MSP430单片机实用技术讲座(6) 第3讲MSP430学习和调试系统的软件环境(下)

第３讲　ＭＳＰ４３０学习和调试系统的软件环境（　下）

・张俊谟・

３．高级语言交互式调试器（Ｃ－ＳＰＹ）

⑴高级语言交互式调试器（Ｃ－ＳＰＹ）

的工作模式和启动　　　高级语言交互式调

试器（Ｃ－ＳＰＹ）的工作方式有三种：

①模拟方式（Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）　。　在这种方

式下，目标系统的工作过程由调试主机

以软件模拟的方式来实现，用户可以通

过各种不同的窗口来观察调试程序的运

行过程，即在目标硬件系统产生之前，验

证程序的设计思想和程序结构。

②仿真方式（Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ）。在这种方

式下，目标硬件系统通过ＪＴＡＧ接口与调

试主机连接起来，使整个调试过程在目

标硬件系统的真实运行下进行，不仅可

以验证程序的设计思想和程序结构，还

可以实际判断目标系统的硬件设计，调

试完成后产生的程序代码可以在最终的

目标系统上运行。

③ＲＯＭ－Ｍｏｎｉｔｏｒ方式。　这种方式是

采用调试主机通过ＲＳ－２３２接口联机的方

法进行调试，并要求将调试程序暂时存

入ＲＡＭ中。这种方式使用较少。

启动高级语言交互式调试器（Ｃ－ＳＰＹ）

必须在设计的程序通过了Ｍａｋｅ（编译、汇

编、连接），生成目标代码之后。进入Ｃ－

ＳＰＹ调试环境的方法有三种：

ａ．在Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ环境下，在

Ｐｒｏｊｅｃｔ中，单击Ｄｅｂｕｇｇｅｒ；

ｂ．在Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ环境下，在

项目栏中，单击快捷按钮；

ｃ．在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下，依次单击“开

始”、“程序”、ＩＡＲ　Ｓｙｓｔｅｍｓ、ＩＡＲ　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ

Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ　Ｆｏｒ　ＭＳＰ４３０　Ｋｉｃｋｓｔａｒｔ、ＩＡＲ

ＣＳＰＹ　ｄｅｂｕｇｇｅｒ。

⑵高级语言交互式调试器（Ｃ－ＳＰＹ）

概述　　　嵌入式调试环境中的主菜单如图

１２所示。主菜单中的各项分述如下：

①Ｆｉｌｅ（文件）菜单。打开和关闭文

件，记录输入及输出，退出Ｃ－ＳＰＹ。

②　　Ｅｄｉｔ（编辑）菜单。在源代码窗

口进行编辑。

③　　Ｖｉｅｗ（视图）菜单。允许用户选

择当前显示的Ｃ－ＳＰＹ内含的窗口。当已

经通过Ｆｉｌｅ菜单调入已经编译的．ｄ４３文

件后，其下拉菜单如图１３。

Ｖｉｅｗ（视图）菜单可以对窗口中的各个

工具栏进行打开和关闭控制，包括Ｔｏｏｌｂａｒ

（工具栏）、Ｄｅｂｕｇ　Ｂａｒ（调试栏）、Ｓｏｕｒｃｅ　Ｂａｒ

（源码栏）、Ｍｅｍｏｒｙ　Ｂａｒ（存储器栏）等，如

果相应的工具栏打开，可以直接用鼠标

点工具栏中的按钮运行相应功能，为调

试程序提供方便。图１４是已经打开的

Ｔｏｏｌｂａｒ（工具栏）。

Ｔｏｏｌｂａｒ（工具栏）可打开以下窗口：调

用窗口（Ｃａｌｌｓ）如图１５；存储器窗口

（Ｍｅｍａｒｙ）如图１６；寄存器窗口（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

如图１７；监视窗口（Ｗａｔｃｈ）如图１８。

在存储器窗口中，能以８、１６、３２位

方式显示内存的内容，可以观察ＭＳＰ４３０

存储器的全部内容，双击任意内存地址，

图１３

图１４

可对这一地址进行赋值。

用户可以在寄存器窗口（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）中

显示处理器的寄存器的内容。Ｒｅｇｉｓｔｅｒ窗

口允许用户修改任一寄存器的内容，在

修改后，寄存器的内容自动更新。

用户可以在监视窗口（Ｗａｔｃｈ）查看

图１５

图１６

图１７

图１８

图１２变量的数值，左边是变量名称，右边是变量的数值。查看的变量个数可以很容易地增减。

④运行（Ｅｘｅｃｕｔｅ）菜单　。执行和调试源代码，大部份命令可通过点击调试栏内的按钮执行。其下拉菜单如图１９，调

试工具栏如图２０，表２为调试工具功能说明。

⑤控制（Ｃｏｎｔｒｏｌ）菜单　。允许用户定义断点，改变内存映射。其下拉菜单如图２１。表３为断点运行功能说明。

⑥Ｏｐｔｉｏｎｓ（选项）菜单。为Ｃ－ＳＰＹ环境配置各项参数，执行宏。其下拉菜单如图２２。

⑦Ｗｉｎｄｏｗ（窗口）菜单。允许用户选择或打开Ｃ－ＳＰＹ的各类窗口，对它们

进行控制和排列。其下拉菜单如图２３。

在这里，除了编辑工具栏中可打开

的几个常用窗口之外，还能打开源文件

窗口（Ｓｏｕｒｃｅ）、局部变量窗口（Ｌｏｃａｌｓ）、

报告窗口（Ｒｅｐｏｒｔ）、特殊功能寄存器窗口

（ＳＦＲ）及Ｉ／Ｏ终端窗口（Ｔｅｒｍｉｎａｌ　Ｉ／Ｏ）等。

其中源文件窗口（如图２４）是调试程序必

不可少的，在进入Ｃ－ＳＰＹ调试环境时，该

口是默认打开的。若因某种原因关闭了，

可以在Ｗｉｎｄｏｗ菜单中，点击“Ｓｏｕｒｃｅ”打

开它。在源文件窗口中，突出显示的是即

将执行的指令或语句。点击调试工具栏

中的“”按钮还可以在“Ｃ语言”和

“汇编语言”之间进行切换，以进行Ｃ语

言级和汇编语言级的交互式调试。

Ｃ语言级调试时能显示源程序。用户

可以每次执行一条Ｃ语句，同时监视Ｃ变

量和结构型数据的值。

汇编语言级调试时显示用户程序的

汇编语言程序清单，允许用户每次执行

一条汇编指令。在调试时，用户可以显示

寄存器和内存的内容，并可对它们进行

修改。

Ｃ语言级调试使用

户可以用最快和最方便

的方法调试应用程序中

不太紧急的部分，而不

必关心编译器如何将Ｃ

代码转换成ＭＳＰ４３０汇

编指令的。而汇编语言

级调试则使

用户可以集

中注意力于

应用程序的

关键部分，使

用户能对仿

真调试的硬

件进行精确

的控制。

⑧Ｈｅｌｐ

（帮助）菜

单。提供此

工作环境的

帮助。

４．嵌入式工作平台

（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ）和高

级语言交互式调试器（Ｃ－ＳＰＹ）

的操作

（１）　项目文件和源文件的

建立　　启动ＩＡＲ编译软件进入

ＩＡＲ　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ　界

面。

点击Ｆｉｌｅ＞ｎｅｗ＞ｐｒｏｊｅｃｔ，点击“确定”，

进入如图２５所示界面。到您所需的路径

并输入项目文件名（＊．ｐｒｊ），然后点击

图２４

图２５

图１９图２０

图２１图２２

图２３

ｃｒｅａｔｅ出现如图２６所示界面。

（２）源程序（＊．Ｓ４３／＊．Ｃ）的加载　　点击主菜单Ｐｒｏｊｅｃｔ＞ｆｉｌｅｓ　选项，从源程序所在路径选择源程序（＊．Ｓ４３／＊．Ｃ），点击ＡＤＤ加载，然后退出，如图２７。

（３）工作环境的设置

①Ｇｅｎｅｒａｌ项的设置。进入ＩＡＲ

图２６

图２７

图２８

图２９

Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ　界面的主菜单Ｐｒｏｊｉｅｃ＞Ｏｐｔｉｏｎ＞，如图２８。

选择Ｇｅｎｅｒａｌ项下的“Ｔａｒｇｅｔ”页，选目标系统ＣＰＵ含有硬件乘法器。

②ＩＣＣ４３０项的设置。选择ＩＣＣ４３０项下的Ｄｅｂｕｇ页，在Ｇｅｎｅｒａｔｅ　ｄｅｂｕｇＩｉｎｆｏｒｍａｔ选项前打“√”并选Ｆｉｌｅ　Ｒｒｅｆｅｒｅｎ　选项，如图２９。

　③Ａ４３０项的设置。与ＩＣＣ４３０项相同，在Ａ４３０项下的Ｄｅｂｕｇ页，在Ｇｅｎｅｒａｔｅｄｅｂｕｇ　Ｉｉｎｆｏｒｍａｔ选项前打“√”并选Ｆｉｌｅ　Ｒｒｅｆｅｒｅｎ　选项。

④ＸＬＩＮＫ项的设置。

选择ＸＬＩＮＫ，再选择右边“ｉｎｃｌｕｄｅ”，　在“ＸＣＬ　ｆｉｌｅｎａｍｅ　选项中“Ｏｖｅｒｒｉｄｅｄｅｆａｕｌｔ”上打“√”，如图３０。

通过右边的浏览选项，在ＩＡＲ所在安装路径进入ＩＡＲ　ＳＹＳＴＥＭ＞ＥＷ２３＞４３０＞ＩＣＣ４３０选择ＭＳＰ４３０Ｆ４４９Ａ，尾缀Ａ代表汇编，Ｃ代表Ｃ语言，这里调试汇编语言，如图３１。

⑤Ｃ－ＳＰＹ项的设置。选择Ｃ－ＳＰＹ，再选择右边Ｄｒｉｖｅｒ　为　“Ｆｌａｓｈ　ＥｍｕｌａｔｉｏｎＴｏｏｌ”，在“ｕｓｅ　ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ”　前打“√”，如图３２。

通过右边的浏览选项，在ＩＡＲ所在安装路径进入ＩＡＲ　ＳＹＳＴＥＭ＞ＥＷ２３＞４３０＞ｃｗ４３选择ＭＳＰ４３０Ｆ４４９，如图３３。

在以上各项设置完成之后，点击ＯＫ退出。

（４）源程序编译和下载

①源程序编译。在ＩＡＲ　ＥｍｂｅｄｄｅｄＷｏｒｋｂｅｎｃｈ界面，用鼠标点击主菜单Ｐｒｏｊｅｃｔ下的ｃｏｍｐｉｌｅ和ｂｕｉｌｄ　ａｌｌ　，如正确会出现如图３４所示界面。其中，编译（ｃｏｍｐｉｌｅ）结果显示界面如图３５，全部构建（ｂｕｉｌｄａｌｌ）界面如图３６，ｂｕｉｌｄ　ａｌｌ结果如图３７。

如有错误，按错误信息回到ＩＡＲ

Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ界面重新修改程序，再编译直到出现图３８的结果。

图３４

图３０

图３１

图３２

图３３

本文介绍了一种利用ＰＩＣ单片机制作的可调时间的抢答器。

１．抢答器的整体设计思路以六路抢答器为例，每人要有一个抢答按钮、一个记分牌（数码显示器）以及抢答指示灯。抢答者抢到题后其指示灯应点亮并有提示音，同时闭锁其他抢答者的按键；由于答题不同，答题时间应可调；抢答者答题时间到应有提示音；根据回答问题的不同，加、减分数也应可调，最好伴有相应的音乐；在抢答过程中如出现故障掉电，重新上电后应保留各答题者的得分以便继续进行抢答。

２．抢答器的具体功能与操作方法通过上面的分析，笔者利用ＰＩＣ单片机设计了一种完全可以实现上述功能的抢答器。其具体的功能与操作方法如下：

装置（指抢答器）上电后，判断是否是故障断电。如果是故障掉电，则恢复到掉电前的状态；如不是故障掉电，则装置进行初始化，通过按ＮＪ１键给每位参赛选手赋１０００分。利用控制键Ｋ１判断是进入

抢答状态还是必答题状态。这也是本抢

答器很实用的一个附加功能。

如Ｋ１键闭合进入抢答状态，任意抢答者抢到题后其指示灯点亮并伴有提示音，同时屏蔽了其他抢答者的按键。根据计时挡开关ＫＫ１的开合位置判断是否要抢答后立即开始计时，还是人工启动计时开关。ＫＫ１的开合状态与时间关系的真值表见表１。答题时间结束后提示音响起。根据答题的正确与否来给答题者进行相应的加、减分。回答正确按加分键，每按一次累加一个设定好的分数值；回答错误按同样方法作减分处理。加、减分都有不同的音乐响起。加、减的分值是由分数挡控制键ＫＫ２来控制的，其真值表

见表２。加、减完分数后按确认键ＮＪ４来

用ＰＩＣ单片机设计可调时间的抢答器

・阿城继电器集团公司　　　许世芬　　　黄树波・

摘要：应用Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司的ＰＩＣ单片机作为核心元件设计六路可调时间的抢答器，并详细阐述了硬件和软件的设计过程。

把答题者的分数储存起来，并消除其他

抢答者按键的屏蔽回到抢答状态。

如Ｋ１键断开进入必答题状态，则由控制台控制点亮相应答题者的指示灯，但没有抢答时的提示音（通过编写不同的软件，与抢答题区别开）；但加、减分数有相应的音乐，也是按确认键ＮＪ４存储答题者的分数并回到必答题状态。

３．硬件设计

根据上面介绍可知，要想完成上面复杂的功能，单片机必须有足够的Ｉ／Ｏ口。普通的单片机Ｉ／Ｏ口较少需要扩展，这样硬件电路又比较烦琐。本系统选用了ＰＩＣ１６Ｆ８７７型单片机，是因为它具有３３个双向可编程设置的Ｉ／Ｏ口，且每个Ｉ／Ｏ口的最大拉电流２０ｍＡ，最大灌电流为

②源程序下载。在

ＩＡＲ　ＥｍｂｅｄｄｅｄＷｏｒｋｂｅｎｃｈ界面，用鼠标点击主菜单　Ｐｒｏｊｅｃｔ下的Ｄｅｂｕｇｇｅｒ下载程序，如下载正常会出现如图３８所

示的界面，就可以进行仿真。

如出现错误，需查找问题所在，解决问题、编译、下载直到出现图３８的结果。（５）仿真调试。　在如图３８所示界面，可以设置断点、观察变量、单步等，如有修改源程序，再重新回到步骤４，重复步骤４和５，直到程序调试无误。◆

图

３６

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３５

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