Keil软件仿真的串口调试技巧

时间：09-20 来源：互联网点击：

图2 仿真参数设置

为了不必每次进入仿真状态后，都需要输入串口参数设置命令，可以建立一个初始化文件。初始化文件是一个普通的文本文件，内容就是仿真时需要的命令，按照顺序一行输入一条。如图2所示，建立了一个debug.ini的初始化文件。这样，当每次进入仿真调试状态时，Keil就会自动载入 debug.ini的内容进行初始化。

图3 晶振参数设置

为了正确仿真串口，在软件仿真调试时，在用户的Keil工程文件的属性中，还需要设置实际使用的晶振频率。这个参数非常重要，直接影响通信的波特率，可以按照实际使用的参数进行设置。要注意，这个参数的单位是MHz。

设置好参数后，就可以进行仿真了。单击工具栏的图标按此在新窗口浏览图片进入Debug（仿真调试）状态，在Output window窗口中的command文本框（一般是在左下角）中输入上面介绍的命令。例如，将PC机的串口1设置为单片机的串口：

mode com1 9600,0,8,1

assign com1 Sout

然后设置断点，一般是在关键地方或与串口相关联的地方设置。再单击图标运行（Run）用户程序，使用户程序运转起来（不然是接收不到串口数据的）。这时再使用串口调试软件或用户调试软件，发送通信命令或者数据包，看用户程序是否进入断点，以及相关的变量是否正确。还可以有意发送带有错误数据的数据包，以观察用户程序的异常处理部分是否正常。一旦发现程序中的错误，可以马上停止仿真调试，立即修改代码，然后再次重复上面的步骤进行仿真。因为不需要与用户目标板联机，也不用下载代码到用户板上，所以速度非常高。以上这些步骤和使用硬件仿真器的基本一样，只不过现在使用的是软件仿真。

需要注意的是：仿真时单片机串口实际的波特率由MODE命令来指定，单片机程序中的TMOD、SCON等参数是不影响串口仿真状态的（也就是说这些参数不影响仿真的波特率，即使它们是错误的）。但是中断的使能位（如ES、EA等）还是起作用的，如果ES或EA被禁止，那么就不会进入串口中断。

因为这种方法是利用计算机的串口来仿真单片机的串口，而仿真是通过Keil软件来转换串口上的数据，不是直接转发数据的,所以在实际仿真时，处理速度会比实际单片机运行时稍微低一点。比方说仿真状态时1 s只能发送/接收10个数据帧，但在单片机硬件上运行时可能1 s就可以接收/发送50个数据帧。这与使用的计算机的速度有关，但对仿真来说，是没有任何影响的。

对于多串口的单片机，从理论上来说，可以一次绑定多个串口，只要计算机有足够多的串口。基本上，使用这种方法需要占用计算机的串口数量是单片机绑定串口的2倍。一个串口被Keil占用，用来模拟单片机的串口；另外一个串口被计算机占用，用来给单片机的串口收发数据。

4 小结

这里介绍的方法对C51和汇编语言都是适合的。它最大的好处就是简单、方便，容易使用，不需要使用任何电路，也没有特殊的要求；甚至可以在硬件电路制作好之前就将串口部分的程序编写、调试完毕。笔者使用这种方法已经很长时间了，事实证明这种方法确实非常有效。其实对于51单片机，Keil的仿真功能实在是太强大了，只要充分掌握其特点，能够熟练利用它，就可以解决工作中的大部分问题。很多工作都可以使用软件仿真来完成，根本无需任何硬件仿真器；只有一些新的外部器件的时序、接口的调试才有可能需要用到硬件仿真器。目前介绍Keil软件仿真这方面的参考书籍很少，有些讲的还是老版本的用法，不过没有关系，Keil的帮助文件写得很详细、很清楚，只要认真看明白就会使用了。使用熟练后，就会发现Keil的功能相当强。

对于串口编程，51单片机有Keil这个功能强大的开发软件，给我们带来了极大的便利；而在其他单片机软件的开发中，目前还没有这么强大的开发工具和方便的调试手段。这里有个变通的办法，就是可以先在Keil中编写并调试好串口程序，然后将程序移植到其他单片机平台中（笔者在PIC18单片机开发中就使用了这种方法，收到了很好的效果。当然这是指在使用C语言开发单片机程序时，汇编语言是没有可移植性的）。至于如何能够减小程序移植的工作量，使得程序具有更好的通用性，以最小的代价就可以平滑地移植到其他单片机平台上，也是一个非常值得探讨的问题。另外，为了方便初学者掌握这种方法，笔者专门做了一个例子程序，放在http://shaoziyang.bloger.com.cn上，可以用来练习。

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