6.《微机原理与接口技术》课程实验
6.1 绪论
本实验指导是为电子信息工程、测量与控制工程专业《微机原理与接口技术》课程配套的实验指导书。《微机原理与接口技术》课程是电类专业一门重要的专业基础课，为适应社会对电类专业掌握更深更广的计算机技术而开设。本课程内容包含微机、单片机结构及工作原理、汇编语言、单片机接口技术及应用，既有计算机的理论，又强调实践应用，注重培养学生的理论功底和编程、动手能力，是学生学习后续课程、完成专业课程和毕业设计不可缺少的基础。本课程是一门实践性很强的课程，学生只有通过系统的专业实验训练，才能真正透彻地掌握微机原理、单片机原理及应用，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、编程、调试方法及基本接口电路的应用，才能将理论知识与实践真正结合转化为开发应用系统的能力，因此实验课程是微机原理与接口技术课程不可缺少的一部分。
为配合课程学习，结合我校电子信息工程专业实验室的仪器配置，编写本实验指导。本实验指导书以《微机原理与接口技术》（单片机原理）16课时的实验教学课时为基础，共编写了14个软硬件实验，教师可以根据教学的实际情况选取部分实验作为课程实验。本实验指导同样适用于其他等专业的《单片机原理及应用》《单片机技术》或以单片机作为教学内容的《微机原理》等课程。
6.2 实验仪功能简介
本章介绍 DP-51PRO 单片机综合仿真实验仪的硬件信息，让您对它的功能有一个大概的了解，对后面的系统电路实验具有必不可少的帮助。
6.2.1 电路外观
DP-51PRO单片机综合仿真实验仪的电路布局如图2.1所示。
由图2.1可以看出，它分为很多个功能块，各个功能块之间是相对独立的，每个功能块都有一个编号分别是竖数A~D，横数1~10。我们可以从编号，快速的找到功能块所在的位置。如 C3 功能块，就是第 3行的第 3个功能块，这样用户就可以比较方便的找到对应的位置。
DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪集成有强大的硬件资源，并且为用户提供了多种选择，使用用户可以进行各种相关的实验。
图2.1 DP-51PRO单片机综合仿真实验仪
6.2.2 仿真器调试下载电路使用说明
在DP-51PRO单片机综合仿真实验仪中为用户配备了一个Monitor51仿真器，它实质上是一个基于Keil环境下的MON51仿真调试器，并且配备了一个装载用户程序的空间，可以脱离计算机使用仿真器运行用户程序，这就相当于一个单片机在运行用户程序一样，当用户将 HEX 文件下载入 Monitor51 仿真器后，用户将仿真头插入锁紧座就相当于在锁紧座上插入了一块烧写好程序的单片机。它的工作方式有两种：下载工作方式和运行工作方式。下面将给予详细的说明。
DP-51PRO 下载工作方式 （load）
把拨动开关拨到LOAD一边就进入下载工作方式了。在该工作方式下，用户可以下载程序到仿真器FLASH中（FLASH_E断开）。 该方式用于下载MON51监控程序（运行 DPFLASH）,或者进入ISP下载状态用ZLGISP软件下载用户程序，为脱机运行作准备。
DP-51PRO 运行工作方式 （run）
把拨动开关拨到RUN一边就进入运行工作方式了。在该工作方式下用户可以运行下载到FLASH中的程序（仿真器自带FLASH,使用DPFLASH在load模式下下载，下载完成后切换到run模式，复位后就是脱机运行），也可以运行监控程序MON51（已经下载到FLASH中），然后使用KEIL来调试用户程序（用户程序由Keil的DEBUG 下载到仿真系统的RAM 中。
6.2.3 调试仿真功能的使用
调试仿真功能是指DP-51PRO单片机综合仿真实验仪运行单片机P87C52X2内部的MON51监控程序，把用户的应用程序装载到外部SRAM中，从而实现运用Keil C51集成开发环境所提供的所有调
试命令来调试用户的应用程序或仿真用户的应用系统。
6.2.3.1 如何进入调试状态
首先，在A1区，把JP13中的SRAM_E和FLASH_E两个跳线座得短路器拔走。把MOD_SW1开关拨到LOAD模式，即在下载状态下。用户将提供的仿真调试专用芯片P87C52X2插入到DP-51PRO单片机综合仿真实验仪的U13锁紧座上；然后ISP跳线JP14跳开（即不短接），短接JP15的1、2两个跳线（TXD\\RXD），按下复位按键“RESET”。此时，DP-51PRO单片机综合仿真实验仪即进入下载状态。
然后将实验仪接上串口线，在PC机上双击DPFlash下载软件的快捷图标（DPFALSH安装版在光盘的SOFTWEAR目录内，运行安装即可），运行 DPFlash下载软件。这时将出现如图2.2所示的DPFlash下载软件的操作界面。在DPFLASH上“型号” 的下拉菜单选择 DP-51PRO，然后选择适当的通信口即可。另外 DPFlash 下载软件还内嵌一个串口调试器，如图2.8所示的菜单栏的串口调试器，用户可以使用它进行串口调试。
图2.2 DPFlash编程界面
然后在主界面中点击编程命令按钮，在出现的编程窗口中选择其它编程选择栏的编程 MON51 选项，单击编程命令按钮即可自动把MON51.HEX监控程序下载到DP-51PRO仿真器的Flash中。若无异常，则提示编程正常结束，这时关闭该窗口退出DPFlash软件。把DP-51PRO仿真器上的工作模式选择开关切换到RUN处，然后按一下复位键（RESET）,MON51程序就开始运行了。此时，DP-51PRO单片机综合仿真实验仪即进入调试状态。
调试仿真功能是指DP-51PRO运行单片机P87C52X2内部的MON51监控程序，把用户的应用程序装载到外部SRAM中，从而实现运用Keil C51集成开发环境所提供的所有调试命令来调试用户的应用程序或仿真用户的应用系统。
6.2.3.2 调试状态的存贮器模型
当 DP-51PRO仿真器处于调试状态时将执行 MON51 监控程序，这样可在 Keil μVision2集成
开发环境下调试程序，即作为MON51调试器。在调试状态下DP-51PRO仿真器的存贮器模型，如图2.3所示。
系统复位后，DP-51PRO仿真器执行“MON51 监控程序”。在调试状态下，用户的应用程序必须从SRAM的0x8000地址开始存放，中断矢量也应从相应的地址单元转移到从0x8000开始的相应单元。
注意：调试状态下，定时器T2、串行口UART已被“MON51监控程序”所占用，用户不能再使用这些资源。
图2.3 调试状态下存储空间分配图
6.2.3.3 调试前的准备工作 1. 硬件环境
(1) 拿出随机提供的串口通信电缆，一端连接DP-51PRO仿真器的RS-232串行通信口，而另一端则连接到PC机的串口上(COM1或COM2)。
(2) 打开实验仪的工作电源，此时即为仿真调试准备好了硬件环境。 (3)设置好跳线，并下载MON51监控程序到实验仪。 2. 软件调试环境的设置
(1) 双击Keil C51快捷图标，进入Keil C51集成开发环境，这时Keil C51集成环境自动打开上次正确退出时所编辑的工程项目文件，如图2.4所示。
图2.4 Keil C51集成开发环境界面
(2) 点击菜单栏上的Project项，会弹出下拉式菜单，这时选择Option for target
‘target 1’ 将出现如图2.5所示的调试环境设置界面。
图2.5 调试环境设置窗口
(3) 第1项Target 属性的设置，对于在DP-51PRO仿真器上进行的仿真、调试，由于 MON51 监控程序已经占用了从 0000H－7FFFH 地址单元的程序存储空间，因此用户的应用程序必须从 8000H 地址单元开始存放，即用户应设置 Off－Chip Code Memory 栏内的Eprom选项。具体配置请见图2.5，对于第4项“C51”的配置请按图2.6进行设置。
图2.6 C51属性栏的设置
(4) Debug环境的设置：首先选择Debug项，进入如图2.7所示的设置画面，这时就可以对其中的每项进行具体设置了，当然您完全可以按照图 2.7 进行设置(要点：在该选项中Use Simulator是软件模拟仿真，它只能对程序的语法及其结构做一般性的分析，与硬件没有联系；而 Use 选项则是硬件仿真，且根据所选用的驱动而使用不同的硬件仿真方式，对于DP-51PRO仿真器而言应该选择Keil