单片机实验指导书(1)

1第一章MedWin软件及仿真器概述第一节软件及仿真器安装1．安装点击文件setup.exe安装或打开光盘\MedWinV3\chinese\setup.exe执行安装。安装MedWinV3程序有以下步骤：a)运行setup.exe安装MedWinV3(图1)图1安装向导图2MedWinV3安装位置b)选择安装位置(建议安装到默认位置)(图2)除非在安装时有特殊需求，建议使用默认安装位置。这样可以在版本升级时原有的信息能被继续使用。c)选择开始菜单文件夹(图3)默认为：Manley建议使用默认的文件夹。图3程序开始菜单中的文件夹图4安装完成d)创建快捷方式根据个人习惯在桌面和快速运行栏创建快捷方式。e)安装MedWinV3开始安装MedWinV3。f)安装结束(图4)，选择是否运行MedWinV32适用范围本说明适用于万利电子有限公司的Insight系列仿真器ME-52HU,ME-52HP,SE-52HU2和SE-52HP。3设置仿真器MedWin集成开发环境对仿真器的硬件控制是通过执行菜单命令[设置|仿真器设置]实现的。仿真器设置功能通过对仿真器CPU选择，仿真时钟选择，仿真器控制选项，程序存储器映像和数据存储器映像进行的。用户在设置这些功能时，应将仿真器的各项设置与目标系统的要求一致或尽量接近。a)仿真CPU选择MedWin是基于Insight系列仿真器硬件的集成开发环境，集成环境所有窗口显示的数据都是被仿真对象真实数据的体现，是完全真实的。在实际仿真时，应合理选择仿真CPU，使其与目标CPU型号、功能最为接近。b)仿真器时钟选择ME-52HU,SE-52HU,ME-52HP,SE-52HP仿真器提供12MHz,24MHz,11.0592MHz和22.1184MHz四种仿真器内置时钟源，以及仿真头组件时钟或目标系统上的有源时钟五个选项供选择。当选择仿真器内部时钟提供仿真CPU时，时钟信号还通过仿真头送到目标系统的时钟引脚(XTAL1和XTAL2)上,此时用户需将仿真头上的跳线开路(拔出)，以免仿真头组件上的振荡器时钟与仿真器内部时钟产生信号叠加。当选择仿真头组件或目标系统时钟时，需在仿真头组件时钟或目标系统时钟中取其一者：1、短路仿真头组件上的跳线，并在组件上振荡器小板的插孔内插入合适的晶体振荡器，此时仿真头组件时钟提供给仿真CPU同时也提供给目标系统。2、将仿真头上的跳线开路，仿真器的时钟来源与目标系统的振荡器，此时目标系统应是有源时钟！该试验系统采用此种形式，振荡时钟频率为6MHz4编译工具设置MedWin集成开发环境系统默认使用万利电子有限公司的汇编器A51.EXE和连接器L51.EXE，支持汇编语言编写的程序开发，如果使用其它外部编译工具，需要对外部编译工具的路径和程序进行设置。系统默认的汇编器和连接器这是MedWinV3环境的初始默认选项，用户只使用汇编作为编程语言时，建议选择此选项。（图5）图5系统默认的汇编器580C51系列仿真器包装及附（件图6）仿真器主机：1台3ME-52HP(绿色)电源适配器MS-1001只通讯电缆：打印口连接电缆1根仿真头组件：振荡器选件1只地线夹1只AT89C2051仿真转换适配器1只仿真电缆：100毫米扁平电缆1根200毫米扁平电缆1根图6仿真器部件图7连接打印口电缆6连接和测试1、连接通讯电缆到计算机的LPT口将25芯并行通讯电缆和电源插头插入仿真器的LPT插座和电源插座，如图7：根据仿真频率和目标系统的具体情况，选择200毫米或100毫米的扁平电缆分别与仿真器和仿真头组件连接，如图8：图8连接仿真头将仿真头组件插入目标系统CPU插座，并将地线夹与目标系统地线相连，如图9：4图9连接仿真器与目标系统2、将MS-100电源适配器插入市电插座，并接通220V交流电源此时仿真器上的电源指示LED(Power)和监控状态LED(Moni)亮，运行状态LED(Run)闪烁后灭，说明仿真器硬件已经正常工作3、运行MedWinV3软件，执行[选项|设备驱动管理器]命令，在对话框中点击所选择驱动（图10）。图11通讯端口选择图10设备驱动管理器对话框图4、执行[选项|通讯设置]命令，选择合适的通讯端口并确定（图11）5、MedWinV3的状态行出现通讯端口:仿真器信息和时钟信息正常时，状态栏内的通讯端口指示灯为黄色(与仿真器上的MoniLED对应)，时钟指示灯为绿色，表示仿真器时钟正常（图12）：图12仿真器状态栏如果第5步操作正常，表示仿真器已经能够正常工作。2软件使用第二节软件使用说明软件开发流程基本可分为以下几个步骤：1.新建项目2.新建文件3.编译/汇编、产生代码或产生代码并装入4.进入调试以下将就这几个方面进行介绍51项目管理建立项目新建项目命令：[项目管理|新建项目]67图13项目管理菜单图14选择编译工具在新建项目前，确信已经设置了工作目录和编译工具。使用MedWinV3开发调试一个新的项目必须从新建项目开始，执行新建项目命令后进入新建项目向导（图13）。使用新建项目向导：第一步选择编译工具。对于开发8051MCU，MedWinV3支持OMF格式文件或通过添加UBROF编译工具插件，支持UBROF格式文件（图14）。第二步:根据提示输入项目名、项目别名、项目位置、项目头文件路径和项目描述（图15）。a)项目名：必须使用大小写英文字母和数字和下划线作为项目名，输入的项目名将作为项目文件(mpf)的文件名以及存放项目内容的目录名。图15项目设置b)项目别名：可以使用所有字符和中文字符，项目别名可以在项目管理器中作为项目名显示。项目别名可以以中文简单形象地表示项目的含义、特点、功能等。c)项目位置：默认项目建立在当前选择的工作目录下，通过下拉选项支持多工作目录下的项目管理，或点击“浏览”将项目建立到指定的目录。d)项目描述：用于记录项目用途、建立时间，软硬件版本，创建者信息的项目描述。第四步:添加或导入文件到源文件组、头文件组和库文件组（图16）。如果没有已建好的文件时，直接点击完成按钮，新建项目完成。如果已经存在文件则进行：a)添加文件：不改变被添加文件的位置，将选择的文件添加到项目管理器。b)导入文件：将被导入的文件复制到项目工作目录，并将被复制的文件添加到项目管理器。8图16添加文件c)显示新建项目信息（图17）。图17项目信息打开项目如果使用已经存在的项目使用[打开项目]，可以直接打开已经存在的项目（图18）。命令：[项目管理|打开项目]图18打开已存在项目关闭项目命令：[项目管理|关闭项目]关闭当前激活的项目，如果项目中激活的文件发生修改将出现文件修改提示框。2文件管理新建文件命令：[项目管理|新建文件]新建文件名：可使用字符a~z,A~Z，下划线“_”和数字1~9文件名9文件类型：汇编语言程序或C语言程序，我们选择汇编语言。图19新建文件点击完成按钮，新建文件完成。或者继续使用向导做相应设置。添加文件命令：[项目管理|添加文件]功能：只将被添加文件的路径加入到文件管理器，不改变被添加文件的原始位置。如果被添加的文件不在当前项目的工作目录，添加文件后也不会将文件复制到当前工作目录。团队编程时的公用文件，通常采用添加文件方式加入文件管理器（图20）。图20添加已经存在文件3编译/汇编、产生代码或产生代码并装入编辑修改文件对打开后的文件进行修改编译/汇编使用[项目管理][编译/汇编]（图13），对当前文件编译/汇编，MedWin集成开发环境用外汇编命令对当前文件编译。错误信息关联文件经过编译/汇编后的结果显示于消息窗口，出现错误信息与文件关联，在消息窗口中错误之处双击鼠标左键或键入回车，即可将错误与文件关联。如果有错，可进入产生代码操作，如果有错误，修改文件后再进行编译/汇编。10产生代码命令：[项目管理|产生代码]功能：1．如果源文件组中参与构建的文件没有编译或汇编，操作将对文件逐一进行编译或汇编。2．如果头文件组中文件发生修改，操对参与构建的所有文件进行编译或汇编。3．对于已经构建完成的项目，如果其中部分文件发生修改，操作只对修改的文件进行编译或汇编。4．如果编译汇编结果正确，将对所产生的OBJ文件进行连接，产生代码。产生代码并装入命令：[项目管理|重新产生代码并装入]功能：1．产生代码操作对源文件组中参与构建的文件逐一编译或汇编。2．如果编译汇编结果正确，将对所产生的OBJ文件进行连接，产生代码。3．如果第2项连接结果正确，将产生的代码下装到仿真器的仿真存储器。4调试（图21）程序复位命令：[调试|程序复位]功能：复位程序计数器，复位目标系统硬件。返回监控命令：[调试|返回监控]功能：终止程序运行，返回监控状态。运行到光标处命令：[调试|运行到光标出处]功能：运行程序到当前光标处。源程序窗口和反汇编窗口下有效。跟踪命令：[调试|跟踪]功能：源程序窗口状况下，执行一条源程序语句，如果语句是调用函数或调用程序指令，则进入被调用函数或调用程序。反汇编窗口状况下，执行一条汇编程序指令，如果是调用子程序指令，则进入被调用子程序。单步命令：[调试|单步]功能：源程序窗口状况下，执行一条源程序语句，如果语句是调用函数或子程序指令，则全速越过被调用函数或子程序。反汇编窗口状况下，执行一条汇编程序指令，如果是调用程序指令，则全速运行被调用的程序。全速运行命令：[调试|全速运行]功能：全速运行程序，如果遇到程序地址断点、外部信号断点或返回监控命令(ESC)，程序终止运行。1112图21调试菜单图22查看窗口为了配合调试，我们可以查看一些单元的内容，有查看菜单、仿真器状态菜单、断点菜单等等。下面介绍一个查看菜单的功能查看菜单（图22）寄存器命令：[查看|寄存器]功能：激活/关闭寄存器窗口。特殊功能寄存器命令：[查看|特殊功能寄存器]功能：激活/关闭特殊功能寄存器窗口。反汇编窗口命令：[查看|反汇编窗口]功能：打开反汇编程序代码窗口。IData命令：[查看|IDATA]功能：打开间接寻址的片内数据区IData窗口。使用@r0/@r1指令访问。Data命令：[查看|DATA]功能：打开直接寻址的片内数据区Data窗口。地址低128字节与IData的数据相同，高128字节为特殊功能寄存器SFR空间XData命令：[查看|XDATA]功能：打开片外数据区XData窗口。使用MOVX指令访问。PData命令：[查看|PDATA]功能：打开片外页面方式访问的数据区PData窗口。使用MOVX@ri指令访问。Code命令：[查看|CODE]功能：打开程序代码窗口。Bit命令：[查看|BIT]功能：打开位寄存器Bit。位地址0~127为Data空间20H~2FH内容，高128~255为特殊功能寄存器SFR可寻址的位。13第二章MCS51系列单片机实验1）位操作指令练习1.实验目的:学习并掌握5103S单片机开发系统操作方法,熟练仿真环境和用法。2.实验内容:万利仿真器开发环境Medwin使用练习。3.实验仪器:PC机一台,万利仿真器一套及其开发环境。4.实验步骤:一、实验前准备:(1)安装Medwin开发环境，并设置其相应的驱动。(2)打开Medwin开发环境，连接状态标志为绿色，说明开发环境与仿真器连接成功。如未成功，检查连接、驱动程序设置等是否正确。二、程序输入练习：首先在Medwin下新建一项目，并新建一后缀名为asm的文件（汇编源文件），并添加入项目中。按规定的格式输入以上程序（只输源程序部分）。三、程序运行和控制:1.程序的编译、产生代码并装入:输入源程序完毕后，可在“项目管理”窗口中点击“编译/汇编”选项，如程序无输入错误、语法错误等，编译完成。在消息窗口中，产生编译成功信息。如有错误，则消息窗口中指出错误所在行及错误类型，请重新修改源程序。编译成功后，在“项目管理”窗口中点击“产生代码并装入”选项，对编译无误后产生的OBJ文件进行连接，并把代码装入仿真器。代码装入仿真器后，即可实行仿真。可在反汇编窗口中查看编译产生的机器码，并与上述程序中对照。记录你认为能说明问题的检查结果。2.程