单片机上机试验讲解.ppt

单片机仿真实验讲解单片机仿真早期的单片机内部没有ROM，比如8031、8032，这种单片机只能外部扩展紫外擦除的EPROM存储器，就是芯片上带窗口的ROM。紫外擦除的ROM需要用紫外灯照射较长时间（10分钟或者更多）才能擦掉芯片中的内容以便写入新的程序。还有的单片机内部ROM是一次写入成型的，比如8751，程序写入单片机的ROM之后就不能被擦除。因此，如果这样直接用单片机来调试，怎么调试呢？把程序写入ROM然后运行，出问题了就修改程序在写道ROM中再运行？但写一次ROM需要不少时间,如果是8751单片机，写一次程序不对，那这个单片机就报废了，而当时的单片机价格比较贵。因此出现了仿真器，这仿真器用RAM当充当单片机的程序存储器，这样就可以快速的反复写入程序进行运行测试，通过插入其他代码来观察寄存器和RAM中数据的变化，以判断程序运行是否正确。这样就可以高效快速的设计程序了。仿真的概念其实使用非常广，最终的含义就是使用可控的手段来模仿真实的情况。
在嵌入式系统的设计中，仿真应用的范围主要集中在对程序的仿真上。例如，在单片机的开发过程中，程序的设计是最为重要的但也是难度最大的。一种最简单和原始的开发流程是：编写程序－烧写芯片－验证功能，这种方法对于简单的小系统是可以对付的，但在大系统中使用这种方法则是完全不可能的。一些有经验的工程师在开发中不使用或很少仿真器。他们是如何解决程序开发中遇到的问题呢？

(1)根据自己的设计建立一个符合要求的硬件平台，如果该平台涉及的程序比较复杂，还要搭建一个人机交流的通道。人机交流通道可能是一个简单的发光二极管，蜂鸣器，复杂的可能是串口通讯口，LCD显示屏。
(2)写一个最简单的程序，例如只是将发光二极管连续的闪烁。程序编译后烧写到单片机芯片中，验证硬件平台是否工作正常。
(3)硬件平台正常工作后编写系统最低层的驱动程序，每次程序更改后都重新烧写单片机芯片验证。如果在程序验证中遇到问题，则可能在程序中加入一些调试手段，例如通过串口发送一些信息到PC端的超级终端上，用于了解程序的运行情况。
(4)系统低层驱动程序完成后再编写用户框架程序，由于这部分已经不涉及到硬件部分，所以程序中的问题用户一般能够发现。但是更多的调查表明，使用以上方法的工程师总的看来所设计的程序不是很庞大或很复杂。因为在做简单的项目时，我们可以通过一个发光二极管就可以表达出内部的信息；如果程序复杂，可能需要更多的信息来表示内部的状态，这样可能就需要串口协助调试；如果程序更复杂，硬件更多，实时性更强，那工程师就要更多的增强调试手段，串口可能就不能满足了，需要类似于断点的功能，因为人们想知道在某一个时刻单片机内部的状态究竟是怎样？
如果用户程序的修改非常频繁，可能一次又一次地的烧写芯片占用的时间就很多，这时用户就会想能下载程序并运行的装置。到这里，您会看到，随着用户要求的越来越高，调试装置已经越来越象一个通用的仿真器了。因此不要回避使用仿真器，因为使用仿真器能提高您的开发速度。
仿真的种类
软件仿真：这种方法主要是使用计算机软件来模拟运行实
际的单片机运行，因此仿真与硬件无关的系统
具有一定的优点。用户不需要搭建硬件电路就
可以对程序进行验证，特别适合于偏重算法的
程序。软件仿真的缺点是无法完全仿真与硬件
相关的部分，因此最终还要通过硬件仿真来完
成最终的设计。
硬件仿真：使用附加的硬件来替代用户系统的单片机并完
成单片机全部或大部分的功能，使用了附加硬
件后用户就可以对程序的运行进行控制，例如
单步，全速，查看资源，断点等。硬件仿真是
开发过程中所必须的。硬件仿真是通过硬件和相应的软件对单片机进行仿真，可以直接接在用户板上运行程序，还可以进行程序调试（单步、断点等），它不需要每次修改程序都烧写芯片，更没有来回拆、装芯片的麻烦，是学习单片机极其方便的工具。不过一般情况下，价格较高。
单片机仿真软件图中模拟的情况是，液晶的第一行显示预置的字符串信息“BUPT_Information”，第二行第一列显示当前的按键值，此时鼠标按下了数字健“6”。当鼠标按下其他的健时，液晶的显示会同步更新，
3.Keil
Keil是一个公司的名字。是由德国慕尼黑的KeilElektronikGmbH
和美国德克萨斯的KeilSoftware组成，现已被ARM公司收购。Keil软件是目前最流行的开发51系列单片机的软件。支持c语言，汇编语言编程。
Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU，1