【正文】 MOV BUF2,A。 A除以2存商于十位顯緩區(qū) MOV A,B MOV B,2 DIV AB MOV BUF1,A MOV BUF0,B。 存余數(shù)于個位顯緩區(qū) ADDC A,0 ACALL DISP。 調(diào)用顯示 AJMP MAIN 第 4 章 軟硬件調(diào)試 硬件調(diào)試 硬件是軟件的基礎(chǔ)，只有確保硬件上的正確才能使設(shè)計出來系統(tǒng)順利執(zhí)行軟件傳達(dá)的指令。正是由于這樣，完成電路板的制作之后，并沒有立即編制程序，而是先對硬件進(jìn)行檢查、調(diào)試。 1．鍵盤單元的調(diào)試圖41 鍵盤單元的硬件圖 鍵盤是最簡單也是最容易調(diào)試出來的，選擇了測量電阻的方法對它進(jìn)行調(diào)試。首先將萬用表打到歐姆擋，依次按下各個按鈕，（、）引腳之間的電阻是否接近“0”（鍵盤與單片機(jī)之間的連線也有電阻）。十六個按鈕測量下來全部合格，算是牛刀小試吧。 顯示單元的接線密度較大，在仿真調(diào)試前，先目測了一下電路板的焊接面，沒有發(fā)現(xiàn)所擔(dān)心的碰線的情況。接著用萬用表測量了顯示單元電源接口的電阻，圖42 顯示接口單元的硬件圖阻值180，屬于正常值。這樣一來就理直氣壯的把顯示單元與單片機(jī)接口連接后，用仿真機(jī)調(diào)試了。 在仿真軟件內(nèi)輸入下列調(diào)試程序：ORG 0000H AJMP DISP ORG 0030H DISP: MOV SP,60H。 置堆棧指針SETB 。 允許TXD引腳同步移位脈沖輸出 LOOP: MOV A,0。 顯示的值送A ADD A,09。 加上偏移量 MOVC A,@A+PC。 查段碼表SEGTAB，取出段碼 MOV SBUF,A。 送出顯示 HERE1: JNB TI,HERE1。 查詢TI狀態(tài)，1字節(jié)的段碼輸出完否？ CLR TI。 1字節(jié)的段碼輸出完，清TI AJMP LOOP。 返回 TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H。 共陽極段碼表，0，1，2，3，4 DB 92H,82H,0F8H,80H,090H,0FFH,0BFH。 5，6，7，8，9, 暗, END 編譯通過后，打開仿真機(jī)的電源，顯示單元顯示四個“8”，可是小數(shù)點都不亮（后來發(fā)現(xiàn)別的組也有存在這種問題的，是數(shù)碼管有缺陷）。全速執(zhí)行程序后，顯示沒有任何變化。接下來的兩天里，一直在檢查顯示電路，始終沒有找到問題。沒有辦法，只能問老師，經(jīng)過老師我了解到以前也有同學(xué)也有用串行口顯示的，但并沒有發(fā)現(xiàn)這種問題 。實踐是檢驗真理的唯一真理，我拿來了以前的電路板，再用自己的程序進(jìn)行仿真，還是不能顯示。后經(jīng)確定程序確實沒有問題后,又找來了以前發(fā)現(xiàn)還是不能對顯示單元進(jìn)行仿真。用萬用表測量TXD引腳(移位時鐘脈沖輸出口)電壓不到1V，這時別的組的同學(xué)也反映串行口沒法發(fā)送數(shù)據(jù)。最后經(jīng)老師與另一臺仿真機(jī)比較，發(fā)現(xiàn)仿真機(jī)內(nèi)的一塊非門（74LS04）壞了（圖41），換了好的非門，顯示單元調(diào)試成功。 圖43 74LS04的PROTEL電路圖 一開始我們沒有確定是仿真機(jī)的問題，就是因為仿真機(jī)對單片機(jī)的其他功能都能仿真，大家就以為仿真機(jī)是好的。 交流電機(jī)控制單元的調(diào)試 DAC0809的接線不算復(fù)雜，在仿真軟件內(nèi)輸入下面的調(diào)試程序： ORG 0000H AJMP ACM ORG 0030H ACM: MOV SP,60H。 置堆棧指針MOV A,0 MOV DPTR,7FFFH 。置DAC0832地址 LOOP: MOVX @DPTR,A 。D/A轉(zhuǎn)換 INC ANOPAJMP LOOPEND 調(diào)試過程中當(dāng)A的值在00FFH之間變化使，輸出端的電壓只變化了4次，圖44 交流電機(jī)控制接口單元的硬件圖 并沒有像預(yù)期的那樣連續(xù)變化。在確定接線無誤后，我的第一反應(yīng)是運放器存在問題，由于這時接在電路中的運放器是普通的741運放（圖41），估計是運放的精度不夠，于是我將運放換成了高精度的OP07（圖42），還是存在這種問題。我找來了別人有關(guān)DAC0832 的課程設(shè)計用的電路板，經(jīng)過對比沒有發(fā)現(xiàn)接線問 圖45 原先的741運放接線圖 題。后經(jīng)萬用表測量，發(fā)現(xiàn)模擬地虛焊。重新焊接模擬地，DAC0832調(diào)試成功。 圖46 改后的OP07運放接線圖 在調(diào)試過程中，當(dāng)運放器只接 9V 電壓時，輸出電壓為負(fù)，偶爾DAC0832不工作的時候，OP07也會輸出細(xì)微的負(fù)電壓，為保護(hù)變頻器，在調(diào)試過程中我在OP07的輸出口上串了一個二極管（圖43中可見）,并將放大電路的放大倍數(shù)變?yōu)榭烧{(diào)（串了個10K可變電阻）。 A/D接口單元的調(diào)試 ADC0809的接線比DAC0832復(fù)雜，但由在課程設(shè)計中已經(jīng)使用過該芯片，因此對它并不陌生。在仿真軟件內(nèi)輸入下列調(diào)試程序：ORG 0000H AJMP AD ORG 0030H AD: MOV SP,60H。 置堆棧指針MOV DPTR,0BFFFH MOVX @DPTR,AHERE: JB ,HERE MOVX A,@DPTR END通過單步執(zhí)行發(fā)現(xiàn)，程序在執(zhí)行“here: jb ,here”語句時經(jīng)常無法繼續(xù)往下執(zhí)行，即使能往下執(zhí)行，A中數(shù)值始終為“00H”，并不隨輸入的電壓值變化。 我首先檢查0809的模擬通道選擇口，A、B、C三個引腳接地，輸入電壓接在INT0口，都正確。 圖47 A/D接口單元的硬件圖 那就只能是0809與單片機(jī)之間的接線有誤了，想到剛剛執(zhí)行“here: jb ,here”語句時有無法繼續(xù)的現(xiàn)象，于是我對0809的EOC引腳進(jìn)行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)硬件問題。接著又對0809的OE（輸出允許信號）接線進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)本應(yīng)接在單片機(jī)上RD的線誤接在了RD旁邊的XTAL2上（圖44），改正后0809調(diào)試成功。 圖48 RD與XTAL2的空間關(guān)系 圖49 總體硬件圖 軟件調(diào)試 硬件調(diào)試成功后，我就開始針對硬件編寫軟件，在軟件的調(diào)試過程中也遇到了一些問題，有的甚至是我在書本上沒有看到的，由于D/A、A/D轉(zhuǎn)換程序調(diào)試中只是在數(shù)值的轉(zhuǎn)換過程出現(xiàn)了一些問題，為此下面的敘述中我著重對鍵盤/顯示和綜合調(diào)試中出現(xiàn)的幾個軟件問題作出說明。 鍵盤/顯示單元的軟件調(diào)試我在鍵盤/顯示單元軟件的設(shè)計思想是每按一下鍵盤的數(shù)字鍵就讓LED更新顯示。于是在鍵盤掃描子程序中，我可以將按鍵的鍵碼取出送A后就直接調(diào)用顯示子程序，不需要單獨設(shè)置顯緩區(qū)。 圖410 鍵碼取出送A后就直接調(diào)用顯示的顯示子程序 2．出現(xiàn)的問題 在軟件的調(diào)試中并沒有實現(xiàn)預(yù)期的功能。只是在第一次按下鍵盤時LED能正確顯示數(shù)字，當(dāng)?shù)诙伟聪骆I盤時前一次顯示的數(shù)字就變成了亂碼，也就是說LED只能正確顯示當(dāng)前按下的數(shù)字。百思不得其解后，經(jīng)老師用仿真機(jī)的單步執(zhí)行功能，跟蹤程序后發(fā)現(xiàn)每當(dāng)執(zhí)行顯示程序中的“SETB ”語句后，前面顯示的數(shù)值就發(fā)生了變化。此時謎團(tuán)終于解開了，執(zhí)行顯示程序中的“SETB ”語句，74LS164（移位寄存器）中的數(shù)值就換成了SBUF（串行口的緩沖寄存器）中的當(dāng)前內(nèi)容，讓已經(jīng)顯示的數(shù)字發(fā)生了改變。但是如果這樣的話，執(zhí)行“SETB ”語句后顯示的位數(shù)應(yīng)該會增加一位（即與單片機(jī)直接相連的164中移入SBUF中的內(nèi)容，而這片164中的內(nèi)容應(yīng)該移入與它串聯(lián)的下一級164）。對此我的解釋是：在執(zhí)行“SETB ”語句后SBUF中的內(nèi)容立即移入了與單片機(jī)直接相連的164中，速度快到164還沒有來得及將自身的內(nèi)容移入與它串聯(lián)的下一級164 ，于是只有與單片機(jī)直接相連的164中的內(nèi)容發(fā)生了改變，而其他164中的內(nèi)容沒有變。4．問題的解決在程序中加入顯緩區(qū)，每次調(diào)用顯示時，將顯緩區(qū)四個單元的內(nèi)容送顯,而不是僅僅送顯一個八位二進(jìn)制數(shù)。 圖411 加了顯緩區(qū)的顯示子程序 多轉(zhuǎn)移查表指令的調(diào)試 1．預(yù)期的效果 當(dāng)取得的鍵盤編碼大于9時，就將鍵碼值除以10，并將余數(shù)作為所要轉(zhuǎn)移的程序號值送A，通過JMP指令把程序轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的分支程序的入口，從而執(zhí)行相應(yīng)的子程序，驅(qū)動相應(yīng)的電機(jī)運轉(zhuǎn)或A/D采集。 圖412 修改前的多轉(zhuǎn)移查表指令程序 2．出現(xiàn)的問題按下鍵盤中編碼值大于“9”的鍵時，不能執(zhí)行相應(yīng)的子程序。3．問題的分析通過對程序的單步跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)按下鍵盤的編碼值為“10” 的鍵時，跳轉(zhuǎn)到了“AJMP SETM”語句，并沒有執(zhí)行意料中的“AJMP ACM”語句。這時想起編寫程序時，并沒有仔細(xì)揣摩查轉(zhuǎn)移指令表轉(zhuǎn)移程序的原理，只是對A執(zhí)行了兩次“INC A”。經(jīng)過和顯示查表指令的對比，我豁然開朗：由于AJMP是二字節(jié)指令，當(dāng)然要對A乘2，而不是加2。4．問題的解決將原來的兩句“INC A”改為“RL A”即可。修改后的程序如下圖：圖413 修改后的多轉(zhuǎn)移查表指令程序 軟件的綜合調(diào)試只要各個子程序都能正確執(zhí)行，那么只要像串糖葫蘆那樣將各個子程序一樣串在一起就可以實現(xiàn)軟件的聯(lián)合調(diào)試。 圖414 軟件綜合調(diào)試中常出現(xiàn)的錯誤 圖45中顯示了軟件綜合調(diào)試中出現(xiàn)最多的錯誤，第一個錯誤是說有標(biāo)號在程序中出現(xiàn)了兩次；第一個錯誤是說要轉(zhuǎn)移的目的程序超出了跳轉(zhuǎn)的范圍。3．問題的分析由于所用的仿真軟件具有跳轉(zhuǎn)到錯誤程序標(biāo)號的功能，為此我雙擊提示的第一個錯誤提示，跳轉(zhuǎn)到了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動子程序中的“CASE0: JNC MAIN”語句，經(jīng)排查我發(fā)現(xiàn)在交流電機(jī)的驅(qū)動子程序中也存在標(biāo)號“CAS0”。雙擊第二個錯誤提示，跳轉(zhuǎn)到了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動子程序中的“CASE1: JNC MAIN”語句，聯(lián)想到“AJMP”與“LJMP”所跳轉(zhuǎn)的范圍是不一樣的，我估計是“CASE3: JNC MAIN”語句與標(biāo)號為“MAIN”的程序之間相隔得太長，以至于“JNC”指令“夠不著”。4．問題的解決對于標(biāo)號相同的問題，將步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動子程序中的“CASE0”改為了“CASE1”就得以解決。對于第二種問題通過執(zhí)行多條跳轉(zhuǎn)指令的方式來解決。其解決的方法如下圖所示：圖415一次跳轉(zhuǎn)不能到達(dá)目的標(biāo)號的解決方法 參考文獻(xiàn)[1] 宋培義，劉立新. 單片機(jī)原理接口技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京：中國廣播電視臺出版社， 1999.[2] 梁恩主，梁恩維編著. 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