单片机上机试验讲解

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1、单片机仿真实验讲解太原科技大学机电教研室刘畅单片机仿真为什么要进行单片机仿真硬件仿真和软件仿真有何区别软件仿真软件使用说明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

2、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

3、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。为什么要进行单片机仿真？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)

4、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

5、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

6、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

7、。不过一般情况下，价格较高。硬件仿真和软件仿真有何区别？单片机仿真软件1.ProteusProteus是由英国Labcenterelectronics公司开发的EDA工具软件。它从1989年出现到现在已经有十多年的历史，在全球广泛使用。Proteus安装以后，主要由两个程序组成：Ares和Isis。前者主要用于PCB自动或人工布线及其电路仿真，后者主要采用原理布图的方法绘制电路并进行相应的仿真。除了上述基本应用之外，Proteus革命性的功能在于它的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件代码级

8、的调试，还可以直接实时动态地模拟按钮、键盘的输入，LED、液晶显示的输出，同时配合虚拟工具如示波器、逻辑分析仪等进行相应的测量和观测。其处理器模型支持：8051、HC11、PIC