《單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用》課件第7章

7.1開發(fā)系統(tǒng)的組成與功能7.2應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試7.3單片機(jī)仿真系統(tǒng)舉例習(xí)題7單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成以后，首先要做的就是樣機(jī)調(diào)試，要檢查電路裝配是否正確，程序設(shè)計(jì)是否合理，功能調(diào)試完成后還要將程序?qū)懭氪鎯?chǔ)器中，這些都必須借助單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)來完成。單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)一般由PC機(jī)、仿真器、仿真頭、仿真軟件、電源和目標(biāo)板組成，如圖7.1所示。

單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)是在通用計(jì)算機(jī)(PC機(jī))的基礎(chǔ)上增加了目標(biāo)系統(tǒng)的在線仿真器及安裝在PC機(jī)上的編程器、匯編程序和模擬仿真軟件等組成的。7.1開發(fā)系統(tǒng)的組成與功能其中，仿真器本身也是一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)(目標(biāo)系統(tǒng))裝配完成后，其自身并無(wú)調(diào)試能力，無(wú)法驗(yàn)證其功能，我們可以把應(yīng)用系統(tǒng)中的單片機(jī)芯片拔掉，插上在線仿真器提供的仿真頭，此時(shí)整個(gè)仿真系統(tǒng)就仿真了一個(gè)可以隨時(shí)檢查內(nèi)部設(shè)置的單片機(jī)了。仿真器的另一端通過RS-232口與PC機(jī)相連。在開發(fā)系統(tǒng)上通過在線仿真器調(diào)試

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，利用PC機(jī)及仿真器的資源模擬單片機(jī)的功能，就像使用應(yīng)用系統(tǒng)中真實(shí)的單片機(jī)一樣，這種“替代”稱之為“仿真”。圖7.1單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)組成框圖單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)有通用型和專用型兩類。通用型單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)配備多種在線仿真頭和相應(yīng)的開發(fā)軟件，使用時(shí)，只需更換系統(tǒng)中的仿真頭，就能開發(fā)相應(yīng)的單片機(jī)系統(tǒng)或可編程器件。專用開發(fā)系統(tǒng)只能仿真一種類型的單片機(jī)。無(wú)論是通用型還是專用型，單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)都具有以下內(nèi)容所講的功能。7.1.1在線仿真功能

在線仿真器的英文名為InCircuitEmulator(簡(jiǎn)稱ICE)。ICE是由一系列硬件構(gòu)成的設(shè)備。開發(fā)系統(tǒng)中的在線仿真器應(yīng)能仿真目標(biāo)系統(tǒng)(即應(yīng)用系統(tǒng))中的單片機(jī)，并能模擬目標(biāo)系統(tǒng)的ROM、RAM和I/O端口等。使用在線仿真時(shí)，目標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和脫機(jī)運(yùn)行的環(huán)境完全“逼真”，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的一次性開發(fā)。仿真功能具體地體現(xiàn)在兩個(gè)方面。

1.單片機(jī)仿真功能

在線仿真時(shí)，開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)能將在線仿真器中的單片機(jī)完整地出讓給目標(biāo)系統(tǒng)，不占用目標(biāo)系統(tǒng)單片機(jī)的任何資源，使目標(biāo)系統(tǒng)在仿真調(diào)試和脫機(jī)運(yùn)行時(shí)的環(huán)境(工作程序、使用的資源和地址空間)完全一致，實(shí)現(xiàn)完全的一次性仿真。

單片機(jī)的資源包括：片內(nèi)的CPU、RAM、ROM、SFR、定時(shí)器、中斷源、I/O端口及外部可擴(kuò)充的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址空間。這些資源應(yīng)允許目標(biāo)系統(tǒng)充分自由地使用，不受任何限制，使目標(biāo)系統(tǒng)能根據(jù)單片機(jī)固有的資源特性進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和軟件編程。

2.模擬功能

在開發(fā)目標(biāo)系統(tǒng)過程中，開發(fā)系統(tǒng)允許用戶使用其內(nèi)部的RAM存儲(chǔ)器和I/O端口來替代目標(biāo)系統(tǒng)中的ROM程序存儲(chǔ)器、RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和I/O端口，使用戶在目標(biāo)系統(tǒng)樣機(jī)還未完成裝配之前，便可以借助開發(fā)系統(tǒng)提供的資源進(jìn)行軟件編程和模擬仿真。

在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試過程中，用戶編寫的程序必須存放在開發(fā)系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)器內(nèi)，以便于對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試和修改。開發(fā)系統(tǒng)所能出讓的可作為目標(biāo)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器RAM的容量和地址映射應(yīng)與目標(biāo)系統(tǒng)完全一致。7.1.2調(diào)試功能

開發(fā)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)軟、硬件調(diào)試功能的強(qiáng)弱，將直接影響開發(fā)效率。一般來講，單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)具有以下調(diào)試功能：

1.運(yùn)行控制功能

開發(fā)系統(tǒng)能使用戶有效地控制目標(biāo)程序的運(yùn)行，以便檢查程序運(yùn)行的結(jié)果，對(duì)存在的硬件故障和軟件錯(cuò)誤進(jìn)行定位。

(1)單步運(yùn)行：允許CPU從任意程序地址開始，一條一條地執(zhí)行指令，每執(zhí)行一條指令后停止運(yùn)行，以便檢查運(yùn)行狀態(tài)。

(2)斷點(diǎn)運(yùn)行：允許用戶任意設(shè)置斷點(diǎn)條件，啟動(dòng)CPU從規(guī)定地址運(yùn)行程序，當(dāng)符合斷點(diǎn)條件時(shí)停止運(yùn)行。

(3)全速運(yùn)行：CPU從指定地址開始連續(xù)全速運(yùn)行目標(biāo)程序。

(4)跟蹤運(yùn)行：跟蹤程序走向，逐條執(zhí)行指令，并可以跟蹤到子程序中運(yùn)行。

2.目標(biāo)系統(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)功能

當(dāng)CPU停止執(zhí)行目標(biāo)系統(tǒng)的程序后，允許用戶方便地讀出或修改目標(biāo)系統(tǒng)資源的狀態(tài)，以便檢查程序運(yùn)行的結(jié)果、設(shè)置斷點(diǎn)條件以及設(shè)置程序的初始參數(shù)。允許用戶讀出/修改的目標(biāo)系統(tǒng)資源包括：

(1)可以隨時(shí)修改開發(fā)系統(tǒng)中的仿真RAM存儲(chǔ)器內(nèi)容或目標(biāo)機(jī)中的程序存儲(chǔ)器內(nèi)容。

(2)可以修改單片機(jī)內(nèi)部工作寄存器、特殊功能寄存器、I/O端口狀態(tài)、RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及位單元等的內(nèi)容。

(3)能夠很方便地修改系統(tǒng)中擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容和I/O端口狀態(tài)。

3.跟蹤功能

在系統(tǒng)研發(fā)過程中，專門購(gòu)置邏輯分析儀當(dāng)然是十分有用的，但由于邏輯分析儀價(jià)格較高，對(duì)于大多數(shù)研發(fā)人員來說，擁有一臺(tái)邏輯分析儀就不太現(xiàn)實(shí)了。好在近期推出的單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)具有仿真邏輯分析儀的功能，在目標(biāo)程序運(yùn)行過程中，能跟蹤存儲(chǔ)目標(biāo)系統(tǒng)總線上的地址、數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的變化狀態(tài)，跟蹤存儲(chǔ)器能同步記錄總線上信息的變化過程。用戶可以根據(jù)需要顯示跟蹤存儲(chǔ)器搜集到的信息，也可以顯示某一位總線狀態(tài)變化的波形，掌握總線上的狀態(tài)變化過程，這樣能清楚地判斷信號(hào)時(shí)序，從而快速找到故障的準(zhǔn)確位置。7.1.3輔助設(shè)計(jì)功能

軟件輔助設(shè)計(jì)功能的強(qiáng)弱是衡量單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)性能高低的重要標(biāo)志。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)的效率在很大程度上取決于開發(fā)系統(tǒng)的輔助設(shè)計(jì)功能。

1.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。

機(jī)器語(yǔ)言只在簡(jiǎn)單的開發(fā)裝置中才使用，程序的設(shè)計(jì)、輸入、修改和調(diào)試都很麻煩。因此，機(jī)器語(yǔ)言只能用來開發(fā)一些非常簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。匯編語(yǔ)言具有使用靈活、直觀明了、程序容易優(yōu)化的特點(diǎn)，是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。相對(duì)而言，用匯編語(yǔ)言編寫程序比較麻煩，要求研發(fā)者非常熟悉單片機(jī)的指令系統(tǒng)，具有一定的編程經(jīng)驗(yàn)，才能設(shè)計(jì)出高效的應(yīng)用程序。

高級(jí)語(yǔ)言通用性好，程序設(shè)計(jì)人員只需掌握開發(fā)系統(tǒng)所提供的高級(jí)語(yǔ)言，就可以直接編寫程序。MCS-51系列單片機(jī)常用的高級(jí)語(yǔ)言有PL/M51、C-51、MBASIC-51等。

編譯型高級(jí)語(yǔ)言可生成機(jī)器碼，解釋型高級(jí)語(yǔ)言必須在解釋程序支持下直接解釋執(zhí)行，因此把編譯型高級(jí)語(yǔ)言作為單片機(jī)開發(fā)語(yǔ)言。單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)可以支持多種高級(jí)語(yǔ)言，目前廣泛采用的是C語(yǔ)言，當(dāng)然，針對(duì)具體的開發(fā)系統(tǒng)會(huì)有一些特殊規(guī)定。

2.編譯程序

單片機(jī)大多應(yīng)用于硬件環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)中，一般直接使用機(jī)器代碼程序。通常借助開發(fā)系統(tǒng)提供的編譯軟件將用戶設(shè)計(jì)的源程序翻譯成目標(biāo)程序。

單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)與PC機(jī)連接，允許用戶使用PC機(jī)的編輯環(huán)境編寫匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言程序?？梢猿浞掷肞C機(jī)的編輯環(huán)境，方便地將源程序輸入到計(jì)算機(jī)開發(fā)系統(tǒng)中，生成匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言的源文件。然后利用開發(fā)系統(tǒng)提供的交叉匯編或編譯系統(tǒng)，將源程序編譯成可在單片機(jī)上直接運(yùn)行的目標(biāo)程序。7.1.4程序固化功能

在系統(tǒng)調(diào)試階段，應(yīng)用程序尚未調(diào)試完成時(shí)，可借用開發(fā)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器進(jìn)行修改、調(diào)試和存儲(chǔ)程序。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)試完成，確認(rèn)軟件功能正常后，要將調(diào)試完成的程序固化到應(yīng)用系統(tǒng)的單片機(jī)(片內(nèi)有程序存儲(chǔ)器的單片機(jī))或片外程序存儲(chǔ)器(片內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器或片內(nèi)程序存儲(chǔ)器不夠使用時(shí))中，程序?qū)懭肫?也叫編程器)就是用來完成這一任務(wù)的，是單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的重要組成部分。編程器可以將完成調(diào)試、編譯的目標(biāo)程序?qū)懭肽繕?biāo)單元，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)脫機(jī)工作(脫離開發(fā)系統(tǒng)單獨(dú)工作)。當(dāng)然，現(xiàn)在流行的寫入器不僅具有各類單片機(jī)、存儲(chǔ)器編程功能，而且還具有寫入可編程邏輯器件和檢測(cè)常用集成塊狀態(tài)等功能。7.2.1硬件調(diào)試方法

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試既有區(qū)別又有聯(lián)系，是軟硬件結(jié)合十分緊密的一個(gè)整體。許多硬件故障是在調(diào)試軟件時(shí)才發(fā)現(xiàn)的，但通常是先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后，再與軟件系統(tǒng)結(jié)合起來調(diào)試。

7.2應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試

1.常見的硬件故障

1)邏輯錯(cuò)誤

樣機(jī)硬件的邏輯錯(cuò)誤是由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和加工過程中的工藝性錯(cuò)誤所造成的。這類錯(cuò)誤包括錯(cuò)線、開路、短路等，其中短路是最常見最容易出現(xiàn)的故障。一般情況下，印刷電路板布線密度較高，易因制版工藝造成短路。

2)元器件失效

元器件失效的原因有兩個(gè)方面：一是元器件本身已損壞或性能指標(biāo)達(dá)不到電路要求，如電容器耐壓不夠，集成電路速率低等；二是由于組裝錯(cuò)誤造成的元器件失效，如電解電容、二極管的極性裝反，三極管極性不正確及集成塊安裝錯(cuò)位等。

3)可靠性差

引起系統(tǒng)不可靠的因素很多，如電路板金屬化孔不通、接插件接觸不良造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞；內(nèi)部和外部的高頻輻射干擾，電源容量不足，工作電壓不穩(wěn)，總線驅(qū)動(dòng)能力不夠造成邏輯電平不穩(wěn)定等。另外，信號(hào)連線不規(guī)則和電路板布局不合理也會(huì)引起系統(tǒng)可靠性降低。

4)電源故障

若樣機(jī)中存在電源故障，則加電后將造成器件損壞。電源的故障包括電壓值不符合設(shè)計(jì)要求，電源引出線和插座不對(duì)應(yīng)，電源功率不足及負(fù)載能力差等。

2.硬件調(diào)試方法

1)脫機(jī)檢查

脫機(jī)檢查是在電路板未連接到開發(fā)系統(tǒng)之前的檢查，分為靜態(tài)檢查和動(dòng)態(tài)檢查。

(1)靜態(tài)檢查。

靜態(tài)檢查是在電路板沒加電的情況下，先直觀地檢查電路板上有沒有明顯的錯(cuò)誤，根據(jù)硬件電路原理圖和裝配圖仔細(xì)檢查樣機(jī)線路的正確性，核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求，借助萬(wàn)用表等工具，檢查有無(wú)短路、開路、線路板過孔不通等問題。應(yīng)特別注意電路板電源線之間、電源線與地線之間有無(wú)短路現(xiàn)象，用三用表測(cè)量電路板電源端和地線之間的電阻，經(jīng)確認(rèn)無(wú)誤后方可接通電路板上的電源，防止電源之間或電源與地之間短路而燒壞器件或電源。檢查系統(tǒng)總線是否存在相互間的短路，接插件連接情況是否正確，信號(hào)線間有無(wú)短路、開路現(xiàn)象。

系統(tǒng)所用的直流電源，使用前必須單獨(dú)調(diào)試。確認(rèn)其電壓值、負(fù)載能力、極性等均符合要求后，才能連接到系統(tǒng)的各個(gè)電路板上。

(2)動(dòng)態(tài)檢查。

經(jīng)過靜態(tài)檢查，確認(rèn)電路板電源端與地線之間電阻正常無(wú)短路，所用電源電壓、極性、額定功率等均符合要求的情況下，才能給電路板加電。首先在電路板不插集成塊的情況下，加電檢查各插件上電源引腳的電位，測(cè)量各觀察點(diǎn)電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機(jī)插座上各點(diǎn)的電位是否正常，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)排除。確認(rèn)各點(diǎn)電位正常后，關(guān)閉電源，分別插上集成塊。

注意：此時(shí)應(yīng)在插上一批集成塊時(shí)加電，檢查電源電壓，各點(diǎn)電位是否正常，有無(wú)異?，F(xiàn)象發(fā)生。若有，則及時(shí)排除，正常后再插一批，直到集成電路器件全部插上，各點(diǎn)電位均正常為止。否則，聯(lián)機(jī)時(shí)可能會(huì)損壞仿真器。

2)聯(lián)機(jī)調(diào)試

仿真器可以很方便地進(jìn)行硬件功能測(cè)試，能夠?qū)?dòng)態(tài)執(zhí)行的指令靜態(tài)化，利用邏輯筆(一種十分有用的測(cè)試工具，參見8.4.1節(jié))、三用表能夠很容易地查出各種硬件連線及邏輯故障。利用仿真系統(tǒng)可以很方便地對(duì)硬件系統(tǒng)的基本功能進(jìn)行測(cè)試?？梢韵虼鎯?chǔ)單元寫入/讀出數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)譯碼器、存儲(chǔ)器功能是否正常；采用循環(huán)向同一地址寫入/讀出數(shù)據(jù)，用邏輯筆檢測(cè)寫入/讀出信號(hào)；向I/O端口寫入數(shù)據(jù)，通過檢測(cè)端

口輸出電平來判斷端口的工作狀態(tài)。通過脫機(jī)檢查可解決一些明顯問題，排除一些簡(jiǎn)單故障。然而有些硬件故障需要通過聯(lián)機(jī)調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)和排除。

聯(lián)機(jī)前先斷電，把開發(fā)系統(tǒng)的仿真插頭插到樣機(jī)電路板的單片機(jī)插座上，檢查一下開發(fā)機(jī)與樣機(jī)之間的電源、接地是否良好，確認(rèn)正常后，打開電源。

加電后，開發(fā)機(jī)執(zhí)行讀/寫指令，對(duì)樣機(jī)電路板上的存儲(chǔ)器、I/O端口進(jìn)行讀/寫操作和邏輯檢查，可用邏輯筆檢測(cè)相應(yīng)端的邏輯電平和脈沖信號(hào)，或用示波器觀察信號(hào)波形(如輸出、讀/寫控制信號(hào)、地址線、數(shù)據(jù)線波形以及有關(guān)控制電平等)，判斷其工作狀態(tài)。若有故障，則應(yīng)查明原因及時(shí)排除。在這一過程中，要充分利用開發(fā)系統(tǒng)的軟件資源，通過編寫簡(jiǎn)單的測(cè)試程序，來測(cè)試相應(yīng)硬件模塊的功能。例如，希望檢查2000H地址的譯碼信號(hào)，可用以下程序：TEST:MOVEDPTR，＃2000H

LOOP:MOVXA，@DPTR

NOP

SJMPLOOP

執(zhí)行以上程序后，就會(huì)在譯碼器相應(yīng)輸出端輸出一組譯碼脈沖信號(hào)，然后用邏輯筆進(jìn)行檢測(cè)，就可判斷譯碼電路工作是否正常。

在用戶系統(tǒng)的主機(jī)部分調(diào)試完成后，可以插上用戶系統(tǒng)的其他外圍部件，如鍵盤、顯示器、輸出驅(qū)動(dòng)板及A/D、D/A轉(zhuǎn)換板等，再對(duì)這些部件進(jìn)行調(diào)試。7.2.2軟件調(diào)試方法

軟件調(diào)試方法與所選用的軟件和程序結(jié)構(gòu)有關(guān)。如果采用模塊化程序設(shè)計(jì)，首先要逐個(gè)模塊調(diào)試，然后進(jìn)行軟件功能調(diào)試；如果采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，一般是逐個(gè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)試。對(duì)于模塊化程序結(jié)構(gòu)，要一個(gè)模塊一個(gè)模塊分別調(diào)試。調(diào)試模塊程序時(shí)，一定要符合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，確定好入口條件和出口狀態(tài)。可采用單步運(yùn)行方式或斷點(diǎn)運(yùn)行方式，通過檢查用戶系統(tǒng)CPU的狀態(tài)、RAM單元的內(nèi)容和I/O端口的狀態(tài)來判斷程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。通過檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)程序中存在的邏輯錯(cuò)誤，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)中的硬件故障、軟件算法及硬件設(shè)計(jì)缺陷等。在調(diào)試過程中不斷完善用戶系統(tǒng)的軟、硬件功能。各程序模塊調(diào)試完成后，可以把各功能模塊聯(lián)合起來進(jìn)行程序綜合調(diào)試。在這一階段，若發(fā)生故障，則可以考慮各子程序在運(yùn)行時(shí)是否會(huì)破壞現(xiàn)場(chǎng)，緩沖單元是否會(huì)發(fā)生沖突，置位和清除在設(shè)計(jì)上是否會(huì)產(chǎn)生失誤，堆棧區(qū)域是否會(huì)溢出，輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等。若用戶系統(tǒng)是在開發(fā)系統(tǒng)的監(jiān)控程序下運(yùn)行的，則還要考慮用戶緩沖單元和監(jiān)控程序的工作單元是否會(huì)發(fā)生沖突等。

單步和斷點(diǎn)運(yùn)行調(diào)試完成后，要進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行調(diào)試，因?yàn)閱尾竭\(yùn)行只能驗(yàn)證程序正確與否，而不能體現(xiàn)定時(shí)精度、CPU的實(shí)時(shí)響應(yīng)等問題。全部軟件調(diào)試完成后，應(yīng)反復(fù)運(yùn)行，除了觀察系統(tǒng)穩(wěn)定性外，還要觀察應(yīng)用系統(tǒng)的功能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)還要作適當(dāng)修正。

實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)試方法與上述方法相似，只是實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序是由若干個(gè)子任務(wù)程序組成的，一般是逐個(gè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試某一任務(wù)時(shí)，同時(shí)也可調(diào)試相關(guān)的子程序、中斷服務(wù)程序等。各個(gè)任務(wù)調(diào)試完成后，將各個(gè)任務(wù)同時(shí)運(yùn)行，如果操作系統(tǒng)沒有錯(cuò)誤，一般情況下系統(tǒng)就能正常運(yùn)行了。7.3.1仿真器功能

仿真器功能主要有以下幾點(diǎn)：

(1)一套完整的仿真系統(tǒng)由PC機(jī)、仿真器、仿真頭及仿真軟件組成，通過更換仿真頭(POD)可以對(duì)各種CPU進(jìn)行仿真。

(2)仿真軟件一般采用Windows版本，支持匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言、PLM語(yǔ)言等混合編程，目前常用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言編程，具有項(xiàng)目管理功能。

(3)雙工作模式。7.3單片機(jī)仿真系統(tǒng)舉例①軟件模擬仿真(沒有仿真器的情況下也能模擬仿真)；

②硬件仿真。

(4)雙CPU結(jié)構(gòu)，不能占用用戶資源。保證全空間硬件斷點(diǎn)，不受任何條件限制，支持地址、數(shù)據(jù)、外部信號(hào)、事件斷點(diǎn)，具有實(shí)時(shí)斷點(diǎn)計(jì)數(shù)、軟件運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)功能。

(5)雙集成環(huán)境。

程序編輯、編譯、下載、調(diào)試全部集中在一個(gè)環(huán)境下進(jìn)行。

(6)具有邏輯分析儀綜合調(diào)試功能。

邏輯分析儀由交互式軟件菜單窗口對(duì)系統(tǒng)硬件的邏輯進(jìn)行同步實(shí)時(shí)采樣，并實(shí)時(shí)在線調(diào)試分析。系統(tǒng)在使用邏輯分析儀時(shí)，除普通的單步運(yùn)行、鍵盤斷點(diǎn)運(yùn)行、全速硬件斷點(diǎn)運(yùn)行外，還可實(shí)現(xiàn)各種條件組合斷點(diǎn)設(shè)置。

由于邏輯分析儀可以直接對(duì)程序的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行分析，因此極大地方便了程序的調(diào)試。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。在通信功能的調(diào)試時(shí)，查找故障原因比較麻煩，有了邏輯分析儀，處理問題就方便多了。用它可以分別或者同時(shí)對(duì)發(fā)送方、接收方的輸入、輸出波形進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)、對(duì)比、測(cè)量等直觀的分析，可以將實(shí)際輸出信號(hào)波形與源程序相比較，就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的所在，提高調(diào)試效率。

(7)具有程序跟蹤功能。

跟蹤功能以總線周期為單位，實(shí)時(shí)記錄仿真過程中CPU發(fā)生的總線事件及觸發(fā)條件。跟蹤窗口在仿真停止時(shí)可收集顯示追蹤的CPU指令記憶信息，總線跟蹤可以跟蹤程序的運(yùn)行軌跡，統(tǒng)計(jì)軟件運(yùn)行時(shí)間等。7.3.2仿真器硬件介紹

1.仿真頭

仿真頭是指仿真器與系統(tǒng)板連接的、能夠替代CPU的電路板，圖7.2是偉福E2000型仿真系統(tǒng)的POD8X5X仿真頭示意圖。

選用40腳DIP封裝的轉(zhuǎn)接座、44腳PLCC封裝的轉(zhuǎn)接、2051轉(zhuǎn)接座可以仿真多種型號(hào)的單片機(jī)。

2.仿真器簡(jiǎn)介

用于仿真P0、P2口作