仿真器文檔

1、仿真器是用以實現(xiàn)硬件仿真的硬件。仿真器可以實現(xiàn)替代單片機(jī)對程序的運行進(jìn)行控制，例如單步，全速，查看資源斷點等。盡管軟件仿真具有無需搭建硬件電路就可以對程序進(jìn)行驗證的優(yōu)點，但無法完全反映真實硬件的運行狀況，因此還要通過硬件仿真來完成最終的設(shè)計。目前的開發(fā)過程中硬件仿真是必需的。使用仿真器開發(fā)的問題仿真器的可靠性非常依賴于其設(shè)計者的水平。隨著電子設(shè)備的復(fù)雜化，仿真器的用戶越來越難以辨別開發(fā)所遇到的問題出于何處。而基于對仿真器的信賴，用戶將首

2、先懷疑問題出自自身的設(shè)計之中。如果用戶在耗費大量精力后最終發(fā)現(xiàn)問題來自仿真器，那么該用戶可能會對所有仿真器失去信任而放棄使用。部分用戶認(rèn)為仿真器不可靠，在開發(fā)中很少或不使用仿真器。他們使用以下方式進(jìn)行開發(fā)：1.根據(jù)自己的設(shè)計建立一個符合要求的硬件平臺。如果該平臺涉及的程序比較復(fù)雜。還要搭建一個人機(jī)交流的通道人機(jī)交流通道可能是一個簡單的發(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.寫一個最簡單的程序例，比如讓發(fā)光二極管連續(xù)閃

3、爍。程序編譯后燒寫到單片機(jī)芯片中，驗證硬件平臺是否工作正常。3.硬件平臺正常工作后編寫系統(tǒng)最低層的驅(qū)動程序，每次程序更改后都重新燒寫單片機(jī)芯片驗證。如果在程序驗證中遇到問題，則在程序中加入一些調(diào)試手段，如通過串口發(fā)送一些信息到PC端的超級終端上，用于了解程序的運行情況。4.系統(tǒng)低層驅(qū)動程序完成后再編寫用戶框架程序。由于這部分已經(jīng)不涉及到硬件，所以程序中的問題用戶一般能夠發(fā)現(xiàn)。然而對于復(fù)雜的情形，這樣的硬件平臺實際上已經(jīng)具備了仿真器的功能

4、，并發(fā)揮了仿真器的作用。仿真器產(chǎn)品的服務(wù)問題用戶使用仿真器來開發(fā)產(chǎn)品的過程中，可能會遇到仿真器、產(chǎn)品本身、用戶系統(tǒng)的問題，并求助于仿真器生產(chǎn)廠商。如果仿真器的生產(chǎn)廠商只專注于仿真器的設(shè)計，而不熟悉單片機(jī)應(yīng)用，則可能無法對用戶提出的問題不能作出正確的判斷。反之，既熟悉仿真器的使用，又有豐富單片機(jī)開發(fā)經(jīng)驗的仿真器廠商則有能力給與用戶技術(shù)支持，并協(xié)助用戶快速地找出問題。仿真器原理仿真器內(nèi)部的P口等硬件資源和51系列單片機(jī)基本是完全兼容的。仿真

5、主控程序被存儲在仿真器芯片特殊的指定空間內(nèi)，有一段特殊的地址段用來存儲仿真主控程序，仿真主控程序就象一臺電腦的操作系統(tǒng)一樣控制仿在與一些有經(jīng)驗的工程師交談中，我們會發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)一部分工程師在開發(fā)中不使用或很少仿真器。向他們詢問，原因得到的回答是“仿真器不可靠“但是他們是如何解決程序開發(fā)中遇到的問題呢？通過深入的交流才明白他們是按照這樣的方法來開發(fā)程序的：(1)根據(jù)自己的設(shè)計建立一個符合要求的硬件平臺，如果該平臺涉及的程序比較復(fù)雜。還要搭建

6、一個人機(jī)交流的通道人機(jī)交流通道可能是一個簡單的發(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)寫一個最簡單的程序例，如只是將發(fā)光二極管連續(xù)的閃爍。程序編譯后燒寫到單片機(jī)芯片中，驗證硬件平臺是否工作正常。(3)硬件平臺正常工作后編寫系統(tǒng)最低層的驅(qū)動程序，每次程序更改后都重新燒寫單片機(jī)芯片驗證。如果在程序驗證中遇到問題，則可能在程序中加入一些調(diào)試手段。例如通過串口發(fā)送一些信息到PC端的超級終端上，用于了解程序的運行情況。(4)

7、系統(tǒng)低層驅(qū)動程序完成后再編寫用戶框架程序，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所設(shè)計的程序不是很龐大或很復(fù)雜。因為在做簡單的項目時，我們可以通過一個發(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，實時性更強(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

8、斷點的功能，因為我想知道在某一個時刻單片機(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芯片占用的時間就很多，這時用戶就會想能下載程序并運行的裝置。到這里，您會看到，隨著用戶要求的越來越高，調(diào)試裝置已經(jīng)越來越象一個通用的仿真器了。因此我們的建議是：不要回避使用仿真器因為使用仿真器能提高您的開發(fā)速度。但是不能否認(rèn)的是，用戶回避使用仿真器也是有原因的。因為仿真器也是一種電子裝置，非常依賴于設(shè)計者的水平。如果一個仿真

9、器設(shè)計者的水平有欠缺，那將給仿真器的使用者帶來很大的問題。因為仿真器的使用者將分不清楚究竟是程序的問題還是出在那里。隨著電子設(shè)備的復(fù)雜化，設(shè)計工程師面臨前所未有的壓力。您可以想象，用戶發(fā)現(xiàn)了程序中有一個問題，首先懷疑是自己系統(tǒng)中的問題，可能是軟件方面也可能是硬件方面。因為用戶系統(tǒng)處于開發(fā)階段，用戶基本上不會懷疑仿真器。在這種情況下，用戶將耗費很大的精力在自己的系統(tǒng)中尋找并不存在的問題。如果用戶最終發(fā)現(xiàn)問題來源于仿真器，并通過燒寫芯片驗證