P89V51RD2單片機的自調試與在線(xiàn)編程

傳統的單片機系統開(kāi)發(fā)中總是離不開(kāi)仿真器和編程器。隨著(zhù)電子和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，單片機技術(shù)也得到了空前的發(fā)展。部分16位單片機和32位ARM微控制器都帶有JTAG接口，通過(guò)各自不同的專(zhuān)用硬件工具在指定的軟件集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中進(jìn)行在線(xiàn)調試和編程。某些片內集成Flash存儲器、基于MCS-51增強內核的8位單片機可以通過(guò)專(zhuān)用接口和獨有的專(zhuān)用硬件工具在指定的軟件集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中進(jìn)行在線(xiàn)調試和編程。如果能夠在眾多單片機中找到一款在通用接口下實(shí)現在線(xiàn)調試和編程的單片機，將對簡(jiǎn)化MCS-51內核的8位單片機系統開(kāi)發(fā)和進(jìn)一步普及具有極其重要的意義。
NXP公司(原Philips半導體公司)是最早獲得MCS-51技術(shù)授權的公司，也是后繼發(fā)展MCS-51內核8位單片機產(chǎn)品最多、最系統的公司。P89V51RD2單片機是其推出的新一代基于MCS-51內核的8位單片機，內部集成64 KB Flash程序存儲器和1 KB RAM數據存儲器，具有自調試(SoftICE)、在系統編程(ISP)和在應用編程(IAP)功能，這些功能都是在RS-232標準串口下實(shí)現。采用P89V51RD2單片機，可以通過(guò)UART標準接口在KeilμVision編程環(huán)境下用KeilMonitor-51 Driver直接連接系統硬件來(lái)調試程序。完成調試后，在FlashMagic工具軟件下進(jìn)行編程。
本文介紹了采用P89V51 RD2的最新技術(shù)在單片機系統開(kāi)發(fā)中的應用思想和方法。采用這種方法可省去傳統單片機系統開(kāi)發(fā)中必需的仿真器和編程器，提高了開(kāi)發(fā)過(guò)程中的程序設計效率，增強了最終系統的軟件維護和升級能力。


1 在線(xiàn)調試和編程功能的硬件電路設計
P89V51RD2單片機SoftICE和ISP功能的電路接口較為簡(jiǎn)單，但為了兼容NXP公司其他能夠在+5 V下實(shí)現ISP功能的Flash單片機的在系統編程功能，實(shí)現在線(xiàn)調試和在系統編程的接口電路原理圖如圖1所示。



在圖1所示的電路中，通過(guò)標準的串口通信線(xiàn)將PC與其相連，當SELECT開(kāi)關(guān)將P89V51RD2單片機的PSEN引腳連接到+5 V時(shí)，單片機處于正常工作狀態(tài)；當SELECT開(kāi)關(guān)將PSEN引腳連接到地時(shí)，單片機處于ISP狀態(tài)，FlashMagic工具軟件對+5 V可編程的Flash單片機進(jìn)行在線(xiàn)編程。


2 程序調試仿真的實(shí)現
P89V51RD2單片機在激活SoftICE功能后就可以實(shí)現對程序的單步仿真調試、多步仿真調試及全速運行下的仿真調試。仿真調試主要分為3步：激活P89V51RD2的SoftICE功能、設置硬件仿真環(huán)境和調試程序。
2．1 SoftICE功能
SoftICE功能的激活需要FlashMagic軟件的支持，FlashMagic軟件可從NXP公司或其他相關(guān)網(wǎng)站下載。目前支持51單片機的FlashMagic的最高版本為V3．54，高版本主要用于支持NXP公司的ARM器件，對該公司的51器件不支持。
在含有圖1所示接口電路的單片機應用系統中，首先用SELECT開(kāi)關(guān)將單片機的PSEN引腳連接到+5 V，然后啟動(dòng)FlashMagic軟件，在主界面中配置各參數為：COMPort――根據具體連接而定，通常為COM1或COM2；BaudRate――9 600，這是由P89V51RD2內部固件所確定的；Device――P89V51RD2；Interface――None(ISP)。在ISP菜單下選擇“Enable SoftICE”命令項，進(jìn)行SoftICE功能的激活。

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