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1、实验一实验一 智能仪器设计集成环境介绍智能仪器设计集成环境介绍一、一、实验目的实验目的1.掌握利用 Proteus 仿真平台进行电路设计的基本操作。 2.掌握利用 Proteus 软件和 Keil 联合仿真调试的操作。二、二、实验仪器实验仪器计算机一台、Proteus 软件三、三、实验内容实验内容Proteus ISIS 是英国 Labcenter Electronics 公司开发的 EDA 软件。单片机是现代电子 技术的新兴领域，它的出现极大地推动了电子工业的发展，已成为电子系统 设计中最为普遍的应用手段。近年来单片机技术得到了突飞猛进的发展，各 种单片机开发工具层出不穷。虚拟仿真就是近年来
2、兴起的一种新型应用技术， 采用虚拟仿真技术，在原理图设计阶段就可以对单片机应用设计进行评估， 验证所设计电路是否达到所要求的技术指标，还可以通过改变元器件参数使 整个电路性能达到最优化。这样就无须多次购买元器件及制作印刷电路板， 节省了设计时间与经费，提高了设计效率与质量。 英国 Labcenter 公司推出的 Proteus 软件是一款极好的单片机应用开发 平台，它以其特有的虚拟仿真技术很好地解决了单片机及其外围电路的设计 和协同仿真问题，可以在没有单片机实际硬件的条件下，利用PC 以虚拟仿 真方式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试，使单片机应用系统设计变 得简单容易。Proteus 软件
3、涵盖了 PIC、AVR、MCS8051、68HC11、ARM 等微处 理器模型，以及多种常用电子元器件，包括 74 系列、CMOS 4000 系列集成电 路、A/D 和 D/A 转换器、键盘、LCD 显示器、LED 显示器，还提供示波器、逻 辑分析仪、通信终端、电压 /电流表、I2C/SPI 终端等各种虚拟仪表，这些都 可以直接用于仿真设计，极大地提高了设计效率和设计水平。 下面以一个 “完成每隔 1 秒钟接在 P1 口的八个发光二极管循环闪亮 ”例子来说明实 验过程。实验硬件电路（如图 1.1 所示）：XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0
4、.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52 PROGRAM=D:UsersMSI
5、我的文档Keilfileledtestledtest.HEXC122pC222p2 3 4 5 6 7 8 91RP1 RESPACK-8C310uFVCCVCCVCCR110k图 1.1 硬件电路图 源程序：源程序： ORG0000H LJMPSTART ORG0030H START:MOVA,#0FEH LOOP: MOVP1,A MOVR1,#10 DLE1: MOVR2,#200 DLE2: MOVR3,#126 DLE3: DJNZR3, DLE3 DJNZR2, DLE2 DJNZR1, DLE1 RL A LJMPLOOP END四、四、实验步骤实验步骤1、进入 Proteus
6、系统，画出实验电路图； 2、进入 Keil C51 软件的操作环境，编辑源程序并对源文件进行编译； 编译如图 1.2 所示：图 1.2 编译 3、对 Proteus 系统和 Keil C51 系统进行联机设置，如图 1.3、1.4 所示； 联机设置： 首先要安装 Proteus 的 Keil 驱动，安装好驱动后，进入Keil 界面进行设置，单击工具条中的按钮，在弹出的表单中单击选项卡，选择的组合框，在下拉菜单中选中“Proteus VSM Simulator”选项即可，如果是联机进行联调，还要在其后的按钮中进行适当的设置。之后在 Proteus 界面下单击菜单栏中的按钮，在下拉菜单选中即可，至
7、此完成了联调的基本设置。图 1.3 在 Keil 中的联调的设置图 1.4 Proteus 中的联调的设置 4、在 Keil C51 系统中运行、调试程序，在 Proteus 系统中检查输出结果， 如图 1.5 所示。延时时间的计算： 执行一条 DJNZ Rn,rel 指令需要两个机器周期，因此只要计算出执行了 多少该指令并结合计算其它处于延时程序中的各条指令的执行次数和周期数， 就可以计算出延时程序的延时时间。每个机器周期为12 个时钟周期，结 合晶振的周期就可以较精确的计算出延时时间。图 1.5 联调结果 五五、思思考考题题： 1、总结 Proteus 系统的使用特点； 2、给实验源程序加
8、上注释。 3、总结利用 Proteus 系统和 Keil C51 系统进行联机调试的电路设计过程。实验二实验二 程序存储器与数据存储器扩展实验程序存储器与数据存储器扩展实验一、一、实验目的实验目的1.学习程序存储器的电路的扩展原理。 2.学习数据存储器的电路的扩展原理。 3.掌握利用 Proteus 软件和 Keil 联合仿真调试的操作。二、二、实验仪器实验仪器计算机一台、Proteus 软件三、三、实验内容实验内容在 8051 单片机外部扩展 8KB RAM 芯片 6264，其地址范围为 0000H1FFFH，将一些 特殊常数信息(如图片数据等)存放在单片机内 ROM 从 1000H 地址开
9、始的地方，程序运行 时将 ROM 中从 1000H 地址开始的内容转存到外部 RAM 中。ORG 0000H MOV DPTR,#1000HMOV R7,#0 LP: MOV A,#0 MOVC A,A+DPTR MOVX DPTR,A INC DPTR DJNZ R7,LP SJMP $ ORG 1000H DB 0f0H, 0f8H, 0cH, 0c4H, 0cH, 0f8H, 0f0H, 00H, 03H, 07H, 0cH, 08H, 0cH, 07H, 03H, 00H DB 00H, 10H, 18H, 0fcH, 0fcH, 00H, 00H, 00H, 00H, 08H, 08
10、H, 0fH, 0fH, 08H, 08H, 00H DB 08H, 0cH, 84H, 0c4H, 64H, 3cH, 18H, 00H, 0eH, 0fH, 09H, 08H, 08H, 0cH, 0cH, 00H DB 08H, 0cH, 44H, 44H, 44H, 0fcH, 0b8H, 00H, 04H, 0cH, 08H, 08H, 08H, 0fH, 07H, 00H DB 0c0H, 0e0H, 0b0H, 98H, 0fcH, 0fcH, 80H, 00H, 00H, 00H, 00H, 08H, 0fH, 0fH, 08H, 00H DB 7cH, 7cH, 44H, 4
11、4H, 44H, 0c4H, 84H, 00H, 04H, 0cH, 08H, 08H, 08H, 0fH, 07H, 00H DB 0f0H, 0f8H, 4cH, 44H, 44H, 0c0H, 80H, 00H, 07H, 0fH, 08H, 08H, 08H, 0fH, 07H, 00H DB 0cH, 0cH, 04H, 84H, 0c4H, 7cH, 3cH, 00H, 00H, 00H, 0fH, 0fH, 00H, 00H, 00H, 00H DB 0b8H, 0fcH, 44H, 44H, 44H, 0fcH, 0b8H, 00H, 07H, 0fH, 08H, 08H, 0
12、8H, 0fH, 07H, 00H DB 38H, 7cH, 44H, 44H, 44H, 0fcH, 0f8H, 00H, 00H, 08H, 08H, 08H, 0cH, 07H, 03H, 00H DB 00H, 00H, 00H, 30H, 30H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 06H, 06H, 00H, 00H, 00H DB 00H, 00H, 00H, 30H, 30H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 08H, 0eH, 06H, 00H, 00H, 00H DB 00H, 80H, 0c0H, 60H, 30H, 18H,
13、08H, 00H, 00H, 00H, 01H, 03H, 06H, 0cH, 08H, 00H DB 00H, 20H, 20H, 20H, 20H, 20H, 20H, 00H, 00H, 01H, 01H, 01H, 01H, 01H, 01H, 00H DB 00H, 08H, 18H, 30H, 60H, 0c0H, 80H, 00H, 00H, 08H, 0cH, 06H, 03H, 01H, 00H, 00H DB 18H, 1cH, 04H, 0c4H, 0e4H, 3cH, 18H, 00H, 00H, 00H, 00H, 0dH, 0dH, 00H, 00H, 00H EN
14、D四、四、实验步骤实验步骤1、进入 Proteus 系统，画出实验电路图； 2、进入 Keil C51 软件的操作环境，编辑源程序并对源文件进行编译； 3、对 Proteus 系统和 Keil C51 系统进行联机调试并保存调试结果（利用软件抓 图） 。 五五、思思考考题题： 1、程序存储器与数据存储器进行扩展扩展时有何异同？ 2、画出程序流程图。 3、程序执行后 6264 中的内容是什么？实验三 并行 IO 口扩展实验 1.实验目的实验目的 通过实验掌握 8255 扩展 I/O 口的方法。 进一步学习了解 8255 可编程芯片的结构及编程方法，要求编程实现 8255 的 PA、PB 和 PC
15、 口的输入输出。 2.实验设备 微机 1 台、PROTEUS 软件 3.实验线路及实验原理 8255 的片选信号连到 8051 的 P2.7，端口地址选择信号 A1、A2 由 P2.1、P2.0 提供。该CS 电路中 8255 的 PA、PB、PC 以及控制口的地址分别为 7CFFH、7DFFH、7EFFH、7FFFH。编程实现 8255 的 PA 口按方式 0 输出，PB 口按方式 0 输入，将 PB 口外接 8 个开关的状态通过 PA 口外接的 LED 灯反映出来。4.实验内容复习思考题复习思考题1 若要求用 8255 的 PB 口作输出，PA 口作输入，应如何修改实验程序？ 2 利用 8
16、255 的方式 1 可实现与单片机的查询或中断方式接口，设计一个通过查询 8255 的 PC1(IBF B)和 PC7(OBF A)实现从 PB 口输入，从 PA 口输出的实验程序。 3 如果需要采用 8255 的 PC7 输出连续方波，如何利用 PC 口的置位/复位控制命令来实现？ORG0000H PORTA EQU7CFFH ;A 口 PORTB EQU7DFFH ;B 口 PORTC EQU7EFFH ;C 口 CADDR EQU7FFFH ;控制字地址 SJMPSTART ORG0030H START: MOVA,#82H ;方式 0,PA,PC 输出，PB 输入 MOVDPTR,#CADDR MOVX DPTR,A loop:MOV DPTR,#PORTB MOVX A, DPTR ;读入 B 口 MOV DPTR,#PORTA MOVX DPTR,A ;输出到 A 口LCALL DELAY LJMPloopDELAY: MOVR6,#0 DEL
