PIC单片机的在线调试说明
在线调试器（icd）是一种非常强大且有效的工具，可以在硬件级别对基于微控制器的系统进行实时调试，它允许您在目标微控制器运行，停止和单步执行程序被嵌入到实际电路中。暂停后，可以实时检查和修改程序变量，特殊功能寄存器（sfr），ram和eeprom的位置，从而帮助设计人员一起调试固件和硬件。在本文中，我将描述pic单片机中的在线调试技术，并通过使用pic16f887单片机的测试项目演示调试过程。尽管大多数icd的操作是相似的，但在这里我将结合使用mikroicd器件的mikroelektronika的picflash以及用于pic编译器的mikroc pro进行说明。
icd在调试pic编程中
理论
icd是硬件连接在pc和目标微控制器之间的设备，可以快速，轻松地调试实时应用程序。 icd由pc上运行的调试应用程序工具控制。调试工具允许设计人员通过将断点插入到程序0r中来单步执行程序，从而减慢微控制器的运行速度。在执行了一条指令或一组指令之后，可以检查程序变量和内部寄存器的值，并在需要时进行修改。这有助于快速识别源代码中的错误和错误，从而加快项目的开发过程。
picmicro中的icd
在pic单片机中，可通过与在线串行编程（icsp）相同的引脚（即icspdat（或pgd），icspclk（或pgc），v pp）来实现在线调试。 sub》/mclr（编程模式电压），v dd （电源电压）和v ss （地）。这使制造商可以将iscp编程和在线调试功能集成到单个设备中。在调试过程中，icd设备会向目标微控制器的程序存储器中添加额外的代码块（以及用户应用程序），该代码块与调试应用程序进行交互。并通过同一条编程电缆将变量值，内部寄存器值和其他详细信息发送到pc。
例如，microchip的mplab icd2和icd3既是选定pic mcu和dspic dsc的编程器又是实时调试器。 icd的功能由pc上运行的mplab集成开发环境（ide）应用软件控制。在调试期间，可通过mplab ide界面以交互方式访问目标微控制器的所有可用功能。这些功能使您能够以单步模式运行程序，将断点插入程序，检查寄存器和变量，并根据需要修改它们。
尽管icd是一种非常有价值的调试工具，但它并不是不惜一切代价。 icd的两个主要缺点是：1）它使用目标微控制器的一些内存，并且2）它占用目标微控制器的一些i/o引脚以与pc通信。因此，在调试时，目标微控制器的pgd，pgc和mclr引脚不能用于任何其他目的。
带有mikroicd的picflash
带有mikroicd的picflash是用于pic12，pic16和pic18系列微控制器的编程器和在线调试器。它由mikroelektronika制造，并受其所有pic编译器（mikroc，mikrobasic和mikropascal）支持。设备通过usb接口与pc通信，该接口还为icd提供必要的电源。它通过pgc，pgd，v pp /mclr和电源引脚连接到目标pic微控制器。当该器件用作独立编程器时，在将hex文件加载到目标pic微控制器之后，释放前三个引脚。但是，如果将其用于在线调试，则这三个引脚用于与pc进行通信，因此不能用于任何其他目的。
带有mikroicd的picflash ：程序员+在线调试器
使用mikroicd安装picflash的软件
您可以找到详细信息有关此信息，请参见mikroicd手册。设置该器件的最简单方法是首先下载pic编译器。请注意，此设备无法与任何其他方的编译器一起使用，因此您需要使用mikroelektronika编译器之一才能使其正常工作。以下步骤介绍了用于mikroc pro for pic编译器的带有mikroicd的picflash的软件安装和设置。
首先，从here下载适用于pic编译器的mikroc pro并将其安装在pc上。/span》
安装完成后，它将询问您是否要安装mikroprog suite for pic。同意，然后安装。
下一步，它将询问您是否要安装驱动程序formikroprogprogrammer。说是，然后选择适合您的操作系统的驱动程序文件，然后安装它。您完成了！
使用带有mikroicd的picflash进行调试
第一步使用mikroicd正在用所选的编译器编写应用程序，例如mikroc pro for pic。编译器的ide提供了调试功能，例如逐步运行程序，使用断点暂停程序执行，检查内部寄存器的状态，跟踪程序中变量的值等。请阅读mikroicd手册以获取更多详细信息。我将在我们的测试项目中说明调试过程，该项目使用pic16f887微控制器和lm34dz传感器测量环境温度并将其显示在lcd上。该项目的电路图如下所示，这是不言自明的。每次读取温度时，它的工作方式都是如此。按下开关，微控制器从lm34dz读取温度样本并将其显示在lcd上。您可以看到，在默认情况下，开关输出为高，按下开关时输出为低。我正在为此实验设置使用mikroelektronika的pic ready 1板。它是用于28和40引脚pic微控制器的快速原型板。该开发板配有pic16f887微控制器，预装了串行引导加载程序，但实际上不适用于我们的情况。但是，该开发板也确实包含带有mikroicd的picflash连接器。 pic ready 1板上的用户手册描述了有关板上连接的更多信息。
用于调试pic16f887单片机系统的电路图
实验设置：带有mikroicd的pic-ready1板和picflash
所以让我再次简要描述整个场景，以便更清楚地了解我们正在尝试在这里做。我们有一个pic16f887微控制器电路，该电路可以读取lm34dz传感器的模拟输出，将其转换为温度（°f），并在lcd上显示。该微控制器通过icsp引脚连接到mikroicd（pic编程器+ icd）。 mikroicd也通过usb端口连接到pc。 mikroicd调试工具已嵌入pic编译器的mikroc pro中，因此可以从那里进行操作。我们将使用调试工具对加载到微控制器中的程序进行单步调试，并观察变量值。同时，随着每条指令的执行，其效果也可以在真实的硬件电路中观察到。
mikroicd调试过程
首先，使用以下源代码创建一个新项目，以读取lm34dz输出并在lcd屏幕上显示测得的温度。如果您是首次使用mikroc编译器，请阅读在mikroc pro for pic中创建第一个项目，以了解如何在mikroc pro for pic中创建新项目。编译之前，请转到“编辑项目”窗口，然后将生成类型选择为icd debug。该选项将使mikroicd将调试代码与用户应用程序一起加载到微控制器中。
/*
* project name：
testing mikroicd debugging tool with pic16f887
* copyright：
（c） rajendra bhatt
* test configuration：
mcu： pic16f887
oscillator： hs， 10.0000 mhz
*/
// lcd module connections
sbit lcd_rs at rc3_bit;
sbit lcd_en at rc2_bit;
sbit lcd_d4 at rc4_bit;
sbit lcd_d5 at rc5_bit;
sbit lcd_d6 at rc6_bit;
sbit lcd_d7 at rc7_bit;
sbit lcd_rs_direction at trisc3_bit;
sbit lcd_en_direction at trisc2_bit;
sbit lcd_d4_direction at trisc4_bit;
sbit lcd_d5_direction at trisc5_bit;
sbit lcd_d6_direction at trisc6_bit;
sbit lcd_d7_direction at trisc7_bit;
// end lcd module connections
char txt［］ = “temp = f”;
char *temp = “000.0”;
sbit pressswitch at rc0_bit;
unsigned int adc_value;
void main（） {
ansel = 0x01; // configure ra0 as analog input
anselh = 0x00;
trisa = 0xff;
c1on_bit = 0; // disable comparators
c2on_bit = 0;
trisc = 0x01; // rc0 is input
trisd = 0x00;
trisb = 0xff;
txt［11］ = 223; // ascii value for degree symbol
lcd_init（）; // initialize lcd
lcd_cmd（_lcd_clear）; // clear display
lcd_cmd（_lcd_cursor_off）; // cursor off
lcd_out（1，1，txt）; // write text in first row
do {
if （！pressswitch） { // detect logical 0
delay_ms（300）;
adc_value = adc_read（0）;
adc_value = adc_value*4.88; // convert to temperature in f
temp［0］ = adc_value/1000 + 48;
temp［1］ = （adc_value/100）%10 + 48;
temp［2］ = （adc_value/10）%10 + 48;
temp［4］ = adc_value%10 + 48;
lcd_out（1，7，temp）;
}
} while（1）; // endless loop
}
下载mikroc项目文件
为构建类型选择icd调试可进行在线调试
您保存此方案，然后单击 build + program （或按f4键）来编译编程并将其加载到目标微控制器中。 mikroicd必须连接到pc的usb端口以及目标微控制器。它会自动启动 pic的mikroprog suite ，这是pc上将hex文件传输到micrcontroller中所需的应用程序软件。现在已经加载了应用程序和调试代码，是时候使用调试功能了，看看它如何工作。
要开始调试，请从菜单中选择 start debugger 选项。 运行下拉菜单或使用功能键［f9］。现在，您可以通过按［f8］键逐行执行程序。在执行过程中，默认情况下将以蓝色突出显示下一步执行的程序行（请参见下图）。
要执行的下一条指令将以蓝色突出显示
可以在监视窗口上监视程序的实时执行。您可以选择要监视的任何寄存器和变量，并将它们添加到监视窗口。转到查看-》调试windows-》监视窗口选项以获取“监视”窗口。从变量列表中选择要观察的变量，然后通过单击显示的+号将它们添加到窗口中。在下图中，我正在调试期间监视四个变量。它们是 adc_value，pressswitch，adresh 和 adresl 。 adc_value 是用户定义的整数变量，用于存储10位a/d结果。 pressswitch 是输入端口rc0，因为轻触开关处于打开状态，所以它为高。 adresh 和 adresl 是8位内部寄存器，用于存储10位a/d转换结果。最低有效8位存储在 adresl 中，其余2个最高有效位存储在 adresh 中。
将寄存器和变量添加到监视窗口
正如我之前提到的，在在线调试中，只要执行一条指令，在实际的硬件电路中也会观察到其效果。例如，当执行 lcd_init（）例程时，lcd屏幕上会出现一个闪烁的光标。这表明您 lcd_init（）例程和您的lcd硬件接口都正常工作。
当lcd_init例程处于运行状态时，会出现一个闪烁的光标。执行
按住［f8］键，直到执行 lcd_out（1，1，txt），您将看到显示的“ txt”字符串在液晶显示屏上。继续按下［f8］功能键，单步执行将继续直到达到 if（！pressswitch）条件。默认情况下，读取温度开关处于打开状态，而 pressswitch 为“ 1”，因此不满足 if条件。因此，如果再次按下［f8］键，执行将跳至 while（1）语句。它将继续在 if 和 while 语句之间来回移动，直到您按下电路板上的read temp开关。
等待直到按下read temp键
当 if（！pressswitch）指令以蓝色突出显示时，按 read temp 切换并点击［f8］，执行将进入if语句内。按［f8］键将再次执行单步执行。当执行 adc_read（0）时， adc_value ， adresh 和 adresl 的值也会改变。 监视窗口。
在if语句中的执行从按下“读取温度”按钮（pressswitch = 0）开始执行
监视窗口中的adc_value显示adc结果
接下来，显示 adc_value 和 temp lcd_out（1、7，temp）时，将更新em》变量并在lcd上以°f为单位显示温度。
运行到光标 ［f4］和 breakpoint 功能，以加快调试过程。使用［f4］功能键，可以让程序执行直到到达光标位置。类似地，使用断点允许将故意停止放置在所需的程序行上。下表显示了mikroicd中各种调试功能键的摘要。此外，在调试过程中，您还可以从监视窗口修改程序变量的值。 用户手册中描述了mikroicd调试工具的更高级功能。
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在pic单片机中，可通过与在线串行编程（icsp）相同的引脚（即icspdat（或pgd），icspclk（或pgc），v pp）来实现在线调试。 sub》/mclr（编程模式电压），v dd （电源电压）和v ss （地）。这使制造商可以将iscp编程和在线调试功能集成到单个设备中。在调试过程中，icd设备会向目标微控制器的程序存储器中添加额外的代码块（以及用户应用程序），该代码块与调试应用程序进行交互。并通过同一条编程电缆将变量值，内部寄存器值和其他详细信息发送到pc。
例如，microchip的mplab icd2和icd3既是选定pic mcu和dspic dsc的编程器又是实时调试器。 icd的功能由pc上运行的mplab集成开发环境（ide）应用软件控制。在调试期间，可通过mplab ide界面以交互方式访问目标微控制器的所有可用功能。这些功能使您能够以单步模式运行程序，将断点插入程序，检查寄存器和变量，并根据需要修改它们。
尽管icd是一种非常有价值的调试工具，但它并不是不惜一切代价。 icd的两个主要缺点是：1）它使用目标微控制器的一些内存，并且2）它占用目标微控制器的一些i/o引脚以与pc通信。因此，在调试时，目标微控制器的pgd，pgc和mclr引脚不能用于任何其他目的。
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带有mikroicd的picflash是用于pic12，pic16和pic18系列微控制器的编程器和在线调试器。它由mikroelektronika制造，并受其所有pic编译器（mikroc，mikrobasic和mikropascal）支持。设备通过usb接口与pc通信，该接口还为icd提供必要的电源。它通过pgc，pgd，v pp /mclr和电源引脚连接到目标pic微控制器。当该器件用作独立编程器时，在将hex文件加载到目标pic微控制器之后，释放前三个引脚。但是，如果将其用于在线调试，则这三个引脚用于与pc进行通信，因此不能用于任何其他目的。
带有mikroicd的picflash ：程序员+在线调试器
使用mikroicd安装picflash的软件
您可以找到详细信息有关此信息，请参见mikroicd手册。设置该器件的最简单方法是首先下载pic编译器。请注意，此设备无法与任何其他方的编译器一起使用，因此您需要使用mikroelektronika编译器之一才能使其正常工作。以下步骤介绍了用于mikroc pro for pic编译器的带有mikroicd的picflash的软件安装和设置。
首先，从here下载适用于pic编译器的mikroc pro并将其安装在pc上。/span》
安装完成后，它将询问您是否要安装mikroprog suite for pic。同意，然后安装。
下一步，它将询问您是否要安装驱动程序formikroprogprogrammer。说是，然后选择适合您的操作系统的驱动程序文件，然后安装它。您完成了！
使用带有mikroicd的picflash进行调试
第一步使用mikroicd正在用所选的编译器编写应用程序，例如mikroc pro for pic。编译器的ide提供了调试功能，例如逐步运行程序，使用断点暂停程序执行，检查内部寄存器的状态，跟踪程序中变量的值等。请阅读mikroicd手册以获取更多详细信息。我将在我们的测试项目中说明调试过程，该项目使用pic16f887微控制器和lm34dz传感器测量环境温度并将其显示在lcd上。该项目的电路图如下所示，这是不言自明的。每次读取温度时，它的工作方式都是如此。按下开关，微控制器从lm34dz读取温度样本并将其显示在lcd上。您可以看到，在默认情况下，开关输出为高，按下开关时输出为低。我正在为此实验设置使用mikroelektronika的pic ready 1板。它是用于28和40引脚pic微控制器的快速原型板。该开发板配有pic16f887微控制器，预装了串行引导加载程序，但实际上不适用于我们的情况。但是，该开发板也确实包含带有mikroicd的picflash连接器。 pic ready 1板上的用户手册描述了有关板上连接的更多信息。
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mikroicd调试过程
首先，使用以下源代码创建一个新项目，以读取lm34dz输出并在lcd屏幕上显示测得的温度。如果您是首次使用mikroc编译器，请阅读在mikroc pro for pic中创建第一个项目，以了解如何在mikroc pro for pic中创建新项目。编译之前，请转到“编辑项目”窗口，然后将生成类型选择为icd debug。该选项将使mikroicd将调试代码与用户应用程序一起加载到微控制器中。
/*
* project name：
testing mikroicd debugging tool with pic16f887
* copyright：
（c） rajendra bhatt
* test configuration：
mcu： pic16f887
oscillator： hs， 10.0000 mhz
*/
// lcd module connections
sbit lcd_rs at rc3_bit;
sbit lcd_en at rc2_bit;
sbit lcd_d4 at rc4_bit;
sbit lcd_d5 at rc5_bit;
sbit lcd_d6 at rc6_bit;
sbit lcd_d7 at rc7_bit;
sbit lcd_rs_direction at trisc3_bit;
sbit lcd_en_direction at trisc2_bit;
sbit lcd_d4_direction at trisc4_bit;
sbit lcd_d5_direction at trisc5_bit;
sbit lcd_d6_direction at trisc6_bit;
sbit lcd_d7_direction at trisc7_bit;
// end lcd module connections
char txt［］ = “temp = f”;
char *temp = “000.0”;
sbit pressswitch at rc0_bit;
unsigned int adc_value;
void main（） {
ansel = 0x01; // configure ra0 as analog input
anselh = 0x00;
trisa = 0xff;
c1on_bit = 0; // disable comparators
c2on_bit = 0;
trisc = 0x01; // rc0 is input
trisd = 0x00;
trisb = 0xff;
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lcd_cmd（_lcd_clear）; // clear display
lcd_cmd（_lcd_cursor_off）; // cursor off
lcd_out（1，1，txt）; // write text in first row
do {
if （！pressswitch） { // detect logical 0
delay_ms（300）;
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adc_value = adc_value*4.88; // convert to temperature in f
temp［0］ = adc_value/1000 + 48;
temp［1］ = （adc_value/100）%10 + 48;
temp［2］ = （adc_value/10）%10 + 48;
temp［4］ = adc_value%10 + 48;
lcd_out（1，7，temp）;
}
} while（1）; // endless loop
}
下载mikroc项目文件
为构建类型选择icd调试可进行在线调试
您保存此方案，然后单击 build + program （或按f4键）来编译编程并将其加载到目标微控制器中。 mikroicd必须连接到pc的usb端口以及目标微控制器。它会自动启动 pic的mikroprog suite ，这是pc上将hex文件传输到micrcontroller中所需的应用程序软件。现在已经加载了应用程序和调试代码，是时候使用调试功能了，看看它如何工作。
要开始调试，请从菜单中选择 start debugger 选项。 运行下拉菜单或使用功能键［f9］。现在，您可以通过按［f8］键逐行执行程序。在执行过程中，默认情况下将以蓝色突出显示下一步执行的程序行（请参见下图）。
要执行的下一条指令将以蓝色突出显示
可以在监视窗口上监视程序的实时执行。您可以选择要监视的任何寄存器和变量，并将它们添加到监视窗口。转到查看-》调试windows-》监视窗口选项以获取“监视”窗口。从变量列表中选择要观察的变量，然后通过单击显示的+号将它们添加到窗口中。在下图中，我正在调试期间监视四个变量。它们是 adc_value，pressswitch，adresh 和 adresl 。 adc_value 是用户定义的整数变量，用于存储10位a/d结果。 pressswitch 是输入端口rc0，因为轻触开关处于打开状态，所以它为高。 adresh 和 adresl 是8位内部寄存器，用于存储10位a/d转换结果。最低有效8位存储在 adresl 中，其余2个最高有效位存储在 adresh 中。
将寄存器和变量添加到监视窗口
正如我之前提到的，在在线调试中，只要执行一条指令，在实际的硬件电路中也会观察到其效果。例如，当执行 lcd_init（）例程时，lcd屏幕上会出现一个闪烁的光标。这表明您 lcd_init（）例程和您的lcd硬件接口都正常工作。
当lcd_init例程处于运行状态时，会出现一个闪烁的光标。执行
按住［f8］键，直到执行 lcd_out（1，1，txt），您将看到显示的“ txt”字符串在液晶显示屏上。继续按下［f8］功能键，单步执行将继续直到达到 if（！pressswitch）条件。默认情况下，读取温度开关处于打开状态，而 pressswitch 为“ 1”，因此不满足 if条件。因此，如果再次按下［f8］键，执行将跳至 while（1）语句。它将继续在 if 和 while 语句之间来回移动，直到您按下电路板上的read temp开关。
等待直到按下read temp键
当 if（！pressswitch）指令以蓝色突出显示时，按 read temp 切换并点击［f8］，执行将进入if语句内。按［f8］键将再次执行单步执行。当执行 adc_read（0）时， adc_value ， adresh 和 adresl 的值也会改变。 监视窗口。
在if语句中的执行从按下“读取温度”按钮（pressswitch = 0）开始执行
监视窗口中的adc_value显示adc结果
接下来，显示 adc_value 和 temp lcd_out（1、7，temp）时，将更新em》变量并在lcd上以°f为单位显示温度。
运行到光标 ［f4］和 breakpoint 功能，以加快调试过程。使用［f4］功能键，可以让程序执行直到到达光标位置。类似地，使用断点允许将故意停止放置在所需的程序行上。下表显示了mikroicd中各种调试功能键的摘要。此外，在调试过程中，您还可以从监视窗口修改程序变量的值。 用户手册中描述了mikroicd调试工具的更高级功能。
mikroicd调试工具中的主要功能键
矩阵式键盘使用方法
英特尔为2018年韩国平昌冬奥会提供5G网络支持
凭借小小卡贴,华强北手机批发商一夜可净赚数百万
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台湾经济部门投审会批准2项重大投资案
美国开始测试内置模拟人脑芯片的计算机
医疗废物智能管理系统
是德科技在IxNetwork以太网测试解决方案中添加新综合测试套件
电线电缆烟密度测试仪
纽曼T02开关电源适配器LA-300电路原理图
dds图片，PS怎样打开DDS图片
基于STM32单片机的摇头风扇设计
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解析步进系统的运行精度问题
华为今年2月推笔记本电脑 PK苹果还是联手微软？
PCB技术.技巧、经验、文摘集锦
35kv高压真空断路器的日常维护
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