单片机程序调试之道

ID:71235 · 发表于 2014-12-28 00:44

单片机程序调试和PC程序调试有很多不同，主要是1.单片机程序和硬件有直接的联系，而PC机程序一般只是纯软件的调试。2.单片机调试手段很多，可以软件仿真、硬件仿真、硬件指示电路、测量仪器等等，大部分都跟外部设备有关，需要一定的硬件设备投入，而PC机基本上是软件界面的调试几算法的调试，硬件投入基本没有。3.单片机调试需要经历编程、编译、烧片、调试这些阶段，而PC调试只要编译运行就可以。下面以这次的GPS显示终端的调试为例介绍本人的一些经验：

1、仿真器仿真：GPS接收终端硬件很简单，只是51最小系统，GPS模块因为支持TTL电平，因而省去了rs232转换电路，程序分两块，一块是主程序，循环读取显示单元内容并送液晶显示，另一块是串口中断，中断程序负责读取串口数据，处理后送相应的显示单元。程序编制完成后就是调试，初期调试发现液晶显示器显示不稳定，部分显示内容与实际内容不符，因为主程序流程不是很复杂，因此问题可能出在串口中断程序中，经过不断的修改程序流程、程序参数，情况没有很大的改观，这时仿真器到了，经仿真器的单步调试发现了一个变量有问题，本应该在读取一个GPS字段后该清零的却没有清零，以至于后面的程序写入的显示单元地址出现错位，显示器显示出的也就成了乱码。

2、采用模拟手段：在显示单元错位这个问题解决后，经过连续运行发现程序工作10几分钟后显示器显示就不正常，其中有个细节，就是上电复位后能持续工作达1个小时，而在显示不正常后用按钮复位后只能正常工作10来分钟，初步判断可能是显示器硬件有问题，但是显示器显示驱动采用的是比较成熟的程序，出问题的可能性不是很大，那么还有就是串口中断程序还有BUG，该如何判断呢？首先去掉GPS信号源，采用PC串口调试软件模拟GPS模块的输出数据，因为模拟方法可以调节发送数据的频率，可以排除51单片机运行速度过慢造成的问题，不幸的是采用这个方法后还是不正常，然后再次修改了程序，简化了部分程序，加快了运行处理速度，可问题还是存在。

3、硬件指示电路：接着在P3.7端口接了个指示灯，中断程序中加入一个计数变量，当程序连续接收10次GPS协议头部时指示灯就闪一次，大约是2.5秒的周期，在显示器显示出错后，观察指示灯的反应很正常，因此显示器出问题的可能性更大了。

4、辅助显示：再接着在硬件上接入一个8段字符显示器，显示的是GPS接收到的时间单元，1小时后原来的1602显示器显示出错后，8段字符显示器显示仍然正常，现在终于可以确认是1602显示器的问题了，至于是显示器硬件本身的问题还是程序驱动的问题，可以修改驱动程序时序、更换显示器来确认了。

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