1 完成机器码生成的方法
手工汇编：因为单片机工作时只认程序存储器
中的机器码(十六进制的00-FF)，因此，将汇编语言
写的程序对照指令手册逐条查出机器码，而后用写
入器将机器码写入EPROM 程序存储器，供单片机
读入，经译码器再转换成二进制码，供单片机操作
用。手工汇编实际上就是查表。例如，00H 变成二进
制数为00000000 B；FFH 11111111 B，55H
01010101 B 等。
由于效率低、无法进行仿真调试，手工汇编（编
程）目前己较少使用，但对业余开发一些简短的小
程序，也不失为一种好的方法。
交叉软件开发（机器汇编）：这是把单片机汇编
语言程序自动转换机器码的方法，可取代人工逐条
查找机器码的繁重劳动。目前已在IBM PC／XT、AT，
APPLE-II，TRS-80 等微机上实现用交叉汇编的方
式对诸多系列单片机进行编程，并具有排错调试功
能。这种方法必须借助微机系统，解决了编程的方
便和快速问题。
模拟调试开发。在开发目标系统的过程中，单
片机的开发系统允许用户使用它内部的RAM 存贮
器和输入／输出来替代目标系统中的ROM 程序存
贮器、RAM 数据存贮器以及I／O，使用户在目标系统
样机还未完全配置好以前，便可以借用开发系统提
供的资源进行软件开发。这种方法具有编程、程序
汇编、调试、排错功能。用模拟调试方法开发，必须
在微机系统上建立被开发单片机的开发环境，也就
是用所选用的微机资源来模拟单片机的结构，并用
该微机的指令模拟单片机指令的执行过程。它可以
对单片机进行排错调试，并可进行程序执行过程的
仿真，即具备单片机应用系统开发过程中所需的全
部功能（编程、排错、调试、仿真）。
重要的是目标机的程序存贮器模拟功能。因为
在研制目标系统开始的初始阶段，目标程序还未生
成，谈不上在目标系统中通过EPROM 写入器将经
过模拟调试好的机器码程序写入到EPROM 中。因
此，用户的目标程序必须存放在开发系统RAM 存
贮器内，以便于在调试过程中对程序修改。开发系
统所能出借的作为目标系统程序存贮器的RAM，
常称为仿真RAM。开发系统中仿真RAM 的容量和
地址映射应和目标机系统完全一致。对于MCS-51
系列单片机开发系统，最多应能出借64K 字节的仿
真RAM，地址为0～65535，并保持原有的复位入口
和中断入口地址不变。
该系统通常由三部分组成即交叉汇编（机器汇
编）、排错／模拟软件包、EPROM 编程板。
评价板开发装置：它是单板机开发装置的改进
型，增加了RS-232C 微机系统接口，可在微机系统
支持下进行联机开发单片机，也可以视为交叉软件
开发或模拟调试开发与单片单板机开发装置的结
合。
此种开发也称联机评价调试系统开发，又称在
线开发。在微机上利用交叉汇编来编程，通过RS-
232C 串行通信口将汇编好的机器码传送给评价
板，控制其运行，看是否满足预定结果．如不满足，可
进一步修改程序，直到满足全部预定要求为止，它
为程序的排错调试提供了一个硬件环境。此方法目
前使用较为普遍，可满足一般应用系统的开发需
要，且投资较小。
ROM 仿真器：ROM 仿真器特别适合于单片机
的开发，因为单片机本身就是一台完整的计算机最
小应用系统，所谓单片机的开发，其主要工作是对
在片EPROM、E2PROM 或外接EPROM、E2PROM
进行编程。
由于单片机组成的完整计算机系统较为少见，
故通常采用通用的微机系统来开发单片机。即通常
以双机通信的方式对单片机进行仿真开发（如在
IBM-PC 机、APPLE-II 机上）对两个不同的CPU 的
双机进行通信，最简单的方法是采用公用存储器，
利用系统微机的RAM（即公共存储器）作为目标机
（单片机）的ROM，由此称为ROM 仿真。开发中目
标机的ROM 采用EPROM（E2PROM），故也称为
EPROM(E2PROM)仿真。
ROM 仿真器结构简单，通用性强。但由于它是
通过24 脚(或28 脚)的EPROM 插座来对目标机进
行仿真的，地址范围将受到限制，对目标机排错调
试功能较弱。由于其通用性强，仿真速度快，并可全
面考核单片机应用系统的综合性能，因此很受重
视，得到广泛应用。
CPU 仿真器：由于单片机是一台完整的计算
机，是一个最小的应用系统，故对单片机进行CPU
仿真的难度将大大超过一般的μP 的开发。因为有
的地址线、数据线、片内I/O 等没有引出脚（特别是
EPROM、ROM 版本的芯片）。
仿真器使用ASM-51 宏汇编，PL/M-5l 高级语
言，连接/浮动程序，库实用程序，二进制到十六进制
转换程序。高级语言通用性好、功能强，程序设计人
员只要掌握该种语言的特点和使用方法，不需要完
全掌握具体的单片机指令系统，就可以编写程序。
MCS-51 系列单片机的编译型高级语言有：PL／M51、
C-51、MBASIC-51 等。解释型高级语言有BASIC-
52、TINY BASIC 等。编译型高级语言可生成机器
码，解释型高级语言必须在解释程序的支持下直接
解释执行。
与使用汇编语言编写程序相比，使用高级语言
具有程序短、易于编写、便于软件维护，确保程序的
可移植性、达到缩短单片机产品的开发周期等优
点。在程序设计时可以交叉使用汇编语言和高级语
言。
2 单片机应用系统的开发过程
单片机应用系统开发特点是：选用合适机型，
开发实用软件。单片机应用系统开发的过程如图所
示。
在该过程中，系统硬件设计是指设计电路原理
图、设计印制电路板或用万用板直接焊出实验板；
对硬件、软件分模块调试是指测试、调整部分电路
模块和程序模块；系统统调是指在独立测试各部分
电路模块、程序模块正确后，将系统各电路模块全
部连接起来，运行完整的系统程序，测试各个模块
的配合情况以及系统整体性能；“编程器烧写固化
后运行”是指将程序直接写入单片机或程序存储
器，让系统现场运行、工作，然后测试系统的各种功
能是否正常、可靠性是否符合要求。
当系统能够稳定地完成所有功能时，即可认为
设计已达到要求。
3 单片机软件开发的特点与方法
由于单片机通常是为应用系统而设计的，本身
一般不具有自我开发和编程的能力，因此必须借助
于开发工具来开发。单片机最突出的特点是其本身
就是一个完整的应用系统，可以通过对单片机的选
型和多个联用满足不同要求。若无特殊需要，不必
进行扩展（如ROM、RAM、I/O、A/D 等扩展）。而是合
理选用以达到最佳利用单片机的资源，在设计时，
通常可留有适量余地。
单片机既然是一个完整的应用系统，必然与外
界有较多的联系，这些联系通常通过I/O 接口进行，
以满足用户的不同要求。
因此，单片机的产品开发特点是：选用合适机
型，开发实用软件。单片机产品开发全过程见图。说
明两点：
项目的可行性论证：在着手系统设计之前，必
须提出任务及要求，确定系统设计的技术指标。
系统总体方案：是开发产品的关键环节。在充
分调研的基础上选择好单片机机型和关键元器件；
要充分考虑货源、开发工具及外围电路等；还要分
配协调好软、硬件功能，通常硬件和软件具有一定
的互换性。
从图中可看出，开发单片机应用系统产品，开
发工具处于重要地位。在硬件调试、程序调试及联
调时，都需使用开发系统，甚至在进行总体设计时，
某些技术问题也需要验证。开发系统还是鉴定性能
的得力工具，因此，在选用开发系统时，要选择性能
优良的开发系统。

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