Keil软件仿真的串口调试技巧

　　MODE COM1 9600, n, 8, 1

设置串口1。波特率为9 600，无校验位，8位数据，1位停止位。

　　MODE COM2 19200, 1, 8, 1

设置串口2。波特率为19 200，奇校验，8位数据，1位停止位。

使用以上两个命令，就能够将计算机的串口模拟成单片机的串口了。在进行软件仿真时，所有发送到被绑定的计算机串口上的数据都会转发到Keil模拟的单片机串口上，用户程序可以通过中断处理程序或查询方式接收到这些数据；同样，单片机程序中发送到单片机串口上的数据也会通过被绑定的计算机串口发送出来，可以被其他软件所接收。利用这个特点，就可以方便地仿真、调试单片机的串口部分程序。要注意的是，这两个命令需要一起使用。

2.3 仿真步骤

首先，用串口线将计算机的两个串口连接起来（或者是两台计算机上的两个串口）。这两个串口一个用来模拟单片机串口，另一个给调试程序使用。这个由用户自己分配，没有特殊要求。

其次，编写好用户程序，并编译通过。

然后，设置工程文件（Project）的相关参数，如图2和图3所示。主要是选择软件仿真模式（Use Simulator）以及晶振参数。

图2 仿真参数设置

为了不必每次进入仿真状态后，都需要输入串口参数设置命令，可以建立一个初始化文件。初始化文件是一个普通的文本文件，内容就是仿真时需要的命令，按照顺序一行输入一条。如图2所示，建立了一个debug.ini的初始化文件。这样，当每次进入仿真调试状态时，Keil就会自动载入 debug.ini的内容进行初始化。

图3 晶振参数设置

为了正确仿真串口，在软件仿真调试时，在用户的Keil工程文件的属性中，还需要设置实际使用的晶振频率。这个参数非常重要，直接影响通信的波特率，可以按照实际使用的参数进行设置。要注意，这个参数的单位是MHz。

设置好参数后，就可以进行仿真了。单击工具栏的图标按此在新窗口浏览图片进入Debug（仿真调试）状态，在Output window窗口中的command文本框（一般是在左下角）中输入上面介绍的命令。例如，将PC机的串口1设置为单片机的串口：

　　mode com1 9600,0,8,1

　　assign com1 Sout

然后设置断点，一般是在关键地方或与串口相关联的地方设置。再单击图标运行（Run）用户程序，使用户程序运转起来（不然是接收不到串口数据的）。这时再使用串口调试软件或用户调试软件，发送通信命令或者数据包，看用户程序是否进入断点，以及相关的变量是否正确。还可以有意发送带有错误数据的数据包，以观察用户程序的异常处理部分是否正常。一旦发现程序中的错误，可以马上停止仿真调试，立即修改代码，然后再次重复上面的步骤进行仿真。因为不需要与用户目标板联机，也不用下载代码到用户板上，所以速度非常高。以上这些步骤和使用硬件仿真器的基本一样，只不过现在使用的是软件仿真。

需要注意的是：仿真时单片机串口实际的波特率由MODE命令来指定，单片机程序中的TMOD、SCON等参数是不影响串口仿真状态的（也就是说这些参数不影响仿真的波特率，即使它们是错误的）。但是中断的使能位（如ES、EA等）还是起作用的，如果ES或EA被禁止，那么就不会进入串口中断。

因为这种方法是利用计算机的串口来仿真单片机的串口，而仿真是通过Keil软件来转换串口上的数据，不是直接转发数据的,所以在实际仿真时，处理速度会比实际单片机运行时稍微低一点。比方说仿真状态时1 s只能发送/接收10个数据帧，但在单片机硬件上运行时可能1 s就可以接收/发送50个数据帧。这与使用的计算机的速度有关，但对仿真来说，是没有任何影响的。

对于多串口的单片机，从理论上来说，可以一次绑定多个串口，只要计算机有足够多的串口。基本上，使用这种方法需要占用计算机的串口数量是单片机绑定串口的2倍。一个串口被Keil占用，用来模拟单片机的串口；另外一个串口被计算机占用，用来给单片机的串口收发数据。

3 小结

这里介绍的方法对C51和汇编语言都是适合的。它最大的好处就是简单、方便，容易使用，不需要使用任何电路，也没有特殊的要求；甚至可以在硬件电路制作好之前就将串口部分的程序编写、调试完毕。笔者使用这种方法已经很长时间了，事实证明这种方法确实非常有效。其实对于51单片机，Keil的仿真功能实在是太强大了，只要充分掌握其特点，能够熟练利用它，就可以解决工作中的大部分问题。很多工作都可以使用软件仿真来完成，根本无需任何硬件仿真器；只有一些新的外部器件的时序、接口的调试才有可能需要用到硬件仿真器。目前介绍Keil软件仿真这方面的参考书籍很少，有些讲的还是老版本的用法，不过没有关系，Keil的帮助文件写得很详细、很清楚，只要认真看明白就会使用了。使用熟练后，就会发现Keil的功能相当强。

对于串口编程，51单片机有Keil这个功能强大的开发软件，给我们带来了极大的便利；而在其他单片机软件的开发中，目前还没有这么强大的开发工具和方便的调试手段。这里有个变通的办法，就是可以先在Keil中编写并调试好串口程序，然后将程序移植到其他单片机平台中（笔者在PIC18单片机开发中就使用了这种方法，收到了很好的效果。当然这是指在使用C语言开发单片机程序时，汇编语言是没有可移植性的）。至于如何能够减小程序移植的工作量，使得程序具有更好的通用性，以最小的代价就可以平滑地移植到其他单片机平台上，也是一个非常值得探讨的问题。另外，为了方便初学者掌握这种方法，笔者专门做了一个例子程序，放在http://shaoziyang.bloger.com.cn上，可以用来练习。

参考文献

[1] Keil公司的帮助文件DBG51.CHM.