目标代码下载与调试技巧

1.仿真调试方法

目标代码下载调试环境通常有软件仿真和硬件仿真两种。

图2-30　单片机仿真系统调试连接

·软件仿真：这种方法主要是使用计算机软件，如Labcenter Electronics的Proteus ISIS来模拟运行实际的单片机运行，因此仿真与硬件无关的系统具有一定的优点。用户不需要搭建硬件电路就可以对程序进行验证，特别适合于偏重算法的程序。软件仿真的缺点是无法完全仿真与硬件相关的部分，因此还要通过硬件仿真来完成最终的设计。

·硬件仿真：使用附加的硬件来替代用户系统的单片机并完成单片机全部或大部分的功能，使用了附加硬件后用户就可以对程序的运行进行控制，如单步、全速、查看资源、断点等。硬件仿真是开发过程中所必需的。

仿真器就是通过仿真头用软件来代替在目标板上的51芯片，关键是不用反复的烧写，不满意随时可以修改，在调试时可以进行单步、步入、步越、断点、执行到光标处等一系列调试手段，并可以执行到程序的任一位置，查看变量等，调试极为方便，详细使用方法可通过仿真器厂商提供；缺点是开发成本比较高。单片机仿真系统调试连接如图2-30所示。

2.程序下载运行方法

程序下载通常有三种方法。

（1）编程器烧录。

用编程器把编译好的文件烧写到MCU芯片上去，验证其功能，调试中需要频繁地插拔芯片。一般编程器都有相应的编程器软件配合使用。

（2）ISP在系统可编程。

ISP（In-System Programming，在系统可编程），是指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程，ISP下载方式的优点是可以在线编程，直接把程序下载到单片机目标版上，特别适合做实验的用户，无须频繁地插拔芯片，省时省力。ISP技术是未来的发展方向。

将下载头的相关引脚引入目标板，即可方便快速地对目标板在系统编程。89S5x系列单片机额外添加了在系统可编程Flash存储器，特意设计为方便在线编程，使得其下载线电路简单，且可实现并行或者串行模式的在线编程。(www.xing528.com)

对89S5x的Flash在线编程技术的详细介绍可参考相关文档。下载头与目标单片机管脚连接图如图2-31所示，下载插座管脚图如图2-32所示。

图2-31　下载头与目标单片机管脚连接图

图2-32　下载插座管脚图

注意：

①ISP在线编程只能提供给具有ISP功能的芯片，如89C5x就不可使用，其只能在并行模式下，且所需引脚多，信号复杂，下载线电路烦琐。因此，用89C5x的设计者只能用专业编程器下载程序。

②设计电路板时目标单片机的ISP相关管脚最好专门供ISP使用，而不要设计其他功能。

③如果复位电路由RC电路组成，则RESET管脚可以直接相连，同时提醒您为了MCU的安全，电容不能过大，建议取值1μF，最好不要超过10μF。

（3）IAP在应用中编程。

IAP（In Application Programming，在应用中编程），就是在系统运行的过程中动态编程，对程序执行代码进行动态修改。

IAP技术应用于单片机系统的数据存储和在线升级。例如，在程序运行过程中产生4KB数据表，为了避免占用SRAM空间，用户可以使用IAP技术将此表写入片内Flash。又如，用户在开发完一个系统后要增加新的软件功能，可以使用IAP技术在线升级程序，避免重新拆装设备。注意，不是所有的单片机都具有该功能。