PIC單片機(jī)軟件模擬器PICSIM及其使用

我們知道單片機(jī)開發(fā)工具，一般都包括實時在線仿真器（Emulator)和燒寫器（Programmer），其中在線仿真器是很好的工具，價格也較高。對于一些想節(jié)省開發(fā)成本的用戶，也可以用軟件模擬器（Simulator）來替代實時仿真器，因為其成本一般都很低。用軟件模擬器和燒寫器可組成一套低成本的開發(fā)系統(tǒng)，如針對Microchip著名的PIC單片機(jī)系列有PICKIT，即由軟件模擬器PICSIM和燒寫器PICPROG構(gòu)。

（一）PIC單片機(jī)軟件模擬器PICSIM功能特點
PICSIM即然稱為軟件模擬器，顧名思義即知它是一個純軟件，不需專門的仿真板，專門用于模擬調(diào)試PIC系列單片機(jī)的應(yīng)用程序，具有如下功能特點：
1、工作平臺：硬件PC機(jī)（286以上），軟件DOS3.0以上
2、通過鍵盤在電腦屏幕上調(diào)試應(yīng)用程序，沒有實時插座輸出。
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，并隨著程序運行動態(tài)地變化，反映出單片機(jī)的運行及資源情況。
4、高級符號調(diào)試，用戶可直接對符號變量進(jìn)行操作。
5、斷點設(shè)置，跟蹤變量設(shè)置。
6、多種運行方式：單步、有限步長、快速模擬運行等。
7、用戶可在線修改程序指令。
8、用戶可在線修改寄存器值。
9、看門狗模擬。
10、在線幫助，解釋每個調(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是一個全屏幕，多窗口的調(diào)試環(huán)境，簡明易用，優(yōu)于傳統(tǒng)的類似于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。運行光條所指的位置是當(dāng)前程序計數(shù)器（PC）所處的位置，另一個參數(shù)即指令運行計數(shù)（Pccount）顯示出程序運行中已執(zhí)行過的指令條數(shù)。具體的使用方法細(xì)節(jié)讀者可參考PICSIM的使用手冊，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是一個軟件模擬器，所以在使用上和實時在線仿真器的方法上就有一些區(qū)別，我們著重要談的就是PICSIM怎樣用來調(diào)試程序。
1、單步跟蹤運行（F4命令） PICSIM中最重要的命令就是單步運行命令。按一次鍵盤上的F4鍵，程序就單步執(zhí)行一條指令，并會在屏幕在顯示出執(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，看門狗計數(shù)器的變化，PC值的變化（光條會隨之化之移到相應(yīng)的位置）。在PICSIM環(huán)境中，我們一般都使用F4來運行程序以方便觀察程序的運行情況和單片機(jī)的資源情況。
2、快速運行（F6使令）按F6鍵程序進(jìn)入快速運行。在PICSIM中這個命令的最大用處是檢查看門狗計數(shù)是否溢出。一旦看門狗溢出，程序?qū)趶?fù)位處停下來并在屏幕早作出提示。
3、使程序快速運行到光標(biāo)所處位置（F5命令）這條命令也很有用。當(dāng)用戶要快速運行通過某一段程序時，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察程序運行軌跡和效果。
4、I/0口模擬 PIC單片機(jī)把所有I/O口都當(dāng)成寄存器來處理，故我們可通過I/O口相應(yīng)的寄存器來模擬其狀態(tài)。在PICSIM中有一條修改寄存器值的調(diào)試命令：F{寄存器號}{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、其他重要特點斷點設(shè)置，變量跟蹤，程序修改等是PICSIM中重要的功能特點。這些功能和以上介紹幾點結(jié)合起來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)試的開發(fā)步驟如果用戶選擇PICSIM作為模擬調(diào)試手段，一般需要如下步驟來完成整個開發(fā)過程，參見圖2。



圖1 PICSIM調(diào)試屏幕畫面



圖2 調(diào)試開發(fā)步驟