计算机硬件技术基础实验讲解

1. 计算机硬件技术基础实验讲解 主讲教师赵晓安  实验系统简介  上机操作步骤 PC机+ DICE—598H+增强型单片机实验开发实验仪 专题十

2. 实验系统简介 实验设备与联机/脱机 实验系统硬件简介 实验系统软件简介

3. 实验系统软件简介 Win51仿真软件启动和联机 Win51仿真软件主窗口 菜单栏和工具栏命令简介

4. 上机操作步骤 开机后，在E盘，建立一个“HG1….”的子目录，以后将你的文件存入其中。 DOS命名规则：8.3 ，防止I/O error 软件模拟方式下调试程序的操作 硬件仿真方式下调试程序的操作

5. 软件模拟方式下调试程序的操作 • 1. 进入WIN51软件系统 • 2. 设置系统参数 • 3. 编辑汇编语言源程序 • 编译源程序 • 存盘操作 • 6. 调试运行程序 • 7. 观察记录运行结果

6. 硬件仿真方式下调试程序的操作 1. 联机和接线的注意事项 2. 设置系统参数 3. 装入文件 4. 调试运行I/O操作或中断程序 6. 观察记录运行结果

7. 交流220V插头 实验设备与联机/脱机 COM1或COM2

8. DICE—598H+实验开发器件插孔布置图

9. 实验系统硬件简介  DICE—598H+实验开发系统适合做MCS-51系列单片机的实验，可用于仿真开发MCS-51单片机应用系统。 DICE—598H+实验开发系统 自带CPU、键盘、LED显示，可独立运行；  自带EPROM的读取、编程、比较核查空功能；  上位软件配有windows版调试软件及PC示波器软件 。 所有软件均可与各档次通用微机相连，菜单化调试环境，支持汇编语言、高级语言编程。 DICE—598H+主机板含有： 扩展RAM、8155、8250、8253、8255、8259、0809、0832 等常用接口芯片; 89C52管理PC示波器。

10.  外设接口有键盘、显示、串行接口、液晶显示实验接口、 扩展实验接口、打印机接口、8279键盘显示接口、继电器 PC示波器、小直流电机、步进电机、音响接口.  本机采用大锁紧插孔，实验时方便可靠。  本系统可提供二种工作方式： 一是系统提供键盘及LED显示，可在无电脑的环境下照样可完成各种实验及开发。 二是与PC联机，软件内容丰富，界面友好，操作灵活，以适应不同层次的需求。 即可联机工作，也可脱机工作。

11. 实验系统软件简介 Win51仿真软件概述 1）该仿真软件适用于DICE—598H+专用实验开发型， 用于MCS-51系列。 2）该仿真软件运行环境 运行该仿真软件的PC机或笔记本 必须满足下列配置： 配备intel386或更高性能（包括奔腾）CPU的PC 或100％系统兼容机 及鼠标 。

12. Win51仿真软件启动和联机 1、启动：  运行Win51仿真软件DICE.exe，双击银环图标，  屏幕显示Win51仿真软件的源文件窗口，  中间显示版本信息，然后单击“OK”；  底边状态栏由“脱机就绪”变成“联机就绪”，说明联机成功，  否则对话框提示：“单片机未联上”，此时单击“确定”，实验系统和PC机处于脱机状态。 2、联机：  用户根据连接硬件实际情况来设定COM1或COM2  单击菜单栏：“O设置、P通讯口设定、选择COM1或COM2” 状态设定后，单击关闭按钮，退出Win51仿真软件环境， 重新启动Win51仿真软件。（重复以上操作） 3、该调试软件可以在脱机状态下对用户软件进行模拟调试。

13. 联机时数据选择必须在RAM DATA

14. CODE FILE 代码文件”窗口 REGIST寄存器窗口 BIT 位窗口 PSW的标志位 ROMDATA窗口 STACK堆栈窗口 Win51仿真软件主窗口 O设置 菜单中可选择

15. 菜单栏和工具栏命令简介 • (1) F文件 • (2) E编辑 • (3) S查找 • (4) C编译 • (5) W窗口 • (6) D调试 • (7) M代码文件 • O设置 • P示波器 • H帮助 常用命令的快捷键： 打开文件 F3 存盘 F2 退出 ALT+X 编译 F9 关闭编辑窗口 ALT+F3 复位 F2 运行 CTRL+F9 执行到光标处 F4 跟踪执行 F7 单步执行 F8 指定PC地址指针 CTRL+G 菜单

16. 设置断点 跟踪 执行 单步 执行 停止 执行 自 动 单 步 执 行 编译 复 位 运行 取消断点 工具栏 只需移动鼠标，指向工具栏中选定的图标，即会提示该图标所执行的命令。按下选择的图标按钮，则执行相应的命令。 常用按钮命令

17. (1) F文件 O 打开文件 F3 单击菜单栏“F文件”或“工具栏”打开图标， 弹出打开文件的对话框， 然后单击浏览选择要装入的源文件， 单击确定即可装入源文件。 N建立新文件 分别单击“F文件”、 “建立新文件” 可创建新文件， 再选择换名存 盘即可。 S存盘 F2 单击菜单栏“F2存盘”或工具栏“保存图标”， 即可原名存盘。 a换名存盘 盘符：\文件夹名\文件名.扩展名 Q退出 ALT+X 依次单击“文件”、“退出” 或单击“关闭按钮”即可退出仿真软件调试环境

18. (8) O设置 M设置仿真器状态 依次单击“O设置”、“M设置仿真器状态”，根据弹出的对话框，可选择仿真CPU的类型和存储器所在位置（在仿真器中还是用户板上）） D数据类型选择 依次单击“O设置”、“D数据类型选择”，根据弹出的对话框，可选择要观察的数据类型有: ROM、RAM、 CPU内存、BIT等。 P通讯口设定——联机 依次单击“O设置”、“P通讯口设定”，选择仿真其联机的通讯口（COM1、COM2、COM3等）。  rEPROM编程

19. （6）D调试菜单及程序运行方式  单步执行（F8）”宏单步” ，子程序作为一步  跟踪执行（F7） 一步一步执行  执行到光标处（F4)要先置光标，后执行  自动单步执行 按单步的节拍自动连续执行， 复位或按实验系统的Reset 中止运行  运行（CTRL+F9)连续执行程序，直到程序结束 ，复位或按实验系统的Reset 中止运行  断点运行 ： 在程序中要观察的语句处，设置断点，当程序连续执行到此断点时，自动停止运行，用户可在此时察看运行的中间结果。 注意：脱机方式下不能连续执行程序，也不能断点运行

20. 1.进入WIN51软件系统 脱机工作 双击D盘或E盘\WIN51 \DICE51.EXE的银环图标，即可运行Win51仿真软件，屏幕显示Win51仿真软件的源文件窗口，中间显示版本信息，然后单击“OK”；

21. 2. 设置系统参数 根据要执行程序涉及到的存储区，预先选择数据窗口 ”O设置“——“数据类型选择” 其中：“ROM DATA”代表程序存储器 “RAM DATA”代表外部数据存储器 “CPU DATA”代表片内RAM “BIT DATA”代表片内可位寻址区 每执行一条指令，则可以查看刚执行完指令中涉及到的存储单元的变化情况，并记录运行结果。

22. 3. 编辑汇编语言源程序 F文件——N建立新文件（F3) 进入编辑窗口，可以输入源程序 系统命名的文件名 可以改名存盘 注意：输入完END后，回一下车，即END 后不允许有空格

23. 5. 存盘操作 盘符：\文件夹\文件名.扩展名 可存储 五类文件  存.ASM文件 F文件—换名存盘  以二进制文件格式存盘 .BIN ——T  以OBJ格式存盘 .OBJ—J  以十六进制格式存盘 .HEX ——E 列表文件.LST —”C编译””

24. 4. 编译源程序 键入F9，或单击“C编译”菜单的“编译”命令，有错，则改错。 自动生成 同名文件 .LST .OBJ

25. 错误信息窗口 改错后要重新编译！！！ SJMP ;$ 语法错误

26. 编译后，可选择生成.LST文件 选C编译——O生成.LST文件 .LST文件格式： 0000 75815F MOV 81H, #5FH 0003 1107 ACALL 0007H 0005 80FE SJMP 0005H 0007 7830 MOV R0, #30H 0009 753045 MOV 30H, #45H 000C 753146 MOV 31H, #46H 000F AA30 MOV R2, 30H 0011 853102 MOV 02H, 31H 0014 7487 MOV A, #87H 0016 8530E0 MOV 0E0H, 30H 0019 F530 MOV 30H, A 001B 8631 MOV 31H, @R0 001D 22 RET

27. 0047 INC A格式 INC A 格式 MOV 81H, #5FH ACALL 0007H SJMP 0005H MOV R0, #30H MOV 30H, #45H MOV 31H, #46H MOV R2, 30H MOV 02H, 31H MOV A, #87H MOV 0E0H, 30H MOV 30H, A MOV 31H, @R0 RET 0000 MOV 81H, #5FH 0003 ACALL 0007H 0005 SJMP 0005H 0007 MOV R0, #30H 0009 MOV 30H, #45H 000C MOV 31H, #46H 000F MOV R2, 30H 0011 MOV 02H, 31H 0014 MOV A, #87H 0016 MOV 0E0H, 30H 0019 MOV 30H, A 001B MOV 31H, @R0 001D RET

28. MCS-51 MACRO ASSEMBLER D 03/12/:3 PAGE 1 DOS 7.10 (038-N) MCS-51 MACRO ASSEMBLER, V2.2 OBJECT MODULE PLACED IN D:\WIN51\D.OBJ ASSEMBLER INVOKED BY: D:\WIN51\ASM51.EXE D:\WIN51\D.AS_ DB XR LOC OBJ LINE SOURCE 0000 1 ORG 0000H 0000 75815F 2 MOV SP,#5FH 0003 1107 3 ACALL SUB 0005 80FE 4 SJMP $ 0007 7830 5 SUB: MOV R0,#30H 0009 753045 6 MOV 30H,#45H 000C 753146 7 MOV 31H,#46H 000F AA30 8 MOV R2,30H 0011 853102 9 MOV 02H,31H 0014 7487 10 MOV A,#87H 0016 8530E0 11 MOV 0E0H,30H 0019 F530 12 MOV 30H,A 001B 8631 13 MOV 31H,@R0 001D 22 14 RET 15 END MCS-51 MACRO ASSEMBLER D 03/12/:3 PAGE 2 XREF SYMBOL TABLE LISTING 编译的同时生成的同名.LST文件、

29. 6. 调试运行程序 调试方式选择： 根据被调试的程序来选择 顺序程序：跟踪执行 分支程序：执行到光标处 （预先将光标置在分支的语句处） 或跟踪执行任选其一 循环程序：执行到光标处（将光标预先置在循环控制语句上） 或跟踪执行任选其一 子程序： 执行到光标处（将光标预先置在子程序入口地址处） 或跟踪执行任选其一 自动单步执行方式：可以不必人来干预，先看结果是否正确 单步执行：一步步执行，但把子程序当作一步处理，“宏单步”。

30. 预置数据后执行 编译无错后，程序中需要预置数据时，要在数据所在窗口对程序中需要送数的单元，置入数据。 方法： 鼠标点到所要窗口，进一步点到所要置数的单元，然后，直接键入预置的数据即可。(演示）

31. 例：预置CPU DATA中20H~28H单元内容 光标预先放在20H单元对应的数据处， 键入数据，光标后移，可继续输入。

32. 7. 观察记录运行结果 记录格式： 自主选择，建议： 预先根据程序中指令流决定的数据流，按先后顺序将要观察的量画好记录表格。 采用跟踪执行时，执行一步，观察并记录一下指令影响到的单元内容。 若要观察的窗口没有在桌面上，可以通过“O设置”菜单中的“数据类型选择”命令进行选择，以便观察使用。

33. 1. 联机和接线的注意事项 • 注意串行口连接电缆线接法，计算机一方已经接好，你只需将插头接到实验系统的9针插座上即可。 • 交流220V 电源线直接接到电源插座上 • 实验中需要硬件连线时，必须关掉所有设备的电源后，再接线。 • 开机顺序：先外设（实验系统）后主机（PC机） • 关机顺序：先主机后外设。 凡是连线必须经教师检查后，再接通电源！！

34. 2. 设置系统参数 用实验系统上的RAM和ROM 在仿真器中，选“系统” 选好通讯口，起动软件后，显示“联机”，才能做硬件实验。

35. 3. 装入文件 只能打开 .ASM文件 .BIN .OBJ .HEX

36. 4. 调试运行I/O操作或中断程序 预先在断电的情况下，接好线，一般采用跟踪单步，执行到光标处，运行等方式执行程序。 若需要用输入设备输入数据，则采用连续执行或单步类命令； 若检查是否产生中断，则可采用将光标预置到中断服务程序入口地址，采用执行到光标处的方式； 若观察输出接口的工作，如显示程序，必须连续执行。 若观察含有子程序的程序的结果是否正确，可以先用“单步执行”将子程序当作一步执行，或连续执行。 调试分硬件调试与软件调试。

37. 6. 观察记录运行结果 关键指，硬件在程序运行过程中的情况。 如：显示器、P1口接的LED发光二极管等输出设备。 结果是否符合设计要求。

38. 实验讲解结束