基于KEIL 51的單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1．引言

近年來(lái)隨著KEIL 51不斷升級(jí)，高版本的KEIL 51編譯器，尤其是Keil μVision2(基于Windows的C51集成編譯環(huán)境)以其性能優(yōu)越、使用方便，受到眾多單片機(jī)愛(ài)好者的歡迎。KEIL 51以軟件包的形式向用戶提供包括C51交叉編譯器、A51宏匯編、BL連接定位器等一系列工具和μVision2軟件仿真器dScope51等開(kāi)發(fā)平臺(tái)。但是目前支持高版本KEIL 51編程的仿真器價(jià)格較高。為此提供了基于KEIL 51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

2.硬件電路設(shè)計(jì)

基于KEIL 51開(kāi)發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)電路原理如圖1所示。在圖1中存放程序的32K字節(jié)外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器62256的 （輸出允許腳），是將CPU的 和 信號(hào)相與后再與之連接，此時(shí)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器在 有效時(shí)，就相當(dāng)于程序存儲(chǔ)器，當(dāng)然監(jiān)控程序的存放地址空間不能與這種接法的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間相重復(fù)。這種接法的另一個(gè)作用是調(diào)試時(shí)可以在用戶程序代碼設(shè)置斷點(diǎn)，監(jiān)控程序修改用戶程序代碼在所有的斷點(diǎn)處插入ACALL指令。

                       圖1 基于KEIL 51環(huán)境的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)電路原理圖

3．監(jiān)控程序設(shè)計(jì)

開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的監(jiān)控程序可用KEIL 51提供的INSTALL.BAT批處理文件生成，此文件在KEILC51MON51路徑下，需在DOS環(huán)境下執(zhí)行，語(yǔ)法如下：

INSTALL serialtype [xdatastart [codestart [BANK]PROMCHECK]]]，[]為可選項(xiàng)。

命令中的參數(shù)解釋如下：

serialtype：串行通信設(shè)置，現(xiàn)將有關(guān)MCS-51系列單片機(jī)的serialtype設(shè)置的含義列于表1中。

表1 MCS-51系列單片機(jī)的serialtype設(shè)置的含義

xdatastart：指定Monitor-51監(jiān)控程序使用的外部存儲(chǔ)單元的頁(yè)號(hào)（一頁(yè)為256字節(jié)），即所需要的硬件資源的第二頁(yè)，取值為0~FF之間的十六進(jìn)制數(shù)，缺省值為FF。例：xdatastart=FF，則X:0xFF00…X:FFFF(X表示外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元)被Monitor-51監(jiān)控程序存放內(nèi)部變量，用戶應(yīng)用程序不能使用。

codestart：指定監(jiān)控程序代碼在程序存儲(chǔ)器起始頁(yè)數(shù)，即開(kāi)始位置，取值為0~F0之間的十六進(jìn)制數(shù)，缺省值為0。

BANK：可選項(xiàng)，為代碼區(qū)分組的應(yīng)用程序安排，應(yīng)用程序不超過(guò)64K，一般不選此項(xiàng)。

PROMCHECK：可選項(xiàng)，Monitor-51監(jiān)控程序在CPU復(fù)位時(shí)檢查在程序存儲(chǔ)區(qū)0地址處是EPROM還是RAM。

例：INSTALL 0 7F 0

這條指令將設(shè)置波特率為9600bps，內(nèi)部定時(shí)器1為波特率發(fā)生器，要求CPU時(shí)鐘為11.0592MHz，Monitor-51內(nèi)部變量空間為：X:0x7F00…X:0x7FFF，Monitor-51監(jiān)控程序代碼的起始地址為：C:0x0000(C表示程序存儲(chǔ)單元)。該命令生成一個(gè) MON51.HEX，將其固化在AT89S52內(nèi)部即可使用。

INSTALL.A51中修改項(xiàng)主要有兩項(xiàng)：

(1)斷偏移量設(shè)置：當(dāng)Monitor-51監(jiān)控程序在ROM中起始地址為0時(shí)，用戶將無(wú)法使用MCS-51的中斷功能。為此Monitor-51將所有的中斷入口地址轉(zhuǎn)移至高地址的RAM區(qū)（大于監(jiān)控程序的長(zhǎng)度），這樣用戶程序就可以使用中斷功能了。當(dāng)Monitor-51監(jiān)控程序代碼的起始地址不是0 時(shí)，中斷偏移量設(shè)置無(wú)意義。

例：監(jiān)控程序代碼的起始地址為0，采用Von Neumann接法的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的起始地址為8000H，則中斷偏移量必須設(shè)置成8000H，而用戶用用程序?qū)⒋娣旁?000H之后。INSTALL.A51中的INT_ADR_OFF定義如下：
    INT_ADR_OFF EQU 8000H

(2)波特率修改：Monitor-51的波特率一般設(shè)置成9600bps或自適應(yīng)。若要改變成其它波特率，如4800bps，則修改“InitSerial:”字中的定時(shí)器初始化值。

INSTALL.A51中還有許多其它設(shè)置，一般不做修改。

MON_BANK.A51是為代碼區(qū)分組的應(yīng)用程序安排的，此處不做討論。

4. 開(kāi)發(fā)過(guò)程中的幾個(gè)問(wèn)題

由于Monitor-51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，占用了一些系統(tǒng)資源，有時(shí)給使用者帶來(lái)了不便。實(shí)際編程中常要解決一下兩個(gè)問(wèn)題：

（1）串行接口功能：串行通信是MCS-51單片機(jī)經(jīng)常要用到的功能，而這里選用的MCS-51系列單片機(jī)AT89S52只有一個(gè)串行通信口，在與PC機(jī)相連接的仿真狀態(tài)時(shí)，串行口用于與PC機(jī)通信。若在應(yīng)用程序中也用到串行口，就會(huì)發(fā)生沖突。解決方法一是用戶程序裝載完畢后，運(yùn)行用戶程序，再斷開(kāi)仿真板與PC機(jī)的串行通信線，這樣串口就可以歸用戶程序使用了，當(dāng)然這時(shí)PC機(jī)就不能在線調(diào)試了；另外，還可以選用其它的帶兩個(gè)串行口的MCS-51系列芯片。

（2）外部存儲(chǔ)空間：用戶程序越長(zhǎng)，占用的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間將越大。解決的方法是對(duì)較長(zhǎng)的程序進(jìn)行分段調(diào)試。

參考文獻(xiàn)
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