单片机虽然硬件资源丰富、指令功能强，但它本身无开发能力，应用时必须借助于单片机开发系统对它进行开发。单片机开发系统有通用和专用两种。通用的单片机开发系统配备多种在线仿真器和开发软件，使用时，只要更换系统中的仿真器板，就能开发相应的单片机或微处理器。而只能开发一种类型的单片机或微处理器的开发系统称为专用开发系统。

一般单片机开发系统的功能应该具有在线仿真功能、调试功能和软件设计功能等方面。在线仿真功能指开发系统中的在线仿真器应能仿真目标系统（即应用系统）中的单片机，并能模拟目标系统的ROM、RAM和I/O口，使在线仿真时目标系统的运行环境和脱机运行的环境完全“逼真”，以实现目标系统的一次性开发。

调试功能指开发系统应能使用户有效地控制目标程序的运行（如单步运行、断点运行、连续运行、起/停控制等），能对目标系统的状态读出修改，能对目标程序运行进行跟踪以及程序固化功能。

软件设计功能指单片机的程序设计语言和程序编辑功能。单片机的程序设计语言有机器语言、汇编语言和高级语言。汇编语言是单片机中最常用的程序设计语言，而使用结构化高级语言编程是发展趋势，如正在流行的PL/M语言。

SICE（Single Chip Microcomputer In Circuit Emulator）是国内近年来推出的通用单片机仿真器。SICE在连续终端、打印机和外存储器后，就组成完整的在线仿真系统。它也可连接IBM-PC等具有RS-232C接口的系统机，可享用系统机的软、硬件资源。SICE能在线开发MCS-48、MCS-51和MCS-96系列单片机。

SICE仿真系统采用模块式结构。主机板为8031/8032仿真器，外接EM-51仿真板可构成8751仿真器，外接EM-48和EM-96仿真板，则分别构成MCS-48和MCS-96仿真器。

SICE的基本型系统硬件结构框图如图7-32所示，图中，点画线框内为SICE主机模板部分，框外为可配接的外设。SICE与外部的连接如图7-33所示。

SICE中的8031既是控制机又是MCS-51目标系统的处理机，其资源共享问题是由总线控制器解决的。SICE也是一个8031的扩展系统，具有32KB的监控程序存储器。SICE扩展了48KB的RAM存储器，其中系统RAM区为2KB，用户源程序存储器为30KB，仿真存储器为16KB（MCS-51目标系统程序存储器）。

图7-32 SICE的基本型系统硬件结构框图(www.daowen.com)

图7-33 仿真系统的连接

SICE的40芯仿真器接口J1用于连接8031/8032目标系统样机或EM-48、EM-96、EM_-51等扩展仿真板。

SICE可以外接键盘显示板，构成简易的在线仿真器（主要用于目标系统现场调试），也可以通过RS-232C接口连接终端或主机。SICE的通用接口可连EPROM写入器、打印机或EEPROM存储器板。

联终端或联主机的SICE仿真系统为用户提供较强的软件功能：

1）编辑功能。如插入、显示、修改等。

2）汇编和编译功能。内部有固化的MCS-48、MCS-51、MCS-96汇编程序和MBASIC-51编译程序。允许用户用汇编语言和高级语言编写程序。通过汇编程序，可将SICE内的源程序编译成目标程序，并装配到仿真存储器中。SICE还有浮点四则运算、三角函数等子程序可供调用。

3）仿真功能。SICE在线仿真调试8031目标系统时，采用切换CPU的方法，实现SICE和目标系统对8031的资源共享。SICE中的8031有两个状态：监控状态和目标状态。在总线控制器的控制下，使CPU在这两个状态之间切换。在目标状态SICE能将8031完整地出借给目标系统，用户可以把它视为目标系统中的CPU。在联机调试目标系统的过程中，SICE可以将零地址开始的16KB仿真RAM作为目标系统的程序存储器。

SICE能控制目标机以单拍、跟踪、断点、实时断点和连续方式运行目标程序。SICE使目标系统在联机和脱机运行时的环境相同，执行的程序和地址空间一致，通过联机仿真可以排除目标系统中的错误。调试成功后，将目标系统程序固化，即可脱机正常运行。