单片机应用系统开发技术

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1、第9章单片机应用系统开发技术9.1单片机的开发系统及开发工具9.2单片机应用系统的设计原则与过程9.3单片机应用系统的抗干扰设计9.4单片机应用系统实例9.1单片机的开发系统及开发工具一个单片机应用系统从提出任务到正式投入运行的过程，称为单片机的开发，开发过程所用的设备为开发工具。下一页返回9.1单片机的开发系统及开发工具9.1.1单片机的开发系统1.概述单片机应用系统建立以后，电路正确与否，程序是否有误，怎样将程序装入机器等，这都必须借助单片机开发系统装置来完成。单片机开发系统是单片机编程调试的必需工具。单片机开发系统和一般通用计算机系统相比，在硬件

2、上增加了目标系统的在线仿真器、编程器等部件，所提供的软件除有类似一般计算机系统的简单的操作系统之外，还增加了目标系统的汇编和调试程序等。下一页返回上一页9.1单片机的开发系统及开发工具功能强大、操作方便的单片机开发系统能加快单片机应用系统的研制周期。国外早已研制出功能较全的产品，但价格昂贵，在国内没有得到推广。国内很多单位根据我国国情研制出MCS-51单片机开发系统的系列产品。例如MICE-51、DVCC-51、SICE、SYBER等。这些产品大部分是开发型单片机，通过软件手段可达到或接近国外同类产品。尽管它们的功能强弱并不完全相同，但都具有较高的性能

3、价格比。下一页返回上一页9.1单片机的开发系统及开发工具2.单片机开发系统的功能单片机应用系统研制的成功与否以及研制周期的长短与单片机开发系统性能的优劣密切相关。一个性能优良的单片机开发系统应具备以下几个方面的功能。1)在线仿真功能在线仿真器简称ICE(InCircuitEmulator)，是由一系列硬件组成的单片机开发装置。在线仿真器应能仿真目标系统(即应用系统)中的单片机，并能模拟目标系统的ROM、RAM和I/O接口，使在线仿真器仿真时的运行环境与目标机脱机运行时的运行环境完全相同。下一页返回上一页9.1单片机的开发系统及开发工具(1)仿真功能。在

4、线仿真时，开发系统应能将在线仿真器中的单片机完整地出借给目标系统，不占用目标系统单片机的任何资源。单片机的资源包括片内的CPU、RAM、SFR、定时/计数器、中断源、I/O接口以及外部可扩展的ROM、RAM空间，这些资源应该允许目标系统充分自由地使用，不应受到任何限制，使目标系统能根据单片机固有的资源特性进行软硬件设计。下一页返回上一页9.1单片机的开发系统及开发工具(2)模拟功能。在开发目标系统的过程中，单片机的开发系统允许用户使用它内部的RAM存储器和I/O来替代目标系统中的ROM程序存储器、RAM数据存储器和I/O，使用户在目标系统样机还未完全配

5、置好以前，便可以借用开发系统提供的资源进行软件的开发。下一页返回上一页9.1单片机的开发系统及开发工具在研制目标系统开始的初级阶段，目标程序还未生成，此时用户编写的程序必须存放在开发系统RAM存储器内，以便于对程序进行调试和修改。开发系统所能出借的可作为目标系统程序存储器的RAM，通常称之为仿真RAM，开发系统中仿真RAM的容量和地址映射应和目标机系统完全一致。对于MCS-51系列单片机开发系统，最多能出借64KB的仿真RAM，并保持原有复位入口和中断入口地址不变，但不同的开发系统所出借的仿真RAM的容量不一定相同，使用时应参考有关说明。下一页返回上一

6、页9.1单片机的开发系统及开发工具2)调试功能。开发系统的调试功能应包含以下几个方面。(1)运行控制功能。开发系统应能使用户有效地控制目标程序的运行，以便检查程序运行的结果，对存在的硬件故障和软件错误进行修改。至少应具有下列运行模式。①单步运行:从任意的程序地址开始执行一条指令后停止运行。②断点运行:允许用户任意设置断点，从规定地址开始运行后，遇到符合条件的断点后停止运行。下一页返回上一页9.1单片机的开发系统及开发工具③连续运行:从指定地址开始，连续地、全速地运行目标程序。④起停控制:允许用户根据需要启动或停止运行目标程序。下一页返回上一页9.1单片

7、机的开发系统及开发工具(2)对目标系统状态的读出、修改功能。当CPU停止执行目标系统的程序后，允许用户方便地读出或修改目标系统所有资源的状态，以便检查程序运行的结果。可供用户读出、修改的目标系统资源应包括以下3种。①程序存储器(开发系统中的仿真ROM或目标机中的ROM)②单片机片内资源(工作寄存器、特殊功能寄存器、I/O口、RAM及位存储单元)。③系统中扩展的RAM和I/O口。下一页返回上一页9.1单片机的开发系统及开发工具(3)跟踪功能。高性能的单片机开发系统还应具有逻辑分析仪的功能，在目标程序运行过程中，能跟踪并存储目标系统总线上的地址、数据和控制

8、信号的状态变化。跟踪存储器能同步记录总线上的有关信息，用户可根据需要显示跟踪开发系统搜集到的信