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1、吉林工程技术师范学院单片机毕业论文 第五章 系统调试第五章 系统调试 第五章 系统调试 单片机应用系统的调试，包括硬件调试和软件调试，是一个很重要的步骤。硬件调试和软件调试并不能完全分开，许多硬件错误是在软件调试过程中被发现和纠正的。一般方法是先排除明显的硬件故障，再进行软硬件综合调试。 根据方案设计的要求，调试过程分为三大部分：硬件调试、软件调试和系统硬软综合联调。电路按模块调试，各模块逐个调试通过后再联调。单片机软件先在最小系统上调试，确保所有部分工作正常之后，再与硬件系统联调。 5.1系统硬件调试 对系统进行调试，首先要进行静态调试，静态调试的目的是排除明显的硬件故障。 1、静态调试 静
2、态调试工作分为两步： 第一步是在系统加电之前，先用万用表等工具，根据硬件逻辑设计图，仔细检查系统线路是否连接正确，并核对元器件的型号、规格和安装是否符合要求，特别注意电源系统的检查，以防止电源的短路和极性错误，并重点检查系统总线是否存在相互之间短路或与其他信号线的短路。 第二步是加电后检查各芯片插座上有关引脚的电位，仔细测量各点电平是否正常，尤其应注意CPU插座的各点电位，若有高压，与在线仿真器联机调试时，将会损坏在线仿真器。 36 吉林工程技术师范学院毕业论文 具体步骤如下： 电源检查 当系统板连接或焊接完成之后，先不插主要元器件，通上电源。通常用+5V直流电源，用万用表电压档测试各元器件插
3、座上相应电源引脚电压数值是否正确，极性是否符合。如有错误，及时检查、排除，以使每个电源引脚的数值都符合要求。 各元器件电源检查 断开电源，按正确的元器件方向插上元器件。分别插入，分别通电，并逐一检查每个元器件上的电源是否正确，直至最后插上全部元器件，通上电源后，每个元器件上电源应正确无误。 检查相应芯片的逻辑关系 检查相应芯片逻辑关系通常采用静态电平检查法。即在一个芯片信号输入端加入一个相应电平，检查输出电平是否正确。单片机系统大都是数字逻辑电路，使用电平检查法可首先检查出逻辑设计是否正确，选用的元器件是否符合要求，逻辑关系是否匹配，元器件连接关系是否符合要求等。 2、联机仿真、在线动态调试
4、在静态调试中，对系统硬件进行了初步调试，只是排除了一些明显的静态故障。 系统在的硬件故障主要是靠联机在线仿真来排除的。 在断电情况下，插上所有元器件，并把在线仿真器与系统相连，打开系统电源，启动在线仿真器后开始在线仿真调试。 调试过程中遇到的问题： 上电后，电源指示灯不亮，各点电位为0，用万用表检测后发现电源插座出现虚焊现象，重新焊接后，接入电源指示灯亮，各点电位正常。 当用示波器检测30脚，发现没有时钟频率输出，仔细分析发现3037 第五章 系统调试 脚没接高电平，重新焊接后，输出漂亮的时钟脉冲。 蜂鸣器不响，经检测后，确定为蜂鸣器自身损坏，更换蜂鸣器后正常。 5.2系统软件调试 在软件设计
5、、调试的过程中，分为以下几步进行： 第一步，建立用户源程序。按照单片机C语言源程序所要求的格式、语法规定，把源程序输入到Keil 8.01编程软件中，并保存。 第二步，在Keil 8.01编程软件中，对输入的源程序进行编译，直至语法错误全部纠正为止。如无语法错误，则进行下一个步骤。 第三步，动态在线调试。这一步是对源程序进行调试。必须要有在线仿真器配合，才能对源程序进行调试。 第四步，将调试完毕的用户程序通过EPROM编程器，固化在EPROM中。 从实质上讲，系统软件的调试是对软硬件的综合调试，一方面要排除软件错误，同时进一步解决硬件部分的遗留故障。 调试的方案是将整个系统按其功能分成若干模块
6、，如系统的显示模块、时钟模块、温度检测模块、语音模块、键盘功能模块等。针对不同的功能模块，编写一小段测试程序，再将它们连在一起统调，并借助于万用表、示波器等仪器来检查硬件电路的正确性。 因为本系统的设计采用的是ATMEL公司的AT89SXX系列单片机中的AT89S51单片机，具有SPI接口和FLASH程序存储器，它除了可以用常规的并行方法编程外，还可以在线通过SPI接口串行编程，FLASH程序存储器能重复编程1000次。在这里所有功能模块的调试采用的是在线调试方法，利用ISP电缆，通过SPI接口对AT89S51的FLASH存储器进行下载编程，进行38 吉林工程技术师范学院毕业论文 在线调试。采
7、用单片机C语言编程。 使用ISP电缆的操作步骤： 安装ISP电缆的应用程序到使用的计算机中，将下载电缆线分别与计算机和系统板连接好，确信无误后接上5V直流电源。 运行ISP电缆的应用程序，点击图标，打开文档后，出现下载电缆的操作界面，按照顺序进行相应的设置。 首先设置编程器端口，选择LPT1(端口378)。 检测器件选择89S51。 打开事先准备好的，要进行固化二进制BIN文件。 先点击“擦除芯片”，进行芯片的擦除。 然后点击写“FLASH ROM”即可进行编程写入。 点击校验数据，可以对写入数据进行校对，如发现错误，可以重新写入。 若要进行加密，则可将写锁定位设置成“Lock Bit-3”,
8、 点击写锁定位即可。 上述步骤也可以点击“自动完成”来实现。 写入完成后，按下用户板的复位键，可以进行在线调试。 调试过程中遇到的问题： 在显示模块的调试中，我编写了一小段程序进行了显示功能的全面检测，起初出现了无法显示的现象，经检查后发现在与单片机的连接上出了问题，重新连接后数码管进行了显示。但此时又出现了不正常显示的现象，刚开始以为是程序上出现了错误，经几次修改和检测后，错误还是存在，最后在同学的帮助下，才找到了问题的根源，单片机芯片出现了问题，重新更换芯片后显示正常，显示模块调试完毕。 键盘输入无效，经检查是检测程序出现了问题，导致无效输入，39 第五章 系统调试 经修改后键盘功能正常。
9、 无温度值显示。在这里对单片机我输入了一段检测程序，以启用温度显示功能，但数码管上却无任何显示，经全方面检查，起初是连接上出现了问题，接口不严密，至使温度检测值无法送入单片机中，重新连接后，数码管上虽有数值显示，但为无效值，也就是没有正确检测到实际温度，又经检查后发现是启用程序上出了问题，经修改后正常。 对时钟显示的检测上，更是使我发现了我在考虑问题不周全中所犯的错误。在这里我用一小段程序启用了时钟，送数码管显示，但却发现显示上根本得不到时间值，几次检测也没有发现问题所在，后在同学的帮助中才找到了问题的所在，我没有对时间值进行分离，也没有确定显示格式，所以根本就不能正常显示，经过修改后终于完成
10、了正确的时间显示，使我受益很多。 5.2系统综合调试 对系统硬软件的综合调试是完成系统功能的最后一步调试，也就是系统功能实现的调试。通过上两大块的调试，系统的一些明显故障已经被排除，但这还不能保证系统在使用中就能够正常工作，实现理想功能，所以这一步的调试是至关重要的，需要十分丰富的调试经验，要根据系统实现的结果，能够仔细分辩故障部位，这样才能保证我们调试的准确性。 在我所做的系统实现中，主要遇到以下几个问题： 键盘按下时蜂鸣器不发声，而且在报时时间到时蜂鸣器也没有声音，检查软件控制蜂鸣器的模块正常，再检查硬件蜂鸣器电路。原来蜂鸣器的跳线跳错，将跳线接到P3.4，SP上蜂鸣器出现声音。 在启动定
11、时功能后，在数码管显示器的第一位上会出现一个小数点来提示定时功能。而当我按下启动定时键后，小数点没有显示。我先检查40 吉林工程技术师范学院毕业论文 硬件，发现第一位上的数码管的小数点管脚被烧坏。于是我又换了一个LED显示器，小数点出现。但是发现小数点显示不正常，经软件调试后问题解决。 语音模块用CPU控制时不出声音，用逻辑电路调试发现语音模块没有问题。我断定是软件上出了问题。检查软件，发现LE管脚总是在高电平上，这样单片机发出的控制总是被写到ISD1420上，将LE管脚置为低电平后声音正常。 时钟芯片在每次设置后正常工作，但是掉电后不保存时钟的数据，运行不正常。经检查原来是给时钟芯片供电的电池没电了。更换一块新的电池时钟芯片恢复正常。 41
