1、單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)講解單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)講解太原科技大學(xué)機(jī)電教研室劉暢單片機(jī)仿真單片機(jī)仿真l為什么要進(jìn)行單片機(jī)仿真l硬件仿真和軟件仿真有何區(qū)別l軟件仿真軟件使用說(shuō)明 早期的單片機(jī)內(nèi)部沒(méi)有ROM，比如8031、8032，這種單片機(jī)只能外部擴(kuò)展紫外擦除的EPROM存儲(chǔ)器，就是芯片上帶窗口的ROM。紫外擦除的ROM需要用紫外燈照射較長(zhǎng)時(shí)間（10分鐘或者更多）才能擦掉芯片中的內(nèi)容以便寫(xiě)入新的程序。還有的單片機(jī)內(nèi)部ROM是一次寫(xiě)入成型的，比如8751，程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)的ROM之后就不能被擦除。因此，如果這樣直接用單片機(jī)來(lái)調(diào)試，怎么調(diào)試呢？把程序?qū)懭隦OM然后運(yùn)行，出問(wèn)題了就修改程序在寫(xiě)道ROM中再運(yùn)行？但寫(xiě)一次R

2、OM需要不少時(shí)間,如果是8751單片機(jī)，寫(xiě)一次程序不對(duì)，那這個(gè)單片機(jī)就報(bào)廢了，而當(dāng)時(shí)的單片機(jī)價(jià)格比較貴。因此出現(xiàn)了仿真器，這仿真器用RAM當(dāng)充當(dāng)單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器，這樣就可以快速的反復(fù)寫(xiě)入程序進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試，通過(guò)插入其他代碼來(lái)觀察寄存器和RAM中數(shù)據(jù)的變化，以判斷程序運(yùn)行是否正確。這樣就可以高效快速的設(shè)計(jì)程序了。 仿真的概念其實(shí)使用非常廣，最終的含義就是使用可控的手段來(lái)模仿真實(shí)的情況。 在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，仿真應(yīng)用的范圍主要集中在對(duì)程序的仿真上。例如，在單片機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，程序的設(shè)計(jì)是最為重要的但也是難度最大的。一種最簡(jiǎn)單和原始的開(kāi)發(fā)流程是：編寫(xiě)程序燒寫(xiě)芯片驗(yàn)證功能，這種方法對(duì)于簡(jiǎn)單的小系統(tǒng)是

3、可以對(duì)付的，但在大系統(tǒng)中使用這種方法則是完全不可能的。為什么要進(jìn)行單片機(jī)仿真？為什么要進(jìn)行單片機(jī)仿真？ 一些有經(jīng)驗(yàn)的工程師在開(kāi)發(fā)中不使用或很少仿真器。他們是如何解決程序開(kāi)發(fā)中遇到的問(wèn)題呢？(1) 根據(jù)自己的設(shè)計(jì)建立一個(gè)符合要求的硬件平臺(tái)，如果該平臺(tái)涉及的程序比較復(fù)雜，還要搭建一個(gè)人機(jī)交流的通道。人機(jī)交流通道可能是一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)光二極管，蜂鳴器，復(fù)雜的可能是串口通訊口，LCD顯示屏。(2) 寫(xiě)一個(gè)最簡(jiǎn)單的程序，例如只是將發(fā)光二極管連續(xù)的閃爍。程序編譯后燒寫(xiě)到單片機(jī)芯片中，驗(yàn)證硬件平臺(tái)是否工作正常。(3) 硬件平臺(tái)正常工作后編寫(xiě)系統(tǒng)最低層的驅(qū)動(dòng)程序，每次程序更改后都重新燒寫(xiě)單片機(jī)芯片驗(yàn)證。如果在程序

4、驗(yàn)證中遇到問(wèn)題，則可能在程序中加入一些調(diào)試手段，例如通過(guò)串口發(fā)送一些信息到 PC 端的超級(jí)終端上，用于了解程序的運(yùn)行情況。(4) 系統(tǒng)低層驅(qū)動(dòng)程序完成后再編寫(xiě)用戶框架程序，由于這部分已經(jīng)不涉及到硬件部分，所以程序中的問(wèn)題用戶一般能夠發(fā)現(xiàn)。 但是更多的調(diào)查表明，使用以上方法的工程師總的看來(lái)所設(shè)計(jì)的程序不是很龐大或很復(fù)雜。因?yàn)樵谧龊?jiǎn)單的項(xiàng)目時(shí)，我們可以通過(guò)一個(gè)發(fā)光二極管就可以表達(dá)出內(nèi)部的信息；如果程序復(fù)雜，可能需要更多的信息來(lái)表示內(nèi)部的狀態(tài)，這樣可能就需要串口協(xié)助調(diào)試；如果程序更復(fù)雜，硬件更多，實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，那工程師就要更多的增強(qiáng)調(diào)試手段，串口可能就不能滿足了，需要類似于斷點(diǎn)的功能，因?yàn)槿藗兿胫涝?/p>

5、某一個(gè)時(shí)刻單片機(jī)內(nèi)部的狀態(tài)究竟是怎樣？ 如果用戶程序的修改非常頻繁，可能一次又一次地的燒寫(xiě)芯片占用的時(shí)間就很多，這時(shí)用戶就會(huì)想能下載程序并運(yùn)行的裝置。到這里，您會(huì)看到，隨著用戶要求的越來(lái)越高，調(diào)試裝置已經(jīng)越來(lái)越象一個(gè)通用的仿真器了。因此不要回避使用仿真器，因?yàn)槭褂梅抡嫫髂芴岣吣拈_(kāi)發(fā)速度。 仿真的種類軟件仿真：這種方法主要是使用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬運(yùn)行實(shí) 際的單片機(jī)運(yùn)行，因此仿真與硬件無(wú)關(guān)的系統(tǒng) 具有一定的優(yōu)點(diǎn)。用戶不需要搭建硬件電路就 可以對(duì)程序進(jìn)行驗(yàn)證，特別適合于偏重算法的 程序。軟件仿真的缺點(diǎn)是無(wú)法完全仿真與硬件 相關(guān)的部分，因此最終還要通過(guò)硬件仿真來(lái)完 成最終的設(shè)計(jì)。硬件仿真：使用附加的硬

6、件來(lái)替代用戶系統(tǒng)的單片機(jī)并完 成單片機(jī)全部或大部分的功能，使用了附加硬 件后用戶就可以對(duì)程序的運(yùn)行進(jìn)行控制，例如 單步，全速，查看資源，斷點(diǎn)等。硬件仿真是 開(kāi)發(fā)過(guò)程中所必須的。 硬件仿真硬件仿真是通過(guò)硬件和相應(yīng)的軟件對(duì)單片機(jī)進(jìn)行仿真，可以直接接在用戶板上運(yùn)行程序，還可以進(jìn)行程序調(diào)試（單步、斷點(diǎn)等），它不需要每次修改程序都燒寫(xiě)芯片，更沒(méi)有來(lái)回拆、裝芯片的麻煩，是學(xué)習(xí)單片機(jī)極其方便的工具。不過(guò)一般情況下，價(jià)格較高。單片機(jī)仿真軟件單片機(jī)仿真軟件1.Proteus Proteus 是由英國(guó)Labcenter electronics 公司開(kāi)發(fā)的EDA 工具軟件。它從1989 年出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有十多年的歷

7、史，在全球廣泛使用。Proteus 安裝以后，主要由兩個(gè)程序組成：Ares和Isis。前者主要用于PCB 自動(dòng)或人工布線及其電路仿真，后者主要采用原理布圖的方法繪制電路并進(jìn)行相應(yīng)的仿真。除了上述基本應(yīng)用之外，Proteus 革命性的功能在于它的電路仿真是互動(dòng)的，針對(duì)微處理器的應(yīng)用，可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實(shí)現(xiàn)軟件代碼級(jí)的調(diào)試，還可以直接實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地模擬 按鈕、鍵盤的輸入，LED、液晶顯示的輸出，同時(shí)配合虛擬工具如示波器、邏輯分析儀等進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量和觀測(cè)。 其處理器模型支持： 8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和M

8、SP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。 圖中模擬的情況是，液晶的第一行顯示預(yù)置的字符串信息圖中模擬的情況是，液晶的第一行顯示預(yù)置的字符串信息“BUPT_Information”，第二行第一列顯示當(dāng)前的按鍵值，此，第二行第一列顯示當(dāng)前的按鍵值，此時(shí)鼠標(biāo)按下了數(shù)字健時(shí)鼠標(biāo)按下了數(shù)字健“6”。當(dāng)鼠標(biāo)按下其他的健時(shí)，液晶的顯。當(dāng)鼠標(biāo)按下其他的健時(shí)，液晶的顯示會(huì)同步更新，示會(huì)同步更新，2.Multisim Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作，由EWB發(fā)展而來(lái)。

9、它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。 工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。通過(guò)Multisim和虛擬儀器技術(shù)，可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。 Multisim有超強(qiáng)板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)能力。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。高版本可以進(jìn)行單片機(jī)等MCU的仿真。Multisim有實(shí)際元器件和虛擬元器件，它們之間根本差別在于：一種是與實(shí)際元器件的型號(hào)、參數(shù)值以及封裝都相對(duì)應(yīng)的元器件，在設(shè)計(jì)中選用此類器件，不僅可以使設(shè)

10、計(jì)仿真與實(shí)際情況有良好的對(duì)應(yīng)性，還可以直接將設(shè)計(jì)導(dǎo)出到Ultiboard中進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)；虛擬元器件只能用于電路的仿真。3.Keil Keil是一個(gè)公司的名字。是由德國(guó)慕尼黑的Keil Elektronik GmbH和美國(guó)德克薩斯的Keil Software組成，現(xiàn)已被ARM公司收購(gòu)。Keil軟件是目前最流行的開(kāi)發(fā)51系列單片機(jī)的軟件。支持c語(yǔ)言，匯編語(yǔ)言編程。 Keil 軟件是目前最流行開(kāi)發(fā) MCS-51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 Keil 提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)

11、一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要 Pentium 或以上的 CPU，16MB 或更多 RAM、20M 以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用 51 系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用 C 語(yǔ)言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用 C 語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。Keil的使用的使用uKeil軟件的安裝uKeil的使用u例子Keil

12、軟件的安裝軟件的安裝Keil的使用的使用一、建立一、建立KEIL工程工程 UVison 啟動(dòng)后，程序窗口的左邊有一個(gè)工程管理窗口，該窗口有 3 個(gè)標(biāo)簽，分別是Files、Regs、和 Books，這三個(gè)標(biāo)簽頁(yè)分別顯示當(dāng)前項(xiàng)目的文件結(jié)構(gòu)、 CPU 的寄存器及部份特殊功能寄存器的值（調(diào)試時(shí)才出現(xiàn)）和所選 CPU 的附加說(shuō)明文件，如果是第一次啟動(dòng) Keil，那么這三個(gè)標(biāo)簽頁(yè)全是空的。1、源文件的建立、源文件的建立 使用菜單“ File-New”或者點(diǎn)擊工具欄的新建文件按鈕，即可在項(xiàng)目窗口的右側(cè)打開(kāi)一個(gè)新的文本編緝窗口，在該窗口中輸入以下匯編語(yǔ)言源程序： MOV A， #0FEH MAIN: MOV

13、P1， A RL A LCALL DELAY AJMP MAIN DELAY: MOV R7,#255 D1: MOV R6,#255 DJNZ R6,$ DJNZ R7,D1 RET END 保存該文件，注意必須加上擴(kuò)展名（匯編語(yǔ)言源程序一般用 asm 或 a51 為擴(kuò)展名），這里假定將文件保存為 exam1.asm。需要說(shuō)明的是，源文件就是一般的文本文件，不一定使用 Keil 軟件編寫(xiě)，可以使用任意文本編緝器編寫(xiě).2、建立工程文件、建立工程文件 在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中，并不是僅有一個(gè)源程序就行了，還要為這個(gè)項(xiàng)目選擇 CPU（ Keil 支持?jǐn)?shù)百種 CPU，而這些 CPU 的特性并不完全相同），確定編

14、譯、匯編、連接的參數(shù)，指定調(diào)試的方式，有一些項(xiàng)目還會(huì)有多個(gè)文件組成等，為管理和使用方便， Keil 使用工程（ Project）這一概念，將這些參數(shù)設(shè)置和所需的所有文件都加在一個(gè)工程中， 只能對(duì)工程而不能對(duì)單一源程序進(jìn)行編譯（匯編）和連接等操作。 點(diǎn)擊“ Project-New Project ”菜單，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求給將要建立的工程起一個(gè)名字，你可以在編緝框中輸入一個(gè)名字（設(shè)為 exam1），不需要擴(kuò)展名。點(diǎn)擊 “保存”按鈕，出現(xiàn)第二個(gè)對(duì)話框，如圖所示，這個(gè)對(duì)話框要求選擇目標(biāo) CPU （即你所用芯片的型）， Keil 支持的 CPU很多，我們選擇 Atmel 公司的 89C51 芯片。點(diǎn)

15、擊ATMEL 前面的“ +”號(hào)，展開(kāi)該層，點(diǎn)擊其中的 89C51，然后再點(diǎn)擊“確定”按鈕，回到主界面. 工程窗口的文件頁(yè)中，出現(xiàn)了“ Target1”，前面有“ +”號(hào)，點(diǎn)擊“ +”號(hào)展開(kāi)，可以看到下一層的“ Source Group1”，這時(shí)的工程還是一個(gè)空的工程，里面什么文件也沒(méi)有，需要手動(dòng)把剛才編寫(xiě)好的源程序加入，點(diǎn)擊“ Source Group1”使其反白顯示，然后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個(gè)下拉菜單，如圖所示。選中其中的“ Add file to Group” Source Group1”，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求尋找源文件，注意，該對(duì)話框下面的“文件類型” 默認(rèn)為 C source fil

16、e(*.c)，也就是以 C 為擴(kuò)展名的文件，而我們的文件是以 asm 為擴(kuò)展名的，所以在列表框中找不到 exam1.asm，要將文件類型改掉，點(diǎn)擊對(duì)話框中“文件類型”后的下拉列表，找到并選中“ Asm Source File(*.a51,*.asm)，這樣，在列表框中就可以找到 exam1.asm 文件. 雙擊 exam1.asm 文件，將文件加入項(xiàng)目，注意，在文件加入項(xiàng)目后，該對(duì)話框并不消失，等待繼續(xù)加入其它文件，但初學(xué)時(shí)常會(huì)誤認(rèn)為操作沒(méi)有成功而再次雙擊同一文件，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)如圖所示的對(duì)話框，提示你所選文件已在列表中，此時(shí)應(yīng)點(diǎn)擊 “確定”，返回前一對(duì)話框，然后點(diǎn)擊“ Close”即可返回主界面

17、，返回后，點(diǎn)擊“ Source Group 1”前的加號(hào)，會(huì)發(fā)現(xiàn) exam1.asm 文件已在其中。雙擊文件名，即打開(kāi)該源程序。二、工程的詳細(xì)設(shè)置二、工程的詳細(xì)設(shè)置 首先點(diǎn)擊左邊 Project 窗口的 Target 1，然后使用菜單“ Project-Option for target target1 ”即出現(xiàn)對(duì)工程設(shè)置的對(duì)話框，這個(gè)對(duì)話框可謂非常復(fù)雜，共有 8 個(gè)頁(yè)面，絕大部份設(shè)置項(xiàng)取默認(rèn)值就行了。 設(shè)置對(duì)話框中的 Target 頁(yè)面，如圖 所示， Xtal 后面的數(shù)值是晶振頻率值，默認(rèn)值是所選目標(biāo) CPU 的最高可 用 頻 率 值 ， 對(duì) 于 我 們 所 選 的AT89C51 而言是 2

18、4M，該數(shù)值與最終產(chǎn)生的目標(biāo)代碼無(wú)關(guān)，僅用于軟件模擬調(diào)試時(shí)顯示程序執(zhí)行時(shí)間。正確設(shè)置該數(shù)值可使顯示時(shí)間與實(shí)際所用時(shí)間一致，一般將其設(shè)置成與你的硬件所用晶振頻率相同，如果沒(méi)必要了解程序執(zhí)行的時(shí)間，也可以不設(shè)，這里設(shè)置為 12。 設(shè)置對(duì)話框中的 OutPut 頁(yè)面，如圖所示，這里面也有多個(gè)選擇項(xiàng)，其中 Creat Hex file用于生成可執(zhí)行代碼文件（可以用編程器寫(xiě)入單片機(jī)芯片的 HEX 格式文件，文件的擴(kuò)展名為.HEX），默認(rèn)情況下該項(xiàng)未被選中，如果要寫(xiě)片做硬件實(shí)驗(yàn)，就必須選中該項(xiàng)，這一點(diǎn)是初學(xué)者易疏忽的，在此特別提醒注意。選中 Debug information 將會(huì)產(chǎn)生調(diào)試信息，這些信息用

19、于調(diào)試，如果需要對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，應(yīng)當(dāng)選中該項(xiàng)。 Browse information 是產(chǎn)生瀏覽信息，該信息可以用菜單 view-Browse 來(lái)查看，這里取默認(rèn)值。按鈕“ Select Folder for objects”圖 4 重復(fù)加入文件的錯(cuò)誤圖 5 對(duì)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置是用來(lái)選擇最終的目標(biāo)文件所在的文件夾，默認(rèn)是與工程文件在同一個(gè)文件夾中。 Name of Executable 用于指定最終生成的目標(biāo)文件的名字，默認(rèn)與工程的名字相同，這兩項(xiàng)一般不需要更改。工程設(shè)置對(duì)話框中的其它各頁(yè)面與 C51 編譯選項(xiàng)、 A51 的匯編選項(xiàng)、 BL51 連接器的連接選項(xiàng)等用法有關(guān)，這里均取默認(rèn)值，不作任何

20、修改。三、編譯、連接三、編譯、連接 在設(shè)置好工程后，即可進(jìn)行編譯、連接。選擇菜單 Project-Build target，對(duì)當(dāng)前工程進(jìn)行連接，如果當(dāng)前文件已修改，軟件會(huì)先對(duì)該文件進(jìn)行編譯，然后再連接以產(chǎn)生目標(biāo)代碼；如果選擇 Rebuild All target files 將會(huì)對(duì)當(dāng)前工程中的所有文件重新進(jìn)行編譯然后再連接，確保最終生產(chǎn)的目標(biāo)代碼是最新的，而Translate .項(xiàng)則僅對(duì)該文件進(jìn)行編譯，不進(jìn)行連接。 以上操作也可以通過(guò)工具欄按鈕直接進(jìn)行。下圖是有關(guān)編譯、設(shè)置的工具欄按鈕，從左到右分別是：編譯、編譯連接、全部重建、停止編譯和對(duì)工程進(jìn)行設(shè)置。 編譯過(guò)程中的信息將出現(xiàn)在輸出窗口中的

21、Build 頁(yè)中，如果源程序中有語(yǔ)法錯(cuò)誤，會(huì)有錯(cuò)誤報(bào)告出現(xiàn)，雙擊該行，可以定位到出錯(cuò)的位置，對(duì)源程序反復(fù)修改之后，最終會(huì)得到如圖 所示的結(jié)果，提示獲得了名為 exam1.hex 的文件，該文件即可被編程器讀入并寫(xiě)到芯片中，同時(shí)還產(chǎn)生了一些其它相關(guān)的文件，可被用于 Keil 的仿真與調(diào)試，這時(shí)可以進(jìn)入下一步調(diào)試的工作。四、四、Keil 的調(diào)試命令、在線匯編與的調(diào)試命令、在線匯編與斷點(diǎn)設(shè)置斷點(diǎn)設(shè)置 前面我們學(xué)習(xí)了如何建立工程、匯編、連接工程，并獲得目標(biāo)代碼，但是做到這一步僅僅代表你的源程序沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，至于源程序中存在著的其它錯(cuò)誤，必須通過(guò)調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)并解決，事實(shí)上，除了極簡(jiǎn)單的程序以外，絕大部份

22、的程序都要通過(guò)反復(fù)調(diào)試才能得到正確的結(jié)果，因此，調(diào)試是軟件開(kāi)發(fā)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)1.常用調(diào)試命令常用調(diào)試命令 在對(duì)工程成功地進(jìn)行匯編、連接以后，按 Ctrl+F5 或者使用菜單 Debug-Start/Stop DebugSession 即可進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)， Keil 內(nèi)建了一個(gè)仿真 CPU 用來(lái)模擬執(zhí)行程序，該仿真 CPU 功能強(qiáng)大，可以在沒(méi)有硬件和仿真機(jī)的情況下進(jìn)行程序的調(diào)試，下面將要學(xué)的就是該模擬調(diào)試功能。不過(guò)在學(xué)習(xí)之前必須明確，模擬畢竟只是模擬，與真實(shí)的硬件執(zhí)行程序肯定還是有區(qū)別的，其中最明顯的就是時(shí)序，軟件模擬是不可能和真實(shí)的硬件具有相同的時(shí)序的，具體的表現(xiàn)就是程序執(zhí)行的速度和各人使用的

23、計(jì)算機(jī)有關(guān)，計(jì)算機(jī)性能越好，運(yùn)行速度越快。 進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)后，界面與編緝狀態(tài)相比有明顯的變化， Debug 菜單項(xiàng)中原來(lái)不能用的命現(xiàn)在已可以使用了，工具欄會(huì)多出一個(gè)用于運(yùn)行和調(diào)試的工具條，如圖 所示， Debug 菜單上的大部份命令可以在此找到對(duì)應(yīng)的快捷按鈕，從左到右依次是復(fù)位、運(yùn)行、暫停、單步、過(guò)程單步、執(zhí)行完當(dāng)前子程序、運(yùn)行到當(dāng)前行、下一狀態(tài)、打開(kāi)跟蹤、觀察跟蹤、反匯編窗口、觀察窗口、代碼作用范圍分析、 1串行窗口、內(nèi)存窗口、性能分析、工具按鈕等命令。 學(xué)習(xí)程序調(diào)試，必須明確兩個(gè)重要的概念，即單步執(zhí)行與全速運(yùn)行。全速執(zhí)行是指一行程序執(zhí)行完以后緊接著執(zhí)行下一行程序，中間不停止，這樣程序執(zhí)行的速

24、度很快，并可以看到該段程序執(zhí)行的總體效果，即最終結(jié)果正確還是錯(cuò)誤，但如果程序有錯(cuò)，則難以確認(rèn)錯(cuò)誤出現(xiàn)在哪些程序行。單步執(zhí)行是每次執(zhí)行一行程序，執(zhí)行完該行程序以后即停止，等待命令執(zhí)行下一行程序，此時(shí)可以觀察該行程序執(zhí)行完以后得到的結(jié)果，是否與我們寫(xiě)該行程序所想要得到的結(jié)果相同，借此可以找到程序中問(wèn)題所在。程序調(diào)試中，這兩種運(yùn)行方式都要用到。 使用菜單 STEP 或相應(yīng)的命令按鈕或使用快捷鍵 F11 可 以單步執(zhí)行程序，使用菜單 STEP OVER 或功能鍵 F10 可以 以過(guò)程單步形式執(zhí)行命令，所謂過(guò)程單步，是指將匯編語(yǔ)言 中的子程序或高級(jí)語(yǔ)言中的函數(shù)作為一個(gè)語(yǔ)句來(lái)全速執(zhí)行。 按下 F11 鍵，

25、可以看到源程序窗口的左邊出現(xiàn)了一個(gè)黃色調(diào)試箭頭，指向源程序的第一行，如圖 所示。每按一次 F11，即執(zhí)行該箭頭所指程序行，然后箭頭指向下一行，當(dāng)箭頭 指向 LCALL DELAY 行時(shí)，再次按下 F11，會(huì)發(fā)現(xiàn)，箭頭指向了延時(shí)子程序 DELAY 的第 一行。不斷按 F11鍵，即可逐步執(zhí)行延時(shí)子程序。 通過(guò)單步執(zhí)行程序，可以找出一些問(wèn)題的所在，但是僅依靠單步執(zhí)行來(lái)查錯(cuò)有時(shí)是困難 的，或雖能查出錯(cuò)誤但效率很低，為此必須輔之以其它的方法，如本例中的延時(shí)程序是通過(guò)將 D2： DJNZ R6,D2 這一行程序執(zhí)行六萬(wàn)多次來(lái)達(dá)到延時(shí)的目的，如果用按 F11 六萬(wàn)多次的方法來(lái)執(zhí)行完該程序行，顯然不合適，為此

26、，可以采取以下一些方法: 第一，用鼠標(biāo)在 子程序的最后一行（ ret）點(diǎn)一下，把光標(biāo)定位于該行，然后用菜單 Debug-Run to Cursor line（執(zhí)行到光標(biāo)所在行），即可全速執(zhí)行完黃色箭頭與光標(biāo)之間的程序行。 第二，在進(jìn)入該子程序后，使用菜單 Debug-Step Out of Current Function（單步執(zhí)行到該函數(shù)外），使用該命令 后，即全速執(zhí)行完調(diào)試光標(biāo)所在的子程序或子函數(shù)并指向主程序中的下一行程序（這里是 JMP LOOP 行）。 第三種方法，在開(kāi)始調(diào)試的，按 F10 而非 F11，程序也將單步執(zhí)行，不同 的是，執(zhí)行到 lcall delay 行時(shí)，按下 F10

27、鍵，調(diào)試光標(biāo)不進(jìn)入子程序的內(nèi)部，而是全速 執(zhí)行完該子程序，然后直接指向下一行“JMP LOOP”。靈活應(yīng)用這幾種方法，可以大大提 高查錯(cuò)的效率。2. 在線匯編在線匯編 在進(jìn)入 Keil 的調(diào)試環(huán)境以后，如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可以直接對(duì)源程序進(jìn)行修改，但是 要使修改后的代碼起作用，必須先退出調(diào)試環(huán)境，重新進(jìn)行編譯、連接后再次進(jìn)入調(diào)試，如 果只是需要對(duì)某些程序行進(jìn)行測(cè)試，或僅需對(duì)源程序進(jìn)行臨時(shí)的修改，這樣的過(guò)程未免有些 麻煩，為此 Keil 軟件提供了在線匯編的能力，將光標(biāo)定位于需要修改的程序行上，用菜單 Debug-Inline Assambly 即可出現(xiàn)如圖3 的對(duì)話框，在 Enter New 后

28、面的 編緝框內(nèi)直接輸入需更改的程序語(yǔ)句，輸入完后鍵入回車將自動(dòng)指向下 一條語(yǔ)句，可以繼續(xù)修改，如果不再 需要修改，可以點(diǎn)擊右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗口。 3. 斷點(diǎn)設(shè)置斷點(diǎn)設(shè)置 程序調(diào)試時(shí)，一些程序行必須滿足一定的條件才能被執(zhí)行到（如程序中某變量達(dá)到一定的值、按鍵被按下、串口接收到數(shù)據(jù)、有中斷產(chǎn)生等），這些條件往往是異步發(fā)生或難以預(yù) 先設(shè)定的，這類問(wèn)題使用單步執(zhí)行的方法是很難調(diào)試的，這時(shí)就要使用到程序調(diào)試中的另一 種非常重要的方法斷點(diǎn)設(shè)置。斷點(diǎn)設(shè)置的方法有多種，常用的是在某一程序行設(shè)置斷點(diǎn)， 設(shè)置好斷點(diǎn)后可以全速運(yùn)行程序，一旦執(zhí)行到該程序行即停止，可在此觀察有關(guān)變量值，以 確定問(wèn)題所在。在程序行設(shè)

29、置/移除斷點(diǎn)的方法是將光標(biāo)定位于需要設(shè)置斷點(diǎn)的程序行，使 用菜單 Debug-Insert/Remove BreakPoint 設(shè)置或移除斷點(diǎn)（也可以用鼠標(biāo)在該行雙擊實(shí)現(xiàn)同 樣的功能）；Debug-Enable/D isable Breakpoint 是開(kāi)啟或暫停光標(biāo)所在行的斷點(diǎn)功能； Debug-Disable All Breakpoint 暫停所有斷點(diǎn)；Debug-Kill All BreakPoint 清除所有的斷點(diǎn)設(shè) 置。這些功能也可以用工具條上的快捷按鈕進(jìn)行設(shè)置。 除了在某程序行設(shè)置斷點(diǎn)這一基本方法以外，Keil 軟件還提供了多種設(shè)置斷點(diǎn)的方法，按 Debug-Breakpoints 即出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，該對(duì)話框用于對(duì)斷點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)置，如圖所示 n 1） 在 Experssion 中鍵入 a=0 xf7，再點(diǎn)擊 Define 即定義了一個(gè)斷點(diǎn)， 注意，a 后有兩 個(gè)等號(hào)，意即相等。該表達(dá)式的含義是：如果 a 的值到達(dá) 0 xf7 則停止程序運(yùn)行。除使用相等符號(hào)之外，還可以使用,=,=,!=（不等于）,&（兩值按位與）,&（兩值相與）等運(yùn)算符號(hào)。n 2） 在 Experssion 后中鍵入 Delay 再點(diǎn)擊 Define，其含義是如果執(zhí)行標(biāo)號(hào)為 Delay 的行 則中斷。