单片机及接口技术 第7章 单片机应用系统设计与开发.ppt

　　但是在应用中, 若片内的这些硬件资源不够使用, 就需要在片外加以扩展。 通过系统扩展, 单片机应用系统具有了更多的硬件资源, 因而有了更强的功能。 　　由于定时器/计数器、 中断源等资源的分配比较容易, 因此下面只介绍ROM/EPROM资源和RAM资源的分配。 　　1. ROM/EPROM资源的分配 　　ROM/EPROM用于存放程序和数据表格。 按照51单片机的复位及中断入口的规定, 002FH以前的地址单元作为中断、 复位入口地址区。 在这些单元中, 一般都设置了转移指令, 用于转移到相应的中断服务程序或复位启动程序。 当程序存储器中存放的功能程序及子程序数量较多时, 应尽可能为它们设置入口地址表。 一般将常数、 表格集中设置在表格区, 二次开发扩展区则尽可能放在高位地址区。 　　2. RAM资源的分配 　　RAM分为片内RAM 和片外RAM。 片外RAM的容量比较大, 通常用来存放批量大的数据, 如采样结果数据; 片内RAM容量较少, 应尽量重叠使用, 比如数据暂存区与显示、 打印缓冲区重叠。 　　对于8051单片机来说, 片内RAM是指00H~7FH单元, 这128个单元的功能并不完全相同, 分配时应注意发挥各自的特点, 做到物尽其用。 　　00H~1FH这32个字节可以作为工作寄存器组, 在工作寄存器的8个单元格中, R0和R1具有指针功能, 是编程的重要角色, 应充分发挥其作用。 系统上电复位时, 置PSW= 00H, 当前工作寄存器为0组, 而工作寄存器组1为堆栈, 并向工作寄存器组2、 3延伸。 若在中断服务器中也要使用R1寄存器且不将原来的数据冲掉, 则可在主程序中先将堆栈空间设置在其他位置, 然后在进入中断服务器程序后选择工作寄存器组1、 2或3, 这时若再执行诸如MOV R1, #00H指令, 就不会冲掉R1(01H单元)中原来的内容, 因为这时R1的地址已改变为09H、 11H或19H。 在中断服务程序结束时, 可重新选择工作寄存器组0。 　　因此, 通常可在应用程序中安排主程序及调用的子程序使用工作寄存器组0, 而安排定时器溢出中断、 外部中断、 串行口中断使用工作寄存器组1、 2或3。 7.4　单片机应用系统的调试 　　单片机应用系统调试是系统开发的重要环节。 当完成了单片机应用系统的硬件、 软件设计和硬件组装后, 便可进入单片机应用系统调试阶段。 系统调试的目的是要查出用户系统中硬件设计与软件设计中存在的错误及可能出现的不协调问题, 以便修改设计, 最终使用户系统能正确地工作。 　　最好能在方案设计阶段考虑系统调试问题, 如采取什么调试方法, 使用何种调试仪器等, 以便在系统方案设计时将必要的调试方法综合进软、 硬件设计中, 或提早做好调试准备工作。 　　系统调试包括软件调试、 硬件调试及软、 硬件联调。 根据调试环境的不同, 系统调试又分为模拟调试与现场调试。 各种调试所起的作用是不同的, 它们所处的时间段也不一样, 但它们的目标是一致的, 都是为了查出用户系统中潜在的错误。 7.4.1　单片机应用系统调试工具 　　在单片机应用系统调试中, 最常用的调试工具有以下几种: 　　1. 单片机开发系统 　　单片机开发系统(又称仿真器)的主要作用是: 　　(1) 系统硬件电路的诊断与检查。 　　(2) 程序的输入与修改。 　　(3) 硬件电路、 程序的运行与调试。 　　(4) 程序在EPROM中的固化。 　　由于单片机本身不具有调试及输入程序的能力, 因此单片机开发系统成为了开发单片机应用系统不可缺少的工具。 　　通常, 一种开发系统只适宜开发同一系列的单片机。 例如, Intel公司推出的ICE 5100/252单片机在线仿真器用于开发研制MCS 51系列单片机应用系统; ATD 96/98B单片机开发系统用于开发研制8096/98单片机应用系统。 Motorola公司推出的MC68HC11EVM仿真模块用于开发研制MC68HC11系列单片机应用系统。 也有少数的开发系统可以开发类型较多的单片机, 但一般局限于同一公司的产品范围。 　　例如, Motorola公司推出的HDS 200、 HDS 300开发系统可开发Motorola全系列单片机MCV, 这类开发系统功能很强, 但价格较贵。 国内推出的SICE通用单片机在线仿真系统, 其基本型用于开发8031/8032单片机, 外接不同的仿真板即可构成8751、 MCS 48、 MCS 96仿真器, 从而成为通用的仿真器。 因此, 单片机开发系统的选择原则是开发系统的单片机与用户系统的单片机必须为同一系列产品。 　　开发系统可独立工作, 也可与通用计算机联机使用。 它提供必要的开发软件及丰富的子