的运行情况)包括在程序中。(4)完成系统的低级驱动程序后，编写用户框架程序。此部分不再涉及硬件部分，因此程序的问题用户通常可以找到。但是，更多的调查显示，使用上述方法的工程师通常看起来程序并不大或复杂。因为在做简单的项目时，可以通过led表示内部信息。如果程序很复杂，则可能需要更多信息来指示内部状态，因此调试可能需要串行端口。如果程序更复杂，硬件更多，实时性更强，工程师可能需要更多的调试工具，串行端口可能无法满足，需要类似中断点的功能，因为人们想知道在某个时间点微控制器内部的状态到底是什么，如果用户非常频繁地修改程序，用户希望能够下载和运行程序的设备，那么每次燃烧芯片可能需要很长时间。正如您在这里看到的，随着用户的要求越来越高，调试设备越来越像普通的模拟器。不要回避使用模拟器，因为使用模拟器可以提高开发速度。模拟的种类软件模拟：该方法主要使用计算机软件模拟实际的单片机运行，因此，模拟与硬件无关的系统具有一定的优点。用户可以在不创建硬件电路的情况下验证程序，特别适用于偏重算法的程序。软件模拟的缺点是不能完全模拟与硬件相关的部分，因此最终必须通过硬件模拟完成最终设计。硬件模拟：使用附加硬件代替用户系统中的单芯片微型计算机，执行全部或大部分单芯片微型计算机的功能，使用附加硬件后，用户可以控制程序的执行，如一步、最大速度、查看资源、断点等。开发过程需要硬件模拟。硬件模拟是一个非常方便的工具，通过硬件及其软件模拟单片机，可以直接在用户面板上运行程序，每次修改程序时，都可以刻录芯片，前后拆卸芯片，学习单片机，无需安装芯片的麻烦(一步、断点等)。但是一般来说，价格更高。硬件仿真和软件仿真之间有何区别？单片机仿真软件，1 .Proteus proeus是由英国Labcenterelectronics开发的EDA工具软件。从1989年到现在，10多年来在全世界广泛使用。安装Proteus后，主要由两个程序组成：Ares和Isis。前者主要用于PCB自动或手动布线及其电路模拟，后者主要绘制电路并适当地模拟。除了上述基本应用程序外，Proteus的创新功能还在于电路模拟是交互的，并且可以直接在基于原理图的虚拟原型中为微处理器应用程序编程，并执行软件代码级调试。您还可以实时动态模拟按钮、键盘输入、LED和液晶屏输出，同时与虚拟工具(如示波器、逻辑分析器等)一起进行适当的测量和观察。处理器型号支持：8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430，2010年Cortex定义的第一行显示预设字符串信息“BUPT_Information”，第二行的第一列显示当前关键点值，如果单击鼠标，则显示数字键“6”。鼠标按其它键时，液晶屏将同时更新，2 .MultisimMultisim由EWB开发的基于Windows的仿真工具national instruments(NI)limited发布。它包括电路原理图的图形输入、电路硬件说明语言输入方法，以及丰富的仿真分析功能。工程师可以使用Multisim以交互方式构建回路原理图并模拟回路。通过Multisim和virtual instruments技术，您可以完成从理论到原理图捕获和模拟、原型设计和测试的完整端对端设计过程。Multisim具有超强主板级模拟/数字电路板的设计能力。它包括电路原理图的图形输入、电路硬件说明语言输入方法，以及丰富的仿真分析功能。高版本可以执行MCU模拟，例如单片机。Multisim在物理和虚拟组件之间存在根本区别。一个组件是实际组件的模型、参数值和包，可以很好地响应设计模拟和实际情况，还可以将设计直接导出到Ultiboard以进行PCB设计。虚拟零件仅可用于电路的模拟。3.KeilKeil是公司的名称。由德国慕尼黑的KeilElektronikGmbH和美国德克萨斯州的KeilSoftware组成，现已被ARM收购。Keil软件是当前51系列微控制器开发中使用最广泛的软件。支持c语言、汇编语言编程。Keil软件是MCS-51系列微控制器开发中使用最广泛的软件，最近几年，多个模拟器公司发布了对Keil的全面支持。Keil提供了完整的开发程序，包括c编译器、宏程序集、连接器、库管理、强大的模拟调试器等，通过一个集成的开发环境(uVision)将这些部分组合在一起。Keil软件需要PeNTium或更高的CPU、16MB或更大的RAM、20M或更大的可用硬盘空间，以及WIN98、nt、WIN2000、WINXP等操作系统。对于51系列单片机爱好者来说，掌握该软件的使用是非常必要的，使用c语言编程的话，Keil几乎是最佳选择(目前国内用户只能购买该软件，购买的模拟器很可能只支持该软件)，如果不使用c语言只使用汇编语言编程的话，也可以通过易于使用的集成环境、强大的软件模拟调试工具完成更多工作。使用KEIL、安装Keil软件使用Keil示例、安装Keil软件、使用Keil、一个、设置Keil项目和启动UVison后，程序窗口的左侧将显示“工程管理”窗口，其中包含三个选项卡：Files、Regs和Books，这三个选项卡页分别位于当前项目的文件结构、和第一次启动Keil时，所有三个标签页都是空的。1，设置源文件，使用菜单“File-New”，或单击工具栏上的“新建文件”按钮，在项目窗口的右侧打开新的文本编辑窗口，然后输入以下程序集语言源程序：MOVA，#0FEHMAIN:MOVP1，aralcalldelayajpmaindelay : movr 7，# 255 d1: movr6，# 255 djnzr 6，$ djnzr 7此处假定将文件另存为exam1.asm。源文件是纯文本文件，因此可以使用任何文本编辑器创建，而不必使用Keil软件创建。2、构建工程文件、开发项目时不只是一个源程序，而是为此项目选择CPU(keil支持数百个CPU，这些CPU的特性不完全相同)、编译、装配、确定链接参数、指定调试方法、管理和使用，从而使Keil具有项目(Project)的概念.单击菜单时，将显示一个对话框，提示您输入要创建的项目的名称。您可以在编辑方块中输入不需要副档名的名称(设定为exam1)。单击“保存”按钮后，将出现第二个对话框。在此对话框中，您需要选择目标CPU(即使用的芯片类型)，Keil支持很多CPU，Atmel选择89C51芯片。单击ATMEL前面的“编号”，展开相应的层，单击89C51，然后单击“确定”按钮返回主界面。“Target1”将显示在“项目”窗口的文件页面上，前面有“”编号，单击“”展开时将显示下一级别的“SourceGroup1”。项目为空，文件中没有任何内容。必须手动添加刚创建的源代码，单击以高亮显示SourceGroup1，然后单击鼠标右键以显示下拉菜单，如图所示。如果选择AddfiletoGroupSourceGroup1，则会出现一个对话框，提示您定位源文件。默认情况下，此对话框下的文件类型为Csourcefile(* .c)，即扩展名为c，文件为ASM，因此在列表框中找不到exam1.asm。要更改文件类型，请单击对话框中文件类型后面的下拉列表，然后单击AsmSourceFile(*.a51，* .asm)。然后可以在列表框中找到exam1.asm文件，双击exam1.asm文件将该文件添加到项目中。加入档案后，对话方块不会消失，您可以继续加入其他档案。但是在第一次学习中，经常会错误地认为操作失败，然后再次双击同一文件。如果出现一个对话框，指出选定文件已在列表中，请单击“确定”，返回到上一个对话框，单击“关闭”返回到主界面，然后单击“source Close 1”前面的加号，您将看到exam1.asm文件已存在。双击文件名可打开源程序。其次，项目的详细设置，首先单击左侧“项目”窗格中的“Target1”，然后使用Project-option for target“target 1”菜单显示“项目设置”对话框。此对话框非常复杂，包含8个页面，大多数设置项都需要默认值。设置对话框的Target页，如图所示，Xtal后面的数值是水晶频率值，默认值是选定目标CPU的最大可用频率值，对于选定的AT89C51，该值为24M，仅用于在软件模拟调试时显示程序运行时间。正确设置此值将使显示时间与实际使用时间匹配，通常设置为与硬件使用的晶体频率相同。您可能不需要或不需要知道程序运行的时间。其中，将其设置为12。设置对话框的OutPut页，如图所示，有多个选项。其中CreatHexfile是可执行代码文件(HEX格式的文件，可使用程序员写入单芯片微计算机芯片，文件扩展名为.HEX)，默认情况下不选择此项目。如果要写入代码段以进行硬件实验，则必须选择此项目。这特别提醒了初学者容易忽略的一点。选择Debuginformation将生成用于调试的调试信息，如果需要调试程序，则应选择此选项。Browseinformation生成可使用view-Browse菜单查看的浏览信息。您可以在此选取预设值。按钮“SelectFolderforobjects”图4重复订阅文件的错误图5用于选择最终目标文件所在的文件夹，默认情况下与图形文件位于同一文件夹中。NameofExecutable用于命名最终生成的目标文件，默认情况下与项目的名称相同，通常不需要更改。“项目设置”对话框的其他页面与C51编译选项、A51的装配选项、BL51连接器的连接选项等的用法有关，此处使用默认值，不会发生任何变化。第三，可以编译、链接、设置项目，然后编译、链接。选择菜单Project-Buildtarget链接到当前项目，如果当前文件已修改，则软件将首先编译文件，然后链接以生成目标代码。选择RebuildAlltargetfiles将重新编译并链接当前项目中的所有文件，确保最终生产目标代码是最新的，Translate。料件仅会针对该档案编译，而不会连结。上述操作也可以通过工具栏按钮直接执行。下图是“编译”、“设置”工具栏按钮，从左到右编译、编译链接、全部重新生成、停止编译和设置项目。，编译过程中的信息显示在输出窗口的构建页中，如果源程序中有语法错误，则显示错误报告，双击行转至出错的位置，反