Keil软件仿真的串口调试技巧

### Keil软件仿真的串口调试技巧 #### 引言 单片机系统中的串口（UART，通用异步收发接口）是一个极其重要的组成部分。它通常用于通过RS232/RS485电平转换芯片与上位机相连，以实现数据交换、参数设置、网络构建以及外部设备连接等功能。由于RS232/RS485串行接口总线具有成本低、简单可靠、易于使用的特点，并且历史悠久，因此至今仍被广泛应用。特别是在数据传输量不大的情况下，串口通信仍然是一个非常好的选择。 在单片机编程中，串口程序的调试通常依赖于专用的单片机硬件仿真器。这种方法虽然有效，但也存在一些局限性：仿真器可能无法完全模拟真实硬件环境，导致仿真结果与实际情况不符；对于某些新型芯片或表面贴装技术（SMT）芯片，可能找不到合适的仿真器；此外，设备内部的空间限制也可能导致仿真器难以接入。 本文将介绍如何利用Keil的软件仿真功能来调试51系列单片机的串口程序，无需任何硬件仿真器或用户电路板，仅需一台带有标准串口的电脑和一根串口线即可完成调试工作。 #### 调试前的准备工作 进行软件仿真调试之前，需要做一些准备工作： 1. **硬件准备**：一台带有至少两个标准串口的普通计算机和一根两端均为母头的串口线（连接方式如图1所示）。 2. **串口软件**：可以是自行编写的专用调试或上下位机通信软件，也可以是通用的串口软件，如串口助手、串口调试软件等。如果缺少合适的软件，可以使用作者提供的一款名为Turbo-Com的免费串口小工具，该工具具备定时轮流发送自定义数据帧和自动应答功能，非常适合老化测试。该工具可以从指定网站下载。 #### 基本调试命令介绍 Keil软件的强大之处在于其软件仿真的功能，尤其是在新版本（高于6.0）中增强的仿真能力。其中一个重要特性是能够利用计算机的串口来模拟单片机的串口，这种模拟方式更为直观、便捷。 为了实现这一功能，我们需要了解两个基本命令：ASSIGN和MODE。 - **ASSIGN命令**：用于将单片机的串口绑定到计算机的某个串口。基本格式为： ``` ASSIGN channel inreg outreg ``` 其中channel表示计算机的串口，如COM1、COM2等；inreg和outreg分别表示单片机的串口输入寄存器和输出寄存器。例如： - `ASSIGN COM1 <SIN> SOUT`：将计算机的COM1绑定到单片机的串口（适用于只有一个串口的单片机）。 - `ASSIGN COM2 <S0IN> S0OUT`：将计算机的COM2绑定到单片机的串口0（适用于拥有多个串口的单片机）。 - **MODE命令**：用于设定串口的工作模式，例如波特率、数据位数等参数。具体使用方法将在后续部分详细介绍。 #### 实现步骤 1. **配置串口线**：按照图1所示连接串口线。 2. **设置ASSIGN命令**：根据单片机的串口配置相应命令。 3. **配置MODE命令**：根据需要设置串口的工作模式。 4. **加载串口调试软件**：启动预先准备好的串口调试软件或使用Turbo-Com工具。 5. **运行Keil仿真**：加载单片机程序并启用软件仿真。 6. **进行调试**：通过串口软件发送测试数据，观察单片机程序的行为和响应。 #### 结论 通过上述方法，我们可以在无需任何硬件仿真器的情况下，利用Keil软件的软件仿真功能有效地调试51系列单片机的串口程序。这种方法不仅简化了调试过程，降低了成本，还提高了调试效率。对于初学者来说，这是一个学习串口通信和单片机编程的好方法；对于专业开发者而言，这也是一个实用且高效的调试工具。