網上看到資料，任何STC單片機都可硬件仿真。移植到普中開發板，用STC90C516實驗通過。版權歸原作者。初學者用來理解程序運行過程，深入點可以調試程序，不用反復燒錄程序，很好用。
任何一片 STC單片機（如低速 STC89C52,高速 STC12C5A60S2）都支持在片仿真調試，也稱為在系統調試，這種調試方式必須在每個需要調試的程序中增加 16行固定不變的代碼，并且必須加入 KEIL中自帶的兩個系統文件，先看下面這個最簡單的完整程序吧。 例 2-2：在片調試，讓接在 P1.0引腳 LED閃爍發光(工程名：ISD51_Debug.uv2) #include "stc12c5a.h" //STC12C5A60S2單片機寄存器定義頭文件 #include "ISD51.h" //系統調試專用 #define _DEBUG //系統調試專用，調試完成后，發布程序時，只需將該行注釋掉即可。 //若不注釋掉本行，單片機上電后不會自動執行用戶程序，只能通過調試環境啟動。 sbit P10=P1^0; void delay(unsigned long cnt) { while(cnt>0) cnt--; } void main(void) { #ifdef _DEBUG //系統調試專用 SCON = 0x50; //系統調試專用（0101 0000，8位可變波特率，無奇偶校驗） TMOD = 0x20; //系統調試專用（定時器工作在方式 2） TH1 = 0xfd; //系統調試專用（11.059MHz晶振，波特率 9600） TL1 = 0xfd; //系統調試專用（11.059MHz晶振，波特率 9600） TR1 = 1; //系統調試專用 ISDinit(); //系統調試專用 ISDwait(); //系統調試專用 #endif //系統調試專用 ES=1; //系統調試專用 EA=1; //系統調試專用 while(1) //主程序循環 { #ifdef _DEBUG //系統調試專用（此行一定不能寫在前行“{”后，否則編譯出錯) ISDcheck(); //系統調試專用 #endif //系統調試專用 delay(6); P10=~P10; } } 按正常方式建立工程和 C文件，并將 C文件加入工程，將這個程序代碼復制到 C文件中，把 keil安裝 目錄下\C51\ISD51目錄下的 ISD51.A51、ISD51.H兩個文件復制到當前工程文件夾中，并把 ISD51.A51添 加到 Source Group組中（與添加 C源程序文件方法相同）。 設置工程， 在Output選項卡選中“Create HEX File”,在Debug選項卡右半塊選擇“Keil ISD51 In-System Debugger”, 去掉 Run to main 的選擇，點 Settings按鈕，設置串口號和波特率，注意，由于上面代碼中初始化串口時波特率設的 9600，對應電路板晶振頻率是11.059MHz，所以這里的通信波特率只能設為9600，否則進入不了調試界面。   試狀態前需要重新下載程序或重新給單片機系統上電，或者通過芯片 9腳外部復位按鍵復位單片機，否則可能無法進入調試狀態。（提示連接錯誤） 特別提示：單步調試或程序中設有斷點，整個程序執行速度特別緩慢（比實際運行速度慢 100 倍左右），由于這個原因，對于常見的通信程序，比如有時間限制的 18B20程序，實際程序下載到單片機后運行可能完全正常，而單步或斷點調試卻得不到正確的結果，對于這種情況的調試，可在通信程序開始時關閉串口中斷(ES=0;)，通信程序結束時打開串口中斷(ES=1;)，這樣就不影響程序速度，另外全速運行時也是不會影響程序速度的。 如果 STC的其它中斷函數擁有的中斷優先級別比 ISD51 更高或者相同，要實現斷點或程序單步就不行了，默認狀態下, ISD51 中斷函數使用的中斷優先等級為 0級（0低級中斷，1高級中斷），所以默認狀態下是不能調試帶有中斷函數的程序。 目前 STC 最新的單片機型號 STC15F2K60S2 可用 IAP15F2K61S2 仿真芯片進行仿真，IAP15F2K61S2仿真芯片也只能仿真 STC15F2K60S2 單片機，此仿真芯片使用方法詳見 STC 官方提供的 ISP 下載軟件。使用此仿真芯片優點是不需要在代碼中增加額外代碼，不需要將 HEX 文件下載進入單片機，對程序執行速度也沒什么影響，不足之處任然要占用串口（P3.0、P3.1），若在代碼中有操作串口（P3.0、P3.1）的命令，將會中斷程序的調試過程，如下圖所示。 另外 STC15 系列單片機引腳排列與 STC12 系列不兼容，連電源供電引腳都不一樣，不過還好，兩種單片機互換不會因電源引腳不同燒壞單片機，只是不能正常工作而已。 2.3.3 各種仿真方法對比 使用 P89V51RD2仿真芯片優點是價格便宜，操作簡便，運行速度快，可仿真匯編語言和 C語言編寫的代碼，最適用于仿標準 8051內核的單片機，如AT89C51,AT89C52等。 STC單片機的在片調試功能不但可仿真標準 8051的各個功能，還能仿 STC新增的其它功能，如 AD轉換、PWM等，缺點是要在每一個需要調試的程序中增加額外的專門用于調試的代碼，并且需要占用定時器 0，如果用戶程序中含有軟件延時程序，程序一旦進入延時程序就運行相當緩慢（比實際硬件運行速度慢 100倍），如果代碼中的其它中斷函數擁有的中斷優先級別相比 ISD51 相同或者更高，要實現斷點或程序單步就不能了。在仿真復雜程序時，運行不穩定而經常死機，仿真SPI通信程序或 AD轉換程序時可能執行了一條對相 應寄存器的操作命令后在 Watch窗口中根本看不到寄存器內容的變化，當然，出現這種類似的不可思議的問題時首先需要檢查KEIL的優化級別是否為0，若不為0首先把優化級別改為0,另外可將光標定位在Watch窗口中變量值的位置，敲回車鍵刷新一下顯示看看數值是否有變化。也可單擊工具欄“Toolbox”按鈕如下 圖所示：  單擊后出現了屏幕刷新的小窗口和按鈕，單擊按鈕就可刷新數據。 從以上介紹可以看出，P89V51RD2芯片使用方便，主要用于仿傳統 51單片機，ISD51適用于任何一款STC單片機，使用麻煩，穩定性較差，IAP15F2K61S2 價格低廉（10 元以下），使用方便，專用于 STC15F2K60S2單片機仿真，3種仿真方式都必須占用標準串口，對串口通信部分無法仿真，實際串口通信中就得特別留意波特率是否正確，計算機輸出字節數據時有時會多輸出無關的字節，比如用串口助手或自己編寫代碼發送 3字節數據，在有效的 3字節前有可能產生一個無效字節，導致通信錯誤，單片機程序應加入幀頭識別，只有第一字節為有效幀頭才開始正式接收數據，這在以后章節（單總線 18B20 通信）會有完整實例。有了硬件仿真，千萬別忘了軟件仿真，一般的程序調試都應先使用軟件仿真，軟件仿真有助于加強程序的理解，軟件仿真正常后下載到單片機觀察運行結果，如果有問題再次通過軟件仿真分析原因，最后才考慮硬件仿真。 普中開發板STC90c516RD測試通過。
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2022-11-17 18:12 上傳
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