你了解MCS 51 应用系统的调试过程吗

在完成应用系统的硬件组装和软件设计以后，便进入系统调试阶段。这个阶段的任务是排除样机中的硬件故 障和纠正软件中的设计错误，并解 决硬件和软件之间的不协调问题 。下面介绍几种调试方法。

一、硬件调试方法

单片机系统的硬件调试和软件调试是不能完全分开的，许多硬件错误是在软件调试中被发现和纠正的。但通常是先排除明显的硬件故障以后，再和软件结合起来调试。硬件调试方法有两种：静态调试和仿真调试。

1.静态调试

在样机加电之前，先用万用表等工具，根据硬件逻辑设计详细检查样机线路的正确性，核对元器件的型号、规格和安装是否符合要求。应特别注意电源系统的检查，以防止电源短路和极性错误。并重点检查系统总线是否存在相互之间短路或与其它信号线的短路。

第一步是加电后检查各插件上引脚的电位，一般先检查 VCC 与 GND 之间电位，若在 5V 左右属正常。若出现高压，联机仿真调试时，会损坏仿真器等，有时会使应用系统的集成块发热损坏。

第二步是在断电情况下，除 CPU 之外，插上所有元器件，仿真插头插入样机 CPU 插座，并和仿真机相连，用万用表检查连接的正确性后，准备联机仿真调试。连接图见图 8.2 。

图 8.2 应用系统连接仿真器开发系统简图

2.联机仿真调试

电路检查无误后，分别打开样机和仿真器的工作电源，启动 MBUG 进入监控状态，就 可进行联机仿真调试了。

调试的方案是：把整个应用系统按其功能分成若干模块，如系统扩展模块：输入模块、 输出模块、A/D 模块、D/A 模块等。针对不同的功能模块，编写一小段测试程序，并借助 于万用表、示波器、逻辑笔等仪器来检查硬件电路的正确性。

二、软件调试方法

软件调试可以一个模块一个模块地进行，下面给出一些常见的故障情况。

1.程序跳转错

这种错误的现象是程序运行不到指定的地方，或发生死循环，通常是由于错用了指令 或设错了标号，如：

这段程序的目的是为了延迟一段时间，由于 INC A 指令执行后的结果不影响任何标志，所以 JNCLP1 这条指令执行后总是转跳到 LP1 ，结果发生了死循环。可将 JNCLP1 改 为：CJNE A ，#00H ，LP1 。

2.程序错误

对于计算程序，经过反复测试后，才能验证它的正确性 。例如调试一个双字节十进制加法程序，该子程序的功能是将 31H 、30H 和 33H 、32H 单元 内 的 BCD 码相加 ，结果送 34H 、33H 、32H 单元。

调试这个程序时，先将加数写入 8031 的 30H ~ 33H 单元内，然后设置断点至 LOOP2，以 STRT 开始进行这个程序至断点，观察 34H~32H 的内容是否正确。若存在错误，再用单步方式从 STRT 开始逐条运行指令，并不断观察 8031 的状态变化，进一步查出错误原因。

3.动态错误

用单步、断点仿真运行命令，一般只能测试目标系统的静态功能。目标系统的动态性能要用全速仿真命令来测试，这时应选中目标机中晶振电路工作。

系统的动态性能范围很广，如控制系统的实时响应速度、显示器的亮度、定时器的精度等等。若动态性能没有达到系统设计的指标，有的是 由于元器件速度不够造成的;更多的是由于多个任务之间的关系处理不恰当引起的。

4.加电复位电路的错误

排除硬件和软件故障后，将 EPROM 和 CPU 插上目标系统，若能正常运行，应用系统的开发研制便完成。若目标机工作不正常，则主要是加电复位电路出现故障造成的。如 8031 没有被初始复位，则 PC 不是从 0000H 开始运行，故系统不会正常运行，必须及时检查加电复位电路。