EEPW论坛

STM软件仿真

MDK的一个强大的功能就是提供软件仿真，通过仿真软件，我们可以发现很多将要出现的问题，避免下载到 STM32 里面来检查这些错误。

这样最大的好处就是能方便的检查程序存在的问题，因为在 MDK 的仿真下面，你可以查看很多硬件相关的寄存器，通过观察这些寄存器，你可以知道代码是不是真正有效。

另外一个优点是不必频繁的刷机，从而延长了 STM32的 FLASH 寿命（STM32 的 FLASH 寿命≥1W 次）。当然，软件仿真不是万能的，很多问题还是要到在线调试才能发现，接下来我们开始进行软件仿真。

1.上一篇MDK软件入门中，我们创立了一个工程模板，下边将学习如何在 MDK5 的软件环境下仿真这个工程，以验证我们代码的正确性。首先工程模板中 main.c 中代码修如下：

#include "delay.h"

#include "usart.h"

int main(void)

{

    u8 t=0;

    delay_init(); 

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

    uart_init(115200);

    while(1)

    {

        printf("t:%d\n",t);

        delay_ms(500);

        t++;

    }

}

2.在开始仿真之前，先检查配置是不是正确，点击魔法棒，如下图进行操作：

确定了芯片以及外部晶振频率（8.0MHz）之后，基本上就确定了 MDK5.14 软件仿真的硬件环境了。

3.接下来，我们再点击 Debug 选项卡，设置如下：

选择：Use Simulator，即使用软件仿真。选择：Run to main()，即跳过汇编代码，直接跳转到 main 函数开始仿真。设置下方的：Dialog DLL 分别为：DARMSTM.DLL和TARMSTM.DLL，Parameter 均为：-pSTM32F103ZE，用于设置支持 STM32F103ZE 的软硬件仿真（即可以通过 Peripherals 选择对应外设的对话框观察仿真结果）。最后点击 OK，完成设置。

4.接下来，我们点击下图图标（开始/停止仿真按钮），开始仿真。

可以发现多出来一个工具条，这就是 Debug 工具条，这个工具条在我们仿真时是非常有用的，下边是 Debug 工具相关按钮的功能：

复位：其功能等同于硬件上按复位按钮。相当于实现了一次硬复位。按下该按钮之后，代码会重新从头开始执行。

执行到断点处：该按钮用来快速执行到断点处，有时候你并不需要观看每步是怎么执行的，而是想快速的执行到程序的某个地方看结果，这个按钮就可以实现这样的功能，前提是你在查看的地方设置了断点。

挂起：此按钮在程序一直执行的时候会变为有效，通过按该按钮，就可以使程序停止下来，进入到单步调试状态。

执行进去：该按钮用来实现执行到某个函数里面去的功能，在没有函数的情况下，是等同于执行过去按钮的。

执行过去：在碰到有函数的地方，通过该按钮就可以单步执行过这个函数，而不进入这个函数单步执行。

执行出去：该按钮是在进入了函数单步调试的时候，有时候你可能不必再执行该函数的剩余部分了，通过该按钮就直接一步执行完函数余下的部分，并跳出函数，回到函数被调用的位置。

执行到光标处：该按钮可以迅速的使程序运行到光标处，其实是挺像执行到断点处按钮功能，但是两者是有区别的，断点可以有多个，但是光标所在处只有一个。

汇编窗口：通过该按钮，就可以查看汇编代码，这对分析程序很有用。

观看变量/堆栈窗口：该按钮按下，会弹出一个显示变量的窗口，在里面可以查看各种你想要看的变量值，也是很常用的一个调试窗口。

串口打印窗口：该按钮按下，会弹出一个类似串口调试助手界面的窗口，用来显示从串口打印出来的内容。

内存查看窗口：该按钮按下，会弹出一个内存查看窗口，可以在里面输入你要查看的内存地址，然后观察这一片内存的变化情况。是很常用的一个调试窗口性能分析窗口：按下该按钮，会弹出一个观看各个函数执行时间和所占百分比的窗口，用来分析函数的性能是比较有用的。

逻辑分析窗口：按下该按钮会弹出一个逻辑分析窗口，通过 SETUP 按钮新建一些 IO 口，就可以观察这些 IO 口的电平变化情况，以多种形式显示出来，比较直观。

5.接着我们在上面的仿真界面里面选内存查看窗口、串口打印窗口。然后调节一下这两个窗口的位置：

6.我们把光标放到 main.c 的 12 行的空白处，然后鼠标单击灰色区域，可以看到在 12 行的左边出现了一个红点，即表示设置了一个断点（也可以通过鼠标右键弹出菜单来加入），再次点击则取消。 然后我们点击“执行断点到此处” ，执行到该断点处。

7.我们现在先不忙着往下执行，点击菜单栏的 Peripherals->USARTs->USART 1。可以看到，有很多外设可以查看，这里我们查看的是串口 1 的情况。

点击 USART1 后会在 IDE 之外出现一个界面：

这是 STM32 的串口 1 的默认设置状态，从中可以看到所有与串口相关的寄存器全部在这上面表示出来了，而且有当前串口的波特率等信息的显示。接着单击“执行出去”：

与上图对比，就知道在 uart_init(115200)这个函数里面大概执行了哪些操作。

8.然后我们继续单击“执行出去”按钮，一步步执行，最后就会看到在 USART #1 中打印出相关的信息：

图中红色方框内的数据是串口 1 打印出来的，证明我们的仿真是通过的，代码运行时会在串口 1 不停的输出 t 的值，每 0.5s 执行一次。软件仿真的时间可以在 IDE 的最下面（右下角）观看到：

并且t自增，与我们预期的一致，再次去按下仿真按钮，结束仿真。