基于iap15f2k61s2單片機(jī)的在線仿真功能的實(shí)現(xiàn)

1、基于基于IAP15F2K61S2單片機(jī)的在線仿真功能的實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的在線仿真功能的實(shí)現(xiàn)文杜洋有單片機(jī)初學(xué)者問(wèn)了我這樣一個(gè)問(wèn)題：?jiǎn)纹瑱C(jī)真是個(gè)好東西，可以實(shí)現(xiàn)我的很多想法，就是在編程開(kāi)發(fā)的時(shí)候太麻煩，每次改動(dòng)都要重新編譯、下載，再等待著問(wèn)題的出現(xiàn)。僅調(diào)試一個(gè)參數(shù)就要花上幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間。對(duì)于我們這些沒(méi)什么經(jīng)驗(yàn)的編程菜鳥(niǎo)來(lái)說(shuō)太麻煩了。我想單片機(jī)技術(shù)發(fā)展至今，應(yīng)該有更便捷的開(kāi)發(fā)工具吧。杜老師你平時(shí)是怎么開(kāi)發(fā)單片機(jī)軟件的？有什么秘訣傳授一下唄！我的回

2、答是：當(dāng)然有秘訣，那就是使用“仿真功能”。什么是仿真？它如何實(shí)現(xiàn)更快捷的開(kāi)發(fā)呢？詳見(jiàn)下文。【什么是仿真】什么是仿真？我們舉一個(gè)汽車設(shè)計(jì)的例子來(lái)說(shuō)明一下吧。大家一定在影視劇或電視廣告中看過(guò)這樣的鏡頭：在一個(gè)大大的廠房里，一輛嶄新的小汽車正在以很高的速度撞向一面厚厚的水泥墻。坐在車上的兩個(gè)人面不改色心不跳，一動(dòng)不動(dòng)地等待著死亡。他們?yōu)楹稳绱死潇o，因?yàn)椤八麄儭笔菍?shí)驗(yàn)用的假人。說(shuō)時(shí)遲那時(shí)快，汽車已經(jīng)撞到了墻上，巨大的聲響夾雜著飛濺的碎片充滿了空

3、間，汽車在撞擊中破了相。旁邊的幾臺(tái)高速攝像機(jī)記錄下了這一切。這是一次真實(shí)的撞擊實(shí)驗(yàn)，目的是為了得出這款車型在出現(xiàn)意外時(shí)，是否能保住人的小命。安裝在假人身上的傳感器所得出的數(shù)據(jù)，能幫助工程師們發(fā)現(xiàn)安全隱患，改進(jìn)汽車的設(shè)計(jì)?？梢哉f(shuō)以上就是一次仿真，一輛真車和兩個(gè)假人有計(jì)劃地撞墻，模擬了真實(shí)車禍情況。仿真讓實(shí)驗(yàn)變得可能，因?yàn)闆](méi)有一個(gè)真人愿意坐在車?yán)飬⑴c這場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)真實(shí)情況很難在開(kāi)發(fā)時(shí)再現(xiàn)時(shí)，仿真就可以幫助開(kāi)發(fā)者完成必要的實(shí)驗(yàn)。這就如同單片機(jī)開(kāi)

4、發(fā)中，我們?cè)谧约旱膶?shí)驗(yàn)板上去開(kāi)發(fā)一款產(chǎn)品一樣。當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)好了一個(gè)產(chǎn)品的功能，我們要在實(shí)驗(yàn)板上模擬用戶的操作，看看操作是否正常，產(chǎn)品的反應(yīng)速度和穩(wěn)定性如何。這些都是在仿真——模仿用戶使用的真實(shí)情況。有朋友會(huì)問(wèn)了：如果這就是仿真，那還有什么好講的呢？嗯，如上所說(shuō)的仿真只是廣義上的仿真，凡是在實(shí)驗(yàn)室里用實(shí)驗(yàn)板或工程樣機(jī)模擬用戶使用的過(guò)程，都可以算是仿真。而還有一種狹義的仿真，就是下面要重點(diǎn)介紹的內(nèi)容。再說(shuō)回到汽車撞擊的實(shí)驗(yàn)吧。后來(lái)呀，汽車公司

5、的老板在辦公室里坐不住了。因?yàn)槊慨?dāng)從外面?zhèn)鱽?lái)一聲巨響，他就知道又有一輛新車被撞得稀巴爛，一陣痛苦涌上心頭。雖然理性上明白，這是為了開(kāi)發(fā)出更安全的汽車，可是感性上還是不喜歡這種燒錢的行為。人們常說(shuō)利益推動(dòng)科技進(jìn)步，當(dāng)老板的利益受損，自然就會(huì)有高科技問(wèn)世。不久，工程師們用上了一種電腦仿真軟件，它采用了虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)，只要在電腦上按幾個(gè)鈕，輸入一些汽車的參數(shù)，一臺(tái)虛擬的汽車就出現(xiàn)在屏幕上。這輛虛擬車能和真車一樣撞擊、飛濺，然后得出一大堆接近真

6、實(shí)的數(shù)據(jù)。不僅能模擬真實(shí)的撞，還能歪著撞，倒著撞，飛起來(lái)撞，飛起來(lái)轉(zhuǎn)體360度地撞。還能暫停時(shí)間，一步一步撞，或者只看撞擊中某一秒的數(shù)據(jù)。這一技術(shù)完全超越了真實(shí)實(shí)驗(yàn)，撞擊再也不用耗人耗時(shí)了，新車的開(kāi)發(fā)速度也快了很多，大大降低了成本。汽車公司的遭遇在單片機(jī)公司也同樣發(fā)生著，各種仿真軟件如雨后的水泡子般越來(lái)越多。有的直接在電腦上虛擬仿真，還有的用一種叫仿真器的東西，讓實(shí)驗(yàn)板與電腦連接，給實(shí)驗(yàn)板或工程樣機(jī)增加了單片機(jī)實(shí)物所不能達(dá)到的仿真功能。

7、其中最重要的一個(gè)功能就是“單步運(yùn)行”了。在仿真軟件里，把單片機(jī)從上電開(kāi)始以正常的速度一直運(yùn)行下去的過(guò)程叫“全速運(yùn)行”。相對(duì)的，如果單片機(jī)只運(yùn)行程序中的某一條或幾條程序就是單步運(yùn)行了。在非仿真的情況下，單片機(jī)是不能單步運(yùn)行的。那單步運(yùn)行有什么用呢？呵呵，單步運(yùn)行第1步：下載到STCISPV6.36軟件，目前只有V6.36及以上版本支持仿真功能。第2步：點(diǎn)擊軟件右側(cè)的“KEIL關(guān)聯(lián)設(shè)置”選項(xiàng)卡。仿真相關(guān)的操作都在這個(gè)選項(xiàng)卡里完成。第3步：接

8、著點(diǎn)擊“添加MCU型號(hào)到Keil中”。這個(gè)操作效果是把STC芯片的仿真程序與KEIL軟件綁定在一起，這樣KEIL軟件中的仿真功能才能操作STC單片機(jī)硬件。第4步：在彈出的“瀏覽文件夾”窗口中找到KEIL軟件的安裝目錄，并點(diǎn)擊“確定”。（默認(rèn)是在C:Keil中）第5步：點(diǎn)擊“將IAP15F2K61S2設(shè)置為2.0版仿真芯片”，在此處可以仿真的芯片有兩款：IAP15F2K61S2和IAP15L2K61S2，前一款是F表示5V電源電壓的芯片，

9、后一款是L表示3.3V電源電壓的芯片。我們以5V芯片為例。第6步：按下第5步的按鈕后，按鍵變灰，下方狀態(tài)窗口出現(xiàn)“正在檢測(cè)目標(biāo)單片機(jī)…”。這個(gè)提示的意思是你需要給單片機(jī)重新上電了，和之前給單片機(jī)寫入HEX文件的方法相同。此時(shí)在硬件上給單片機(jī)冷啟動(dòng)，即會(huì)出現(xiàn)下載程序的提示，最后顯示下載完成。大家可能不明白了，不是要仿真嗎，為什么還要下載程序呢？其實(shí)這次下載的是仿真所需要的仿真處理程序，而不是我們要運(yùn)行的HEX程序文件。仿真處理程序的功能是

10、接收KEIL軟件通過(guò)串口發(fā)出的仿真指令，再用這個(gè)指令去操控單片機(jī)寄存器和IO接口什么的。由此可見(jiàn)仿真處理程序是必不可少的哦。第7步：打開(kāi)KEIL，打開(kāi)你想要仿真的項(xiàng)目，我打開(kāi)一個(gè)P1接口流水燈的程序，一會(huì)我們也以此為例詳細(xì)講解。第8步：點(diǎn)擊TargetOptions按鍵，或在菜單欄中點(diǎn)擊ProjectOptionsfTarget。第9步：進(jìn)入Options窗口后，點(diǎn)擊Device選項(xiàng)卡。第10步：在Database下拉列表中選擇“STC