單片機程序調試之道

ID:71235 · 發表于 2014-12-28 00:44

單片機程序調試和PC程序調試有很多不同，主要是1.單片機程序和硬件有直接的聯系，而PC機程序一般只是純軟件的調試。2.單片機調試手段很多，可以軟件仿真、硬件仿真、硬件指示電路、測量儀器等等，大部分都跟外部設備有關，需要一定的硬件設備投入，而PC機基本上是軟件界面的調試幾算法的調試，硬件投入基本沒有。3.單片機調試需要經歷編程、編譯、燒片、調試這些階段，而PC調試只要編譯運行就可以。下面以這次的GPS顯示終端的調試為例介紹本人的一些經驗：

1、仿真器仿真：GPS接收終端硬件很簡單，只是51最小系統，GPS模塊因為支持TTL電平，因而省去了rs232轉換電路，程序分兩塊，一塊是主程序，循環讀取顯示單元內容并送液晶顯示，另一塊是串口中斷，中斷程序負責讀取串口數據，處理后送相應的顯示單元。程序編制完成后就是調試，初期調試發現液晶顯示器顯示不穩定，部分顯示內容與實際內容不符，因為主程序流程不是很復雜，因此問題可能出在串口中斷程序中，經過不斷的修改程序流程、程序參數，情況沒有很大的改觀，這時仿真器到了，經仿真器的單步調試發現了一個變量有問題，本應該在讀取一個GPS字段后該清零的卻沒有清零，以至于后面的程序寫入的顯示單元地址出現錯位，顯示器顯示出的也就成了亂碼。

2、采用模擬手段：在顯示單元錯位這個問題解決后，經過連續運行發現程序工作10幾分鐘后顯示器顯示就不正常，其中有個細節，就是上電復位后能持續工作達1個小時，而在顯示不正常后用按鈕復位后只能正常工作10來分鐘，初步判斷可能是顯示器硬件有問題，但是顯示器顯示驅動采用的是比較成熟的程序，出問題的可能性不是很大，那么還有就是串口中斷程序還有BUG，該如何判斷呢？首先去掉GPS信號源，采用PC串口調試軟件模擬GPS模塊的輸出數據，因為模擬方法可以調節發送數據的頻率，可以排除51單片機運行速度過慢造成的問題，不幸的是采用這個方法后還是不正常，然后再次修改了程序，簡化了部分程序，加快了運行處理速度，可問題還是存在。

3、硬件指示電路：接著在P3.7端口接了個指示燈，中斷程序中加入一個計數變量，當程序連續接收10次GPS協議頭部時指示燈就閃一次，大約是2.5秒的周期，在顯示器顯示出錯后，觀察指示燈的反應很正常，因此顯示器出問題的可能性更大了。

4、輔助顯示：再接著在硬件上接入一個8段字符顯示器，顯示的是GPS接收到的時間單元，1小時后原來的1602顯示器顯示出錯后，8段字符顯示器顯示仍然正常，現在終于可以確認是1602顯示器的問題了，至于是顯示器硬件本身的問題還是程序驅動的問題，可以修改驅動程序時序、更換顯示器來確認了。

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