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標(biāo)題: 任何STC單片機都可硬件仿真在片調(diào)試 [打印本頁]

作者: zmc419 時間: 2022-11-17 10:35
標(biāo)題: 任何STC單片機都可硬件仿真在片調(diào)試
網(wǎng)上看到資料，任何STC單片機都可硬件仿真。移植到普中開發(fā)板，用STC90C516實驗通過。版權(quán)歸原作者。初學(xué)者用來理解程序運行過程，深入點可以調(diào)試程序，不用反復(fù)燒錄程序，很好用。

任何一片 STC單片機（如低速 STC89C52,高速 STC12C5A60S2）都支持在片仿真調(diào)試，也稱為在系統(tǒng)調(diào)試，這種調(diào)試方式必須在每個需要調(diào)試的程序中增加 16行固定不變的代碼，并且必須加入 KEIL中自帶的兩個系統(tǒng)文件，先看下面這個最簡單的完整程序吧。

例 2-2：在片調(diào)試，讓接在 P1.0引腳 LED閃爍發(fā)光(工程名：ISD51_Debug.uv2)

#include "stc12c5a.h" //STC12C5A60S2單片機寄存器定義頭文件

#include "ISD51.h" //系統(tǒng)調(diào)試專用

#define _DEBUG //系統(tǒng)調(diào)試專用，調(diào)試完成后，發(fā)布程序時，只需將該行注釋掉即可。

//若不注釋掉本行，單片機上電后不會自動執(zhí)行用戶程序，只能通過調(diào)試環(huán)境啟動。

sbit P10=P1^0;

void delay(unsigned long cnt)

{

while(cnt>0) cnt--;

}

void main(void)

{

#ifdef _DEBUG //系統(tǒng)調(diào)試專用

SCON = 0x50; //系統(tǒng)調(diào)試專用（0101 0000，8位可變波特率，無奇偶校驗）

TMOD = 0x20; //系統(tǒng)調(diào)試專用（定時器工作在方式 2）

TH1 = 0xfd; //系統(tǒng)調(diào)試專用（11.059MHz晶振，波特率 9600）

TL1 = 0xfd; //系統(tǒng)調(diào)試專用（11.059MHz晶振，波特率 9600）

TR1 = 1; //系統(tǒng)調(diào)試專用

ISDinit(); //系統(tǒng)調(diào)試專用

ISDwait(); //系統(tǒng)調(diào)試專用

#endif //系統(tǒng)調(diào)試專用

ES=1; //系統(tǒng)調(diào)試專用

EA=1; //系統(tǒng)調(diào)試專用

while(1) //主程序循環(huán)

{

#ifdef _DEBUG //系統(tǒng)調(diào)試專用（此行一定不能寫在前行“{”后，否則編譯出錯)

ISDcheck(); //系統(tǒng)調(diào)試專用

#endif //系統(tǒng)調(diào)試專用

delay(6);

P10=~P10;

}

按正常方式建立工程和 C文件，并將 C文件加入工程，將這個程序代碼復(fù)制到 C文件中，把 keil安裝

目錄下\C51\ISD51目錄下的 ISD51.A51、ISD51.H兩個文件復(fù)制到當(dāng)前工程文件夾中，并把 ISD51.A51添

加到 Source Group組中（與添加 C源程序文件方法相同）。

設(shè)置工程，

在Output選項卡選中“Create HEX File”,在Debug選項卡右半塊選擇“Keil ISD51 In-System

Debugger”, 去掉 Run to main 的選擇，點 Settings按鈕，設(shè)置串口號和波特率，注意，由于上面代碼中初始化串口時波特率設(shè)的 9600，對應(yīng)電路板晶振頻率是11.059MHz，所以這里的通信波特率只能設(shè)為9600，否則進入不了調(diào)試界面。

試狀態(tài)前需要重新下載程序或重新給單片機系統(tǒng)上電，或者通過芯片 9腳外部復(fù)位按鍵復(fù)位單片機，否則可能無法進入調(diào)試狀態(tài)。（提示連接錯誤）

特別提示：單步調(diào)試或程序中設(shè)有斷點，整個程序執(zhí)行速度特別緩慢（比實際運行速度慢 100 倍左右），由于這個原因，對于常見的通信程序，比如有時間限制的 18B20程序，實際程序下載到單片機后運行可能完全正常，而單步或斷點調(diào)試卻得不到正確的結(jié)果，對于這種情況的調(diào)試，可在通信程序開始時關(guān)閉串口中斷(ES=0;)，通信程序結(jié)束時打開串口中斷(ES=1;)，這樣就不影響程序速度，另外全速運行時也是不會影響程序速度的。

如果 STC的其它中斷函數(shù)擁有的中斷優(yōu)先級別比 ISD51 更高或者相同，要實現(xiàn)斷點或程序單步就不行了，默認(rèn)狀態(tài)下, ISD51 中斷函數(shù)使用的中斷優(yōu)先等級為 0級（0低級中斷，1高級中斷），所以默認(rèn)狀態(tài)下是不能調(diào)試帶有中斷函數(shù)的程序。

目前 STC 最新的單片機型號 STC15F2K60S2 可用 IAP15F2K61S2 仿真芯片進行仿真，IAP15F2K61S2仿真芯片也只能仿真 STC15F2K60S2 單片機，此仿真芯片使用方法詳見 STC 官方提供的 ISP 下載軟件。使用此仿真芯片優(yōu)點是不需要在代碼中增加額外代碼，不需要將 HEX 文件下載進入單片機，對程序執(zhí)行速度也沒什么影響，不足之處任然要占用串口（P3.0、P3.1），若在代碼中有操作串口（P3.0、P3.1）的命令，將會中斷程序的調(diào)試過程，如下圖所示。

另外 STC15 系列單片機引腳排列與 STC12 系列不兼容，連電源供電引腳都不一樣，不過還好，兩種單片機互換不會因電源引腳不同燒壞單片機，只是不能正常工作而已。

2.3.3 各種仿真方法對比

使用 P89V51RD2仿真芯片優(yōu)點是價格便宜，操作簡便，運行速度快，可仿真匯編語言和 C語言編寫的代碼，最適用于仿標(biāo)準(zhǔn) 8051內(nèi)核的單片機，如AT89C51,AT89C52等。

STC單片機的在片調(diào)試功能不但可仿真標(biāo)準(zhǔn) 8051的各個功能，還能仿 STC新增的其它功能，如 AD轉(zhuǎn)換、PWM等，缺點是要在每一個需要調(diào)試的程序中增加額外的專門用于調(diào)試的代碼，并且需要占用定時器 0，如果用戶程序中含有軟件延時程序，程序一旦進入延時程序就運行相當(dāng)緩慢（比實際硬件運行速度慢 100倍），如果代碼中的其它中斷函數(shù)擁有的中斷優(yōu)先級別相比 ISD51 相同或者更高，要實現(xiàn)斷點或程序單步就不能了。在仿真復(fù)雜程序時，運行不穩(wěn)定而經(jīng)常死機，仿真SPI通信程序或 AD轉(zhuǎn)換程序時可能執(zhí)行了一條對相

應(yīng)寄存器的操作命令后在 Watch窗口中根本看不到寄存器內(nèi)容的變化，當(dāng)然，出現(xiàn)這種類似的不可思議的問題時首先需要檢查KEIL的優(yōu)化級別是否為0，若不為0首先把優(yōu)化級別改為0,另外可將光標(biāo)定位在Watch窗口中變量值的位置，敲回車鍵刷新一下顯示看看數(shù)值是否有變化。也可單擊工具欄“Toolbox”按鈕如下

圖所示：

單擊后出現(xiàn)了屏幕刷新的小窗口和按鈕，單擊按鈕就可刷新數(shù)據(jù)。

從以上介紹可以看出，P89V51RD2芯片使用方便，主要用于仿傳統(tǒng) 51單片機，ISD51適用于任何一款STC單片機，使用麻煩，穩(wěn)定性較差，IAP15F2K61S2 價格低廉（10 元以下），使用方便，專用于 STC15F2K60S2單片機仿真，3種仿真方式都必須占用標(biāo)準(zhǔn)串口，對串口通信部分無法仿真，實際串口通信中就得特別留意波特率是否正確，計算機輸出字節(jié)數(shù)據(jù)時有時會多輸出無關(guān)的字節(jié)，比如用串口助手或自己編寫代碼發(fā)送 3字節(jié)數(shù)據(jù)，在有效的 3字節(jié)前有可能產(chǎn)生一個無效字節(jié)，導(dǎo)致通信錯誤，單片機程序應(yīng)加入幀頭識別，只有第一字節(jié)為有效幀頭才開始正式接收數(shù)據(jù)，這在以后章節(jié)（單總線 18B20 通信）會有完整實例。有了硬件仿真，千萬別忘了軟件仿真，一般的程序調(diào)試都應(yīng)先使用軟件仿真，軟件仿真有助于加強程序的理解，軟件仿真正常后下載到單片機觀察運行結(jié)果，如果有問題再次通過軟件仿真分析原因，最后才考慮硬件仿真。

普中開發(fā)板STC90c516RD測試通過。

以上圖文的Word格式文檔下載(內(nèi)容和本網(wǎng)頁上的一模一樣,方便大家保存):

OK-任何STC單片機都可硬件仿真-sim.7z (1.1 MB, 下載次數(shù): 11)

作者: 大漠孤煙001 時間: 2022-11-22 11:58
感謝樓主精彩分享，51黑因您而精彩！
%1.9 的 STC8H8K64U-45MHz-TSSOP20, 能用自帶的硬件USB下載，硬件USB仿真，沒有理由再外接 %2以上的 CH340了，還不能仿真。
樓主用的老的STC89C52只支持串口燒錄，不支持硬件USB燒錄，可以去廠家申請一個開天斧試試STC8H8K64U 的震撼資源，打開認(rèn)知新世界

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