PIC單片機(jī)軟件模擬器PICSIM及其使用

我們知道單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具，一般都包括實(shí)時(shí)在線(xiàn)仿真器（Emulator)和燒寫(xiě)器（Programmer），其中在線(xiàn)仿真器是很好的工具，價(jià)格也較高。對(duì)于一些想節(jié)省開(kāi)發(fā)成本的用戶(hù)，也可以用軟件模擬器（Simulator）來(lái)替代實(shí)時(shí)仿真器，因?yàn)槠涑杀疽话愣己艿?。用軟件模擬器和燒寫(xiě)器可組成一套低成本的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，如針對(duì)Microchip著名的PIC單片機(jī)系列有PICKIT，即由軟件模擬器PICSIM和燒寫(xiě)器PICPROG構(gòu)。

（一）PIC單片機(jī)軟件模擬器PICSIM功能特點(diǎn)
PICSIM即然稱(chēng)為軟件模擬器，顧名思義即知它是一個(gè)純軟件，不需專(zhuān)門(mén)的仿真板，專(zhuān)門(mén)用于模擬調(diào)試PIC系列單片機(jī)的應(yīng)用程序，具有如下功能特點(diǎn)：
1、工作平臺(tái)：硬件PC機(jī)（286以上），軟件DOS3.0以上
2、通過(guò)鍵盤(pán)在電腦屏幕上調(diào)試應(yīng)用程序，沒(méi)有實(shí)時(shí)插座輸出。
3、全屏幕、多窗口調(diào)試環(huán)境。單片機(jī)的所有資源都可以顯示在屏幕上，并隨著程序運(yùn)行動(dòng)態(tài)地變化，反映出單片機(jī)的運(yùn)行及資源情況。
4、高級(jí)符號(hào)調(diào)試，用戶(hù)可直接對(duì)符號(hào)變量進(jìn)行操作。
5、斷點(diǎn)設(shè)置，跟蹤變量設(shè)置。
6、多種運(yùn)行方式：?jiǎn)尾?、有限步長(zhǎng)、快速模擬運(yùn)行等。
7、用戶(hù)可在線(xiàn)修改程序指令。
8、用戶(hù)可在線(xiàn)修改寄存器值。
9、看門(mén)狗模擬。
10、在線(xiàn)幫助，解釋每個(gè)調(diào)試命令的作用和用法。

（二）PIC單片機(jī)軟件模擬器PICSIM調(diào)試屏幕
PICSIM是一個(gè)全屏幕，多窗口的調(diào)試環(huán)境，簡(jiǎn)明易用，優(yōu)于傳統(tǒng)的類(lèi)似于Debug的環(huán)境（如MPSIM）。圖1是PICSIM屏幕各區(qū)域的功能和作用。從圖1可看出，程序運(yùn)行情況及單片機(jī)的資源情況都一目了然地顯示在屏幕上。運(yùn)行光條所指的位置是當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器（PC）所處的位置，另一個(gè)參數(shù)即指令運(yùn)行計(jì)數(shù)（Pccount）顯示出程序運(yùn)行中已執(zhí)行過(guò)的指令條數(shù)。具體的使用方法細(xì)節(jié)讀者可參考PICSIM的使用手冊(cè)，下面我們僅談一些使用PICSIM中的技巧。

（三）PIC單片機(jī)軟件模擬器PICSIM使用方法
PICSIM是一個(gè)軟件模擬器，所以在使用上和實(shí)時(shí)在線(xiàn)仿真器的方法上就有一些區(qū)別，我們著重要談的就是PICSIM怎樣用來(lái)調(diào)試程序。
1、單步跟蹤運(yùn)行（F4命令） PICSIM中最重要的命令就是單步運(yùn)行命令。按一次鍵盤(pán)上的F4鍵，程序就單步執(zhí)行一條指令，并會(huì)在屏幕在顯示出執(zhí)行了該條指令后單片機(jī)的資源變化情況，如寄存器的變化，看門(mén)狗計(jì)數(shù)器的變化，PC值的變化（光條會(huì)隨之化之移到相應(yīng)的位置）。在PICSIM環(huán)境中，我們一般都使用F4來(lái)運(yùn)行程序以方便觀(guān)察程序的運(yùn)行情況和單片機(jī)的資源情況。
2、快速運(yùn)行（F6使令）按F6鍵程序進(jìn)入快速運(yùn)行。在PICSIM中這個(gè)命令的最大用處是檢查看門(mén)狗計(jì)數(shù)是否溢出。一旦看門(mén)狗溢出，程序?qū)?huì)在復(fù)位處停下來(lái)并在屏幕早作出提示。
3、使程序快速運(yùn)行到光標(biāo)所處位置（F5命令）這條命令也很有用。當(dāng)用戶(hù)要快速運(yùn)行通過(guò)某一段程序時(shí)，可把光標(biāo)移到需要停住的地方，再按F5鍵即可。在PICSIM調(diào)試環(huán)境中，用F5命令和F4命令（單步配合可方便地觀(guān)察程序運(yùn)行軌跡和效果。
4、I/0口模擬 PIC單片機(jī)把所有I/O口都當(dāng)成寄存器來(lái)處理，故我們可通過(guò)I/O口相應(yīng)的寄存器來(lái)模擬其狀態(tài)。在PICSIM中有一條修改寄存器值的調(diào)試命令：F{寄存器號(hào)}{數(shù)值} 例：在PIC16C57程序調(diào)試中，欲模擬RB口的狀態(tài)為‘10100101’，可用命令獲得： F 7 $A5
5、其他重要特點(diǎn)斷點(diǎn)設(shè)置，變量跟蹤，程序修改等是PICSIM中重要的功能特點(diǎn)。這些功能和以上介紹幾點(diǎn)結(jié)合起來(lái)可形成一套有力的軟件模擬調(diào)試方法。

（四）使用PIC單片機(jī)軟件模擬器PICSIM調(diào)試的開(kāi)發(fā)步驟如果用戶(hù)選擇PICSIM作為模擬調(diào)試手段，一般需要如下步驟來(lái)完成整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程，參見(jiàn)圖2。



圖1 PICSIM調(diào)試屏幕畫(huà)面



圖2 調(diào)試開(kāi)發(fā)步驟