第14章-应用系统设计.pptVIP

*代替用户样机上的程序存储器，存放待调试的用户程序。但是这个“单片机”片内程序的运行是可以跟踪、修改和调试的。由于有PC机上强大的仿真开发软件支持，可在PC机的其屏幕上观察用户程序的运行情况，当按照图14-6将仿真开发系统与PC机联机后，用户可利用PC机上的仿真开发软件，在PC机上编辑、修改源程序，然后通过翻译软件（汇编语言编程翻译软件为汇编程序，C51语言编程翻译软件为相应的编译程序）将其翻译成机器代码，传送到在线仿真器中的“仿真RAM”中，这时用户可使用在线仿真器，采用单步、断点、跟踪、全速等手段调试用户程序，并进**行修改和查找软、硬件故障，将系统状态实时地显示在屏幕上。待程序调试通过后，再使用仿真开发系统提供的编程器或专用编程器，把调试完毕的程序写入到单片机片内的Flash程序存储器中。此类仿真开发系统配置不同的在线仿真器，可仿真开发各种单片机。但是随着ISP技术的普及，对于AT89S5x单片机也可不使用在线仿真器以及编程器，用户只需要在PC机上修改程序，然后将修改的程序直接写入用户样机的单片机的Flash存储器中，运行程序观察运行结果，如有问题可在PC机上修改程序，重新在线写入，直至运行结果满意为止。这样可省去在线仿真器和编程器，但不足的是，不能对用户程序进行硬件单步、断点、跟踪、全速等手段来调试。**在工业现场，往往没有PC机的支持，此时可使用独立型仿真器。该类仿真器采用模块化结构，配有不同外设，如外存板、打印机、键盘/显示器等，用户可根据需要选用。由于没有PC机，这时使用独立型仿真器来进行的仿真调试工作，要输入机器码，稍显麻烦一些。2.软件仿真开发工具Proteus使用软件虚拟仿真开发工具Proteus进行单片机系统的设计与仿真，不需要在线仿真器，也不需要用户样机，直接就可以在PC机上进行。调试完毕的软件可将其机器代码写入到片内Flash程序存储器中，一般能直接投入运行。但Proteus是软件模拟器是使用纯软件来对用户系统仿真，**不能进行用户样机硬件部分的诊断与实时在线仿真。因此在系统的开发中，一般是先用Proteus仿真软件设计出系统的虚拟的硬件原理电路，编写程序，在Proteus环境下仿真调试通过。然后再依照仿真的结果，完成实际的硬件设计，再将仿真调试通过的程序写入到用户样机的Flash存储器中，观察运行结果，如果有问题，再连接硬件仿真器去分析、调试。3.用户样机的源程序调试下面介绍如何使用仿真开发工具进行汇编语言源程序编写、调试以及与用户样机硬件联调工作。用户源程序调试过程如图14-7所示，可分为以下4个步骤。**图14-7用户样机软件设计、调试的过程**（1）输入用户源程序。用户使用编辑软件，按照汇编语言源程序要求的格式、语法规定，把源程序输入到PC机中，并保存在磁盘上。（2）在PC机上，利用汇编程序对用户源程序进行汇编，直至语法错误全部纠正为止。如无语法错误，则进入下一个步骤。（3）动态在线调试。这一步对用户的源程序进行调试。上述的步骤（1）、步骤（2）是一个纯粹的软件运行过程，而在这一步，必须要有在线仿真器配合，才能对用户源程序进行调试。用户程序中分为与用户样机硬件无关以及与用户样机紧密相关的程序。**对于与用户样机硬件无关的程序，如计算程序，虽然已经没有语法错误，但可能存在逻辑错误，使计算结果不正确，此时必须借助于在线仿真器的动态在线调试手段，如单步运行、设置断点等，发现逻辑错误，然后返回到步骤（1）修改，直至逻辑错误纠正为止。对于与用户样机硬件紧密相关的程序段（如接口驱动程序），一定要先把在线仿真器的仿真插头插入用户样机的单片机插座中（见图14-6），进行在线仿真调试，利用仿真开发系统提供单步、设置断点等调试手段，来进行系统的调试。有关部分程序段运行有可能不正常，可能是软件逻辑上有问题，也可能是硬件有故障，必须先通过在线仿真调试程序提供的调试手段，把硬件**故障排除以后，再与硬件配合，对用户程序进行动态在线调试。对于软件的逻辑错误，则返回到第一步进行修改，直至逻辑错误消除为止。在调试这类程序时，硬件调试与软件调试是不能完全分开的。许多硬件错误是通过软件的调试而发现和纠正的。（4）将调试完毕的用户程序通过编程器或ISP写入，固化在程序存储器中。4．用户样机的硬件调试当用户样机全部焊接完毕，就可对用户样机的硬件进行调试。首先进行静态调试，静态调试的目的是排除明显的硬件故障。**（1）用户样机的静态调试静态调试工作分为两步。第一步是在样机加电之