[发明专利]一种现场用户实现单片机仿真的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及单片机开发应用技术领域，具体地说，涉及一种现场用户实现单片机仿真的方法及其装置，其是一种由单片机构成的单片机新型仿真结构与算法，可用于无编程器环境下的小规模用户程序编写调试，适合用于现场用户单片机的简单应用。

背景技术

目前，程序写入51系列的单片机时，要在相应的管脚加高电压，还要按照规定的时序工作，进而通过计算机串口连接烧录机实现，实现对一个小型装置配备软件。通常E²PROM写入器分为两类:一类是联机写入，由单片机控制写入过程，将单片机的系统存贮器或外存贮器中的数据通过写入器写进E²PROM；另一类是脱机人工写入，这种写入器的地址和控制信息由人工设定，写入时间长，工作效率低。因此一般采用联机写入的写入器。

程序写入前最好用仿真器调试，没有仿真器就要在计算机上用仿真软件调试成功，这给实施带来不便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种现场用户实现单片机仿真的方法及装置，其能用单片机编译汇编算法，实现单片机指令系统的编译存储和运行，达到单片机的无仿真器的用户程序编译开发。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先一种现场用户实现单片机仿真的装置，包含：键盘控制器，与编译器连接，用于输入用户程序；编译器，与键盘控制器连接，接收来自键盘控制器的用户程序并将其编译生成机器指令；指令存储单元，存储编译器输出的机器指令；I/O接口电路，将外接设备与编译器连接；以及状态指令单元，将编译器的状态指令输入到外接设备。

所述的现场用户实现单片机仿真的装置还包含用于显示输入的用户程序的显示器。

所述显示器具有4个7段数码管，并且该显示器还包含一个16位寄存器。

所述键盘控制器为2×2矩阵键盘，该2×2矩阵键盘包含一个4位寄存器，用来保存当前键值。

所述编译器包含：词法分析器，与语法分析器连接，从输入符号流中识别指令，为语法分析提供单词流；语法分析器，与词法分析器连接， 采用语法指导的方式进行中间代码的生成，该语法分析器具有的符号表管理单元为语法分析过程提供查询的功能，为后续的代码生成，提供地址信息；中间代码生成单元，完成子程序的翻译；寄存器分配单元，负责对翻译过程中产生的临时变量进行寄存器关联，为其分配内存空间；以及机器码生成单元，将各个子程序进行总装，程序初始化代码，产生完整的汇编代码，完成编译工作。

本发明另外提供一种现场用户实现单片机仿真的方法，包含：a. 判断功能键是否按下， 如果未按下， 则运行存储在指令存储单元中的程序， 否则， 进入步骤b; b. 同时按下第一键和第三键， 进入程序编写与修改状态， 用第一键和第二键修改地址，用第三键和第四键输入指令; c. 编译器将输入的代码指令编译转换为可执行的机器指令， 同时存入指令存储单元。

所述编译器将输入的代码指令编译转换为可执行的机器指令的步骤包含：c 1. 判断输入符号是否是指令，如果是，则进入步骤c2，调用指令分析程序，接着进入步骤c 4；否则，进入步骤 c3；c 4. 调用语句块分析程序，产生编译后的机器代码；c3. 进行出错处理；c5. 判断源程序是否结束，如果是，则进入步骤c4，存储编译后的机器代码；否则，返回步骤c1。 

所述步骤b还进一步包含：用2位七段数码管显示器显示修改与输入的内容。

所述功能键为第三键，所述第一键为上移键、第二键为下移键、第三键为加号键，第四键为减号键。

本发明所采用的技术方案的优点是：

（1）本发明不需要写入器和计算机，具有无仿真器用户程序输入与显示功能，增加了单片机编写调试的灵活性，现场修改调试的工作人员能够短时高效的完成工作；

（2）编译器具有自动存储功能，程序自动将输入的代码指令编译转换为可执行的机器指令，可以巡回执行预先设置的不同用户程序；

（3）界面简单，针对简易的单片机程序设计，提供了快捷、可扩充的编程方法；

下面结合附图对本发明的实施和优点作进一步解释。

附图说明

附图1是本发明的现场用户实现单片机仿真的装置的结构示意图。

附图2是本发明的现场用户实现单片机仿真的装置的另一结构示意图。

附图3是本发明编译器的结构示意图。

附图4是本发明的现场用户实现单片机仿真的方法的流程示意图。

附图5是编译器将输入的代码指令编译转换为可执行的机器指令的流程示意图。