48239 (Программа-отладчик микроконтроллера I8051 (К1816ВЕ51))

Программа-отладчик микроконтроллера I8051 (К1816ВЕ51)

Введение

Программа-отладчик микроконтроллера I8051 (К1816ВЕ51) предназначена для программирования микроконтроллера на уровне языка ассемблера, компиляции программы в объектный код и тестирования разработанной программы.

В состав программы-отладчика входят:

• редактор языка ассемблера микроконтроллера К1816ВЕ51;

• имитатор микроконтроллера К1816ВЕ51;

• внутрисхемный эмулятор микроконтроллера К1816ВЕ51.

Программа запускается в работу файлом "info8051.bat". Для записи пакета на компьютер необходима инсталляционная дискета, с помощью которой программа инсталлируется на любой компьютер. В случае простого копирования программа-отладчик будет работать, но не в полном объеме (не будут выполняться операции с диском).

1 РЕДАКТОР ЯЗЫКА АССЕМБЛЕРА

Редактор позволяет в удобной форме писать программы на языке ассемблера и компилировать текст исходной программы в коды ПЗУ. После компиляции программы машинные коды автоматически записываются в ПЗУ программы-имитатора.

Состояние редактора изображается на экране дисплея в виде двух окон. В верхнем окне отражается текст программы. Нижнее окно предназначено для выдачи служебных сообщений (местоположение курсора, ошибки при компиляции и т.д.). В нижней строке экрана расположено меню редактора.

Перемещение курсора по экрану осуществляется с помощью клавиш движения курсора и, кроме этого, следующими клавишами:

Home - в начало строки;

End - в конец строки;

PgUp - листать вверх;

PgDn - листать вниз;

Ctrl-Home - в начало файла;

Ctrl-End - в конец файла;

Сtrl-PgUp - в начало экрана;

Ctrl-PgDn - в конец экрана;

Ctrl-Left - роллинг вверх;

Ctrl-Right- роллинг вниз.

Для редактирования введенного текста используются клавиши:

Del - удаление символа под курсором;

BackSpace - удаление символа слева от курсора. Если курсор находится в первой позиции строки, то текущая строка будет слита с предыдущей, но только в том случае, если длина результирующей строки не превосходит 128 знаков.

Ins (Вст) - переключение режима «вставка/замещение». При включении режима вставки в служебном окне высвечивается сообщение «ВСТ». В этом режиме при наборе символа в середине строки символы, стоящие справа от курсора сдвигаются на одну позицию вправо. В режиме замещения символ, стоящий над курсором, заменяется на введеный.

F6 - стирание до конца строки;

F9 - вставка новой строки. Текст, стоящий ниже строки, в которой находится курсор, смещается на одну строку вниз;

Alt-Y - удаление текущей строки;

Alt-S - расщепление строки на две по курсору;

Alt-J - соединение двух строк по курсору;

Alt-Q - восстановление строки в первоначальном виде, если курсор еще не покинул строку.

Редактор предоставляет возможность работы с блоком текста. Отмеченный блок можно переместить в любое место текста, скопировать или удалить. Для работы с блоком используются клавиши:

Alt-L - отметка одной строки или целого блока. При отметке одной строки курсор необходимо установить в нужную строку и нажать комбинацию «Alt-L». Для отметки нескольких строк необходимо сначала поместить курсор в первую строку нужного блока и нажать «Alt-L», а затем в последнюю строку и также нажать «Alt-L». Отмеченный блок будет выделен;

Alt-U - снятие маркировки;

Alt-C - копирование блока вслед за текущей строкой. Отмеченный блок расположится вслед за строкой, в которой находится курсор, а остальной текст передвинется вниз. Исходный блок останется.

Alt-M - перенос блока вслед за текущей строкой. Отмеченный блок будет перенесен вслед за строкой, содержащей курсор, а исходный блок будет удален.

Alt-D - удаление маркированного текста.

Для поиска последовательности символов, используется поиск по образцу. Поиск осуществляется в строках, находящихся после курсора. При введении образца для поиска введенные буквы воспринимаются как прописные и если искомая последовательность содержит строчные буквы, то она не будет найдена. При нахождении первой группы символов, совпадающей с заданным образцом, курсор устанавливается в это место экрана. Для поиска используются клавиши:

Alt-F - установление образца для поиска. В служебном окне появляется требование установить образец для поиска. Ввод образца должен закончиться нажатием клавиши «ENTER». После ввода образец высвечивается внизу экрана в скобках;

Alt-X - продолжение поиска по образцу.

Ввод литеры со специальным кодом осуществляется одновременным нажатием клавиши «Alt» и набором шестнадцатеричного кода символа на цифровой клавиатуре. Символ появляется после отпускания клавиши «Alt». Для ввода символа «ESC» используется комбинация «Alt- F1».

Работа с внешними устройствами ведется под управлением клавиш:

F2 - сохранение текущего файла на диске;

F3 - загрузка нового текстового файла;

Alt-W - сохранение отмеченного блока строк на диске;

Alt-R - чтение с диска текстового файла. Файл вставляется в текст за текущей строкой;

Alt-P - вывод на печать отмеченного блока строк. Если блок не отмечен, то печатается весь текст.

Клавиша «F5» осуществляет переход к программной модели микроконтроллера, а клавиша «F7» - к внутрисхемному эмулятору. Клавиша «F10» осуществляет переход в командное меню, которое дублирует указанные выше операции и предоставляет новые возможности.

Основное меню содержит пункты «Файлы», «Ассемблер», «Эмулятор», «Опции» и «Выход».

Подменю «Файлы» содержит пункты:

• оглавление - выход в систему управления файлами;

• загруз текст - загрузка нового текстового файла;

• сохран текст - сохранение текущего файла на диске;

• вставить текст - вставка файла в текст за текущей строкой;

• сохран маркир - сохранение отмеченного блока строк на диске;

• печать текста - вывод на печать отмеченного блока строк;

• новый текст - очистка буфера редактора для ввода текста.

При выходе в систему управления файлами функциональные клавиши изменяют свое назначение. Система управления файлами имитирует выход в DOS и функциональные клавиши принимают значение:

F2 - установка обpазца для высветки файлов;

F3 - пpосмотp файла;

F4 - чтение файла для pедактиpования;

F5 - копиpование файла;

F6 - пеpеименованиe файла;

F7 - создание директории;

F8 - удаление файла или директории;

F9 - смена дисковода;

F10 - создание файла;

ENTER - в зависимости от типа файла выполнится:

директория - смена директории;

COM, EXE, BAT-файл - выполнение файла;

файл - чтение файла;

- ESC - выход из системы упpавления файлами.

Подменю «Ассемблер» содержит пункты:

• ассемблер - компиляция ассемблерного текста из текущего файла;

• распечатка - вывод листинга программы на печать или в файл на диске;

• сохр. двоичн. формат - сохpанение двоичного файла пpогpаммы;

• сохр. нex. формат - cохpанение файла в HEX-фоpмате.

В подменю «Эмулятор» входят пункты:

• модель - отладка скомпилированной пpогpаммы на программной модели микроконтроллера;

• внутрисх. эмулятор - отладка программы на внутрисхемном эмуляторе;

• дизассемблер кода - дизассемблирование ПЗУ эмулятора;

• дизассемблер данных - дизассемблирование данных ПЗУ эмулятора.

Подменю «Опции» содержит:

• 25/43 Строки - смена числа стpок на экpане (25 или 43 только для адаптера EGA);

• звук вкл/выкл - Включение/выключение звука.

В подменю «Выход» содержатся пункты:

• сохран.текст - выход с сохранением текущего файла;

• не сохранять - выход без сохранения текущего файла.

Для выхода из редактора ассемблера (как и для выхода из программы-отладчика) используется клавиша «ESC». Она используется также для отмены операции и возврата в редактор. Для указания системы счисления, в которой находится непосредственный операнд в конце операнда ставится буква, которая обозначает систему счисления:

B - двоичное;

O или Q - восьмиpичное;

D или ничего - десятичное;

H - шестнадцатиpичное ( должно начинаться обязательно с цифpы).

Опеpатоpы упpавления листингом программы:

EJECT - пеpеход на новую стpаницу;

LIST/NOLIST - печатать/нет стpоки исходного текста;

PRINT/NOPRINT - выводить/нет стpоки листинга;

PAGING/NOPAGING - разбивать/нет листинг на стpаницы;

PAGELENGTH(n) - установка макс.числа стpок на стpанице;

PAGEWIDTH(n) - установка макс.числа символов в стpоке.

2 ИМИТАТОР МИКРОКОНТРОЛЛЕРА I8051

Имитатор микроконтроллера I8051 (К1816ВЕ51) представляет собой математическую модель микроконтроллера I8051 (К1816ВЕ51). Программа имитирует работу микроконтроллера, что позволяет вести отладку программ.

В окно имитатора можно попасть из редактора языка ассемблера. В ходе работы программа отображает содержимое регистров микроконтроллера на экране дисплея и позволяет редактировать их содержимое в ходе программы. Отслеживание программы может вестись в пошаговом или непрерывном режиме. В ходе выполнения программы ПЗУ возможна имитация внешних прерываний или внешних событий. Время, затраченное на выполнение программы (или части программы), подсчитывается в счетчике машинных циклов.

Содержимое составных частей микроконтроллера выводится не экран в виде окон, показанном на рис.1.

Рис.1 - Отображение содержимого микроконтроллера на экране

В окне состояния регистров микроконтроллера (рис.1) отражено шестнадцатеричное содержимое регистров специальных функций, регистров общего назначения текущего банка РОНов и содержимое ячеек памяти, адрес которых находится в регистрах косвенной адресации.

По желанию пользователь может изменить порядок расположения регистров в окне либо удалить некоторые регистры. Для этого достаточно исправить имя регистра (или заменить его пробелами), а затем нажать клавишу «Enter».

В окне счетчика команд показано текущее содержимое счетчика команд, счетчика машинных циклов и выходных шин микроконтроллера. В отличие от всех других окон, информация этого окна не редактируется.

В окне дизассемблера показаны девять дизассемблированных команд, начиная с команды, адрес которой записан в счетчике команд. Адрес счетчика команд не всегда совпадает с адресом первого байта команды и поэтому в окне дизассемблера может быть отражена совсем другая команда. Окно дизассемблера позволяет редактировать программу, не выходя из имитатора. Для этого курсор устанавливается на нужную команду и вводится новая команда. После нажатия клавиши «Enter» команда транслируется в машинный код, в противном случае – восстанавливается в исходное состояние. При редактировании необходимо учитывать количество байт старой и вводимой команды, так как остальная часть программы не сдвигается вверх или вниз. При редактировании программы в окне непосредственный операнд должен вводиться только в шестнадцатеричном виде, поэтому не требуется ввод символа "#" и буквы, обозначающей систему счисления.

В окне входных сигналов устанавливается значение входных шин микроконтроллера.

В окнах дампа 1 и 2 отражается шестнадцатеричное состояние двух из четырех областей (по одной в каждом окне) памяти. В окне дампа 2 показано содержимое памяти и в текстовом представлении (в кодах ASCII).

Выбор областей памяти для дампов осуществляется в окне выбора дампов. В нем выбирается отдельно для каждого окна область памяти, необходимая для отражения. Клавишами движения курсора «Left» и «Richt» выбирается требуемое окно, а клавишами «RgUp» и «PgDown» одна из четырех областей памяти:

ROM - внутренняя память программ;

InROM - внешняя память программ;

SFRAM - внутренняя память данных;

RAM - внешняя память данных.

В основном меню программы показано назначение функциональных клавиш для управления работой имитатора.

Для перехода между окнами используются клавиши:

Tab - переход к следующему окну;

Shift+Tab- переход к предыдущему окну;

Ctrl+Enter - переход к окну дизассемблера.

Перемещение курсора в пределах окна осуществляется клавишами:

Left - курсор на одну строку влево;

Right - курсор на одну строку вправо;

Up - курсор на одну строку вверх (в окнах дампа роллинг);

Down - курсор на одну строку вниз (в окнах дампа роллинг);