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51单片机简易仿真器的制作

51单片机简易仿真器的制作
实验目的:
由于市场上现有的单片机仿真器非常昂贵,为了减少在开发单片机时的成本,故提出利用SST公司的SST89E564RD系列单片机制作简单的51单片机仿真器。

实验环境:
1.硬件环境:
计算机一台SST89E564RD单片机MAX232芯片串口线一根
2.软件环境:
Protel99SE软件和KeilC51软件。

其中Protel99SE可以完成硬件原理图的设计,以及PCB板的制作;KeilC51可以完成工程的建立,代码的编写,程序的编译以及最终的软硬件仿真。

实验内容:
1.实验原理:
只需将SST单片机的RXD P3.0和TXD P3.1管脚通过一个RS232的电平转换电路连接到PC的COM串口即可,可使用这个RS232的转换电路做一个通用的8051的下载线。

下载时只需将下载线连接到用户目标板上单片机的P3.0P3.1 VCC,GND4个管脚即可进行下载或仿真。

设计的原理图如图1所示,在实际的设计过程中,添加了一个发光二极管,其目的很简单,就是为了验证仿真器供电正常。

图1SST89E564单片机仿真器原理图
设计的SST89E564单片机仿真器的测试板如图2所示,在设计并印制PCB 板之后,硬件电路的设计就完成了。

图2仿真器测试板
2.实验步骤:
1)通过SST串口下载软件BootLoader下载SOFTICE监控代码
由于SST的MCU在出厂时已经将BOOT LOADER的下载监控程序写入到芯片中,因此无需编程器就可通过SST BOOT-STRAP LOADER软件工具将用户程
序下载到SST的MCU中,从而运行用户程序。

SST BOOT-STRAP LOADER软件工具还可将原来的MCU内部的下载监控程序转换为SoftICE的监控程序,从而实现SOFTICE的仿真功能。

执行SSTEasyIAP11F.exe软件运行SST Boot-Strap Loader,在内部模式下检测到对应器件的型号后,SoftICE固件通过按SoftICE菜单下“Download SoftICE”选项下载,便将SoftICE固件下载到MCU。

在BLOCK1的SST Boot-Strap Loader 会被SoftICE固件代替。

详细操作步骤如下
A选择连接的串口
B选择芯片型号和内部存储器模式(选择使用SST89E564RD,使用片内程序存储器)
C选择串口波特率MCU的晶振频率
D按确定后再重新复位MCU
E如果通讯成功在窗口的右上角可以显示出芯片的型号及BOOT LOADER的版本信息
F通讯成功,点击DOWNLOAD SOFTICE的按钮,即可将MCU内部的BOOT LOADER的监控程序更换为SOFTICE的监控程序
G点击确定按钮确认转换为SOFT ICE的监控程序
H这是转换后的提示信息说明转换SOFTICE监控程序成功
此时这片SST89E554芯片便具备了SOFTICE的在线仿真的功能
2)如何使用SoftICE
A设置KEIL C51的DEBUG调试参数环境
使用KEIL C51打开Project用户程序,更改调试仿真的选项,选择为MON-51的硬件仿真
B设置仿真的通讯参数点击SETTING按钮去掉CACHE选项
在完成了以上的设置之后,就可以象使用其他昂贵的仿真器一样对51系统进行调试了。

实验总结:
SST的仿真器功能可以代替大部分的专用仿真器的功能,使在开发单片机时省却了价格昂贵的仿真器和编程器使得51单片机的开发更加容易和普及,并且SST的单片机价格便宜出厂时就包含了在线下载和在线仿真的功能。

SoftICE下载网址:
/products/software_utils/softice/index.xhtm l
3SoftICE用到的MCU硬件资源
SST的SoftICE用到的MCU硬件资源如下
(1)一个UART串口RXD TXD用定时器2做为波特率发生器
(2)8个字节的堆栈空间
(3)SoftICE监控程序分别占用下面MCU的5Kbyte程序空间对SST89C58BLOCK1的1Kbyte从F000h到F3FFh
BLOCK0的4Kbyte从7000h到7FFFh
对SST89C54BLOCK1的1Kbyte从F000h到F3FFh
BLOCK0的4Kbyte从3000h到3FFFh
对SST89x554RC BLOCK1的4KByte从0000h到0FFFh BLOCK0的1Kbyte从7C00h到7FFFh
对SST89x564RD BLOCK1的4Kbyte从0000h到0FFFh BLOCK0的1Kbyte从FC00h到FFFFh
对SST89E/V54RDX BLOCK1的1Kbyte从E000h到E3FFh BLOCK0的4Kbyte从3C00h到3FFFh
对SST89E/V58RDX BLOCK1的1Kbyte从E000h到E3FFh BLOCK0的4Kbyte从7C00h到7FFFh
对SST89E/V516RDX BLOCK1的4Kbyte从0000h到0FFFh BLOCK0的1Kbyte从FC00h到FFFFh
其它部分的存储区域可以由用户的应用程序使用
4.一:仿真器主要性能参数(超大容量64K仿真空间):
1.可仿真89C51、89C52、89S51、89S52、89C58等等51内核的单片机,详见:仿真器支持器件列表。

2.直接支持KEIL C51的IDE开发仿真环境,64K用户可使用仿真程序空
间,0000~FFFF,采用顶级仿真芯片(见图),监控程序存储在特殊空间,不占用0000~FFFF的64K的仿真空间,有别于其他厂家的63K仿真器。

3.全保留单片机特性,避免仿真正常而实际烧录芯片却不正常的问题。

4.RS-232通讯接口,波特率4.8Kbps-57.6Kbps自适应。

5.仿真频率0-40MHz晶振可选,系统配置11.0592MHz。

6.程序代码可以重复装载,无需预先擦除用户程序空间。

7.监控程序占用用户的资源少,全速运行不占用资源。

8.片内64K程序空间可以随时进行在线程序更新,可以调试长达几千行的楼宇智能控制大型程序、键盘控制汉字液晶显示大型程序。

9.可单步、断点、全速、可参考变量、RAM变量。

10.支持汇编、C语言,混合调试。

11.板载仿真头接口可以和任何的试验板、目标板进行连接,从而达到硬件仿真的无限扩展。

12.取消外接P口接线槽,以防止仿真器内部监控程序被意外操作冲掉。

13.采用工业级64K超大容量仿真芯片作为核心部件,抗干扰能力级强,可仿真次数大于等于100万次。

14.内部存储器物理空间64K+4K,是伟福通用仿真器G6型的16倍(4K),是伟福51专用仿真器的8倍。

15.仿真频率最高33/40MHz。

16.支持同时最多10个断点。

支持以下51系列单片机芯片仿真,还有很多公司产品不能一一列出:
Atmel公
司AT89C51、AT89C52、AT89S51、AT89S52、AT89C1051、AT89C2051、AT89C4051、AT89LV52、AT89S53、AT89LS53、AT89C55、AT89LV55
Philips
公司
P80C54、P80C58、P87C54、P87C58、P87C524、P87C528 Winbond公

W78C54、W78C58、W78E54、W78E54
SST公司SST89C54、SST89C58
Inter公司i87C54、i87C58、i87L54、i87L58、i87C51FB、i87C51FC Temic公司80C51、80C52、83C154、83C154D、89C51、87C52 Siemens公

C501-1R、C501-1E、C513A-H、C503-1R、C504-2R ISSI公司IS80C52、IS89C51、IS89C52
Dallas公司DS83C520、DS87C520。

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