51单片机仿真调试

1第4讲：Lab2000试验仪及WAVE仿真软件的使用电气工程系赵志衡Tel:86413623E-mail:[e-mail]-51单片机原理及设计2课程主要内容WAVE仿真软件MCS-51汇编程序的调试3试验仪的简单介绍•Lab2000实验仪是带有单片机扩展电路的仿真器，可以方便的完成各种基本8031实验。实验仪上扩展的实验电路包括：LED6位数码管显示、4×6键盘电路、发光二极管电平显示电路、逻辑电平输出电路、单脉冲电路、连续脉冲发生电路、继电器输出电路、A/D转换电路、D/A转换电路、可调模拟量输出电路、存储器电路和逻辑门电路等多个单元。4关于实时在线仿真的几个概念•仿真：用一个对用户来说具有“透明性”和“可控性”的CPU（仿真器提供的CPU）代替用户目标系统的CPU。他对用户目标系统的控制过程与实际CPU完全一致，只是用户可通过开发系统控制仿真CPU的运行，并可观察到程序运行的结果。•在线：当仿真CPU运行和控制的硬件环境就是实际的用户系统时（用户的硬件环境），称为在线仿真。•实时：仿真CPU运行的每一瞬时状态都可被开发系统保护记录下来，称为实时。5仿真方式•本次实验采用系统机+试验仪用户设计产品，应该采用系统机+仿真器+用户板的方式。试验仪将仿真器与用户板（扩展）作成一体，方便学生实验。6仿真调试的基本步骤（1）进入wave调试环境（2）设置仿真器（3）建立新项目、编辑新文件（4）编译（5）执行并观察结果7进入wave调试环境8仿真器设置9建立新项目（1）点击文件菜单下新建项目选项。（2）点击文件菜单下新建文件选项，出现名为NONAME1的文档编辑窗口（若屏幕上还有其它文档编辑窗口，应该关闭）。（3）在名为NONAME1的文件编辑窗口中，输入存储器清零汇编程序如下：Blockequ3000h•org0000h•ljmpstart•org0080h•start:movdptr,#Block；起始地址•movr0,#0；清256字节•clra•loop:movx@dptr,a•incdptr；指向下一个地址•djnzr0,loop；计数器减一•loop1:nop•ljmploop1•end10建立新项目•输入文件后的界面11项目的保存（4）点击文件菜单中文件另存为选项，输入相应的路径名为D：\MCS51_0，文件名为Liz.asm（一定要输入扩展名），点击“OK”。（5）点击项目菜单中加入模块文件选项，出现加入框。选择D：\MCS51_0目录下的Liz.asm文件，点击“打开”。（6）点击文件菜单中的保存项目，选择相应的目录为D：\MCS51_0，并输入项目文件名Liz，点击“保存”。注意：一定要保证项目文件与模块文件在同一目录下！12编译•点击项目菜单中编译选项（F9），若有错误将在信息窗口中出现错误提示，有关的编译信息可通过点击窗口菜单中的信息窗口选项来查看，需反复修改源程序，直到信息窗口中无编译错误为止，注意保存文件。仿真软件具有错误定位功能，如果有编译错误，将鼠标移动到信息窗口中指示错误的地方，双击左键，监控程序自动在源程序中指出错误所在的行，这种功能极大的方便了对源程序的修改。13执行及观察结果（1）点击执行菜单中的单步执行选项（F8），程序从0000H地址执行到0080H处（被绿色带所覆盖的指令是程序执行到的位置）。（2）点击窗口菜单中的数据窗口，选择XDATA。拉动XDATA窗口中右侧滚动条，直到屏幕上显示地址3000H（蓝色字）为止。14执行及观察结果•单步执行一次后的仿真器界面15执行及观察结果（3）按4次F8键，程序向下执行到标号为loop的下一条指令处，观察XDATA窗口中的地位为3000H的存储器内容由FF改为00（红色字）。16执行及观察结果（4）反复按下F8，直到外部数据存储器中地址为3000H~30FFH内容全部被清零为止。（5）若要再次从头执行程序，点击执行菜单中复位选项，使PC指针复位为0000H，再按F8，程序从头执行。（6）退出：点击文件菜单下退出选项，退出wave监控软件。17执行及观察结果（6）设置断点运行设置断点运行是调试单片机系统的主要方式之一。首先在需要设置断点的程序行设断点（将光标移动到该行，按ctrl+F8键），再按全速执行键程序将快速执行，直到断点所在处停止。（7）跟踪（F7）跟踪程序、子程序执行的每一步，观察程序运行状态。18运行结果的观察•窗口：CPU窗口CPU窗口中包括机器码窗口、SFR（特殊功能寄存器）窗口和位窗口•窗口：数据窗口常用数据窗口中的以下选项：DATA内部数据窗口XDATA外部数据窗口19END