单片机编程仿真实验系统的设计与开发.pdf

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1、单片机编程仿真实验系统的设计与开发周教生单片机编程仿真实验系统的设计与开发周教生(兰州文理学院电子信息工程学院甘肃兰州，730010)摘要：构建成本低，技术先进的单片机仿真实验系统对单片机领域人才的培养具有重大的意义。本文针对当前单片机仿真实验的实际需求，采用模块化结构设计思想，设计并实现了单片机编程仿真实验系统。PC端的编程控制软件自动检测连接到仿真实验板上的单片机，并控制单片机上数据的读写等，然后仿真实验系统实现控制程序的实时执行，并呈现实际运行效果。关键词：单片机；编程仿真；实验系统中图分类号：

2、TP368．1文献标识码：ADOI编码：10．14016／i．cnki1001—9227．2016，11．202Abstract：Itismeanin咖ltoconstmctlowcost，technologicallyadvancedsingle—chipsimulationsvsteminMCUeducation．ConsideringtheactualdemandofthepresentteachingofSCMinsimulationexperimentsystemprogramming，th

3、epaperadoptstheideaofmodulaI_stmcturetodesignandimplementtheMCUpm铲ammingsimulationexpe—mentsystem．TheprogrammingcontmlsoftwareonthePCdetectsthesinglechipmicrocontrollerwhichconnectstothesimulationexperimentboardautomatically，andthedataI℃adingandw—tingon

4、thecontrolsinglechipmicrocontroller，thesimulationexperjmentsystemcanruntheprogmmwritteninIIlicrocontmllerandshowtherealresult．KeywOrds：MCU；programmingsimulation；experimentsystem0引言本文开发和设计了模块化的单片机编程仿真系统，主要包括编程控制软件和教学实验课程编辑等。编程控制软件主要根据AtmelAT89s51单片机¨。3o为

5、编程仿真芯片进行编程仿真实验，根据该单片机的命令协议，控制程序所需的不同地址产生不同的电平实现单片机的编程，编程软件通过单片机上的串口，并口，IsP等模块实现对实验板的编程，该功能主要在编程环境中实现，子程序的查询主要通过数据库操作功能实现，编程仿真模块将编译成功的程序通过串口以16进制的格式写入单片机的nash中，并在仿真实验板上实时的仿真实现出来一。。实验设计部分主要通过实验板上的硬件电路的设计原理，PcB实验板的绘制设计和制作等。⋯。1编程仿真软件设计1．1设计原理根据芯片的命令协议，通过串口将

6、数据写入单片机的nash中，实现单片机程序的编写。一般情况来说，我们的编程仿真软件也采用了这种模式。在PC端将程序编写成功，然后使用交叉编译器将这些程序编译成单片机识别的二进制可执行程序，然后通过串口将二进制程序写入单片机的nash中。7。1，然后通过启动单片机执行相关编译好的程序。单片机编程仿真实验系统主要包括两部分：Pc端控制程序和单片机执行程序流程。Pc端控制程序主要是将程序从单片机中读出或者写入等。单片机执行程序主要是将程序从nash中读取程序数据并执行该程序。单片机编程仿真实验系统的主要工作

7、流程如图1所示。收稿日期：2016一06—22作者简介：周教生(1966一)，男，硕士，副教授，主要从事电工电子方面的教学与研究工作。·202·r+仞始化自!望塑鉴～一图2单片机执行程序流程单片机编程仿真实验系统主要包括以下子模块构成，各子模块的功能如下：表l单片机编程仿真实验系统的子模块列表；”{前子程序的堆栈状况按功能查询根据功能查询子程序的程序列表浏览浏览当前系统中的所有子系统打印打印查询到的子系统信息1．2单片机编程器模块单片机编程器主要包括操作，设置和显示三部分。其中各个子模块工作需要一定的

8、编程方法，具体来说，主要包括nash存储器的并行和串行编程方法，ISP的编程方法。1．2．1nash存储器的编程方法AR89s5l单片机中包括4K的可编程nash存储阵列，通过传统的12v高压以及协调的控制信号实现EPROM的编程器。Flash的并行编程方法如下：(1)将带编程单元的地址信号放在地址线上；(2)将数据加载在数据线长；(3)激活控制信号，实现数据的读写；(4)通过加载编程电压，将数据写入nash中。每次向if，"闻}编￥脚f帆，化，错⋯始一