《Proteus实例教程 教学课件 ppt 作者 朱清慧、陈绍东 Proteus实例教程课件-第5章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Proteus实例教程 教学课件 ppt 作者 朱清慧、陈绍东 Proteus实例教程课件-第5章（112页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Proteus实例教程,清华大学出版社,第5章 MCS-51单片机设计基础,5.1 Proteus单片机系统仿真基础 5.2 51单片机的串行接口通信 5.3 51单片机的I2C通信 5.4 单片机扩展多片并行RAM 5.5 51单片机的脉宽编码通信 5.6 串行A/D转换 5.7 串行D/A转换 5.8 万年历 5.9 8位数四则运算计算器,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,Keil是德国Keil公司开发的单片机编译器，是目前最好的51单片机开发工具之一，可以用来编译C源代码和汇编源程序、连接和重定位目标文件和库文件、创建HEX文件、调试目标程序等，是一种集成化的文件管理编译环境。在
2、Proteus中，可以直接与Keil编程软件进行联调，进而实现对所设计电路的验证。,5.1.1 Proteus中的源程序设计与编译 Proteus VSM提供了简单的文本编辑器，用它作为源程序的编辑环境。对于不同系列的单片机，VSM均提供了相应的编译器，使用时可根据单片机的型号和语言要求来选取。Proteus VSM编译器有以下几种： ASEM51(51系列单片机编译器)； ASM11(Motorola单片机编译器)； AVRASM(Atmel AVR系列单片机编译器)； AVRASM32(Atmel AVR系列单片机编译器)； MPASM(PIC单片机编译器)； MPASMSWIN(PIC单
3、片机编译器)。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,1. 建立源程序文件 在Proteus ISIS界面中单击菜单Source(源程序)，在弹出的下拉菜单中单击“Add/Remove Source Files”(添加/移除源程序)选项，弹出如图5-1所示的对话框。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-1 Add/Remove Source Code Files对话框,单击“Code Generation Tool” (目标代码生成工具)下方框中按钮 ，弹出下拉菜单，根据需要选择相应的编译器。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,
4、图5-2 新建源程序文件对话框,在图5-1中单击“New”按钮，弹出图5-2所示的对话框，在“文件名”框中输入新建源程序文件名“mydesign”，单击“打开”按钮，弹出图5-2中所示的小对话框，,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-4 菜单Source中加载的源程序文件,图5-3 源程序添加结果,2. 编写源程序代码 单击菜单【Source】【mydesign.asm】，出现图5-5所示的源程序编辑窗口。编写源程序后存盘退出。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-5 源程序编辑窗口,3. 源程序编译 (1) 编译器设置。 单击菜单【Source】【Define Cod
5、e Generation Tools】，出现图5-6所示界面。 (2) 编译源程序，生成目标代码文件。 单击【Source】【Build All】。如果没有错误，便成功生成目标代码“.hex”文件。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-6 编译器设置界面,5.1.2 Keil Vision中的源程序设计与编译 在Keil集成开发环境下使用工程的方法来管理文件，而不是单一文件的模式，所有的文件包括源程序(如C程序、汇编程序)、头文件等都可以放在工程项目文件里统一管理。对于刚刚使用Keil的用户，一般可以按照下面的步骤来创建一个自己的应用程序。 (1) 创建一个工程项目文件。 (2)
6、选择目标器件(例如，选择Atmel公司的AT89C51)。 (3) 为工程项目设置软硬件调试环境。 (4) 创建源程序文件并输入程序代码。 (5) 保存创建的源程序项目文件。 (6) 把源程序文件添加到项目中。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,1. 建立一个项目 进入集成开发环境，编辑操作界面如图5-7所示，主要包括三个窗口：工程项目窗口、编辑窗口和输出窗口。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-7 Vision2编辑操作界面,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-8 Project界面,图5-9 Project保存设置界面,单击Project菜单，在弹出的下拉
7、菜单中选择“New Project”选项，新建一个项目并保存，如图5-8、图5-9所示。,这时会弹出一个对话框，要求选择单片机的型号。这里以Atmel的AT89C51来说明，首先选择Atmel公司，然后单击左边的“+”号选择AT89C51。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-10 选择器件,完成以上步骤后，屏幕如图5-11所示。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-11 初始化编辑界面,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-12 选择“Options for Target”选项,首先进行选项设置，将鼠标指针指向“Target 1”并单击右键。从弹出的快捷菜单
8、中单击“Options for Target 1”选项，如图5-12所示。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-13 “Output”标签栏,弹出“Options”对话框，选择“Output”标签栏，并按图5-13所示设置其中各项。,2. 建立一个新的ASM汇编语言程序并编译 （1）单击“File”菜单，在下拉菜单中单击“New”选项建立一个新的编辑窗口；单击“Save As”选项保存源文件。注意输入正确的扩展名。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-14 保存源程序,（2）在编辑界面单击“Target 1”前面的“”号，然后在“Source Group 1”上单击右键
9、，弹出图5-15所示的快捷菜单。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-15 弹出右键菜单,单击“Add Files to GroupSource Group 1”，打开如图5-16所示的对话框，双击将刚才保存的源文件添加至项目。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-16 添加文件对话框,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-17 添加文件后工程栏的变化,在添加了汇编语言文件后，在“Source Group 1”文件夹前面出现了一个“+”号，单击“+”号展开，就看到刚才添加的“Text1.asm”文件了。,（3）在右侧的编辑区输入汇编源程序，如图5-18所示。将
10、文件添加到项目，Keil会自动识别关键字，并以不同的颜色提示用户加以注意，这样会使用户少犯错误，提高编程效率。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-18 程序输入状态,（4）单击“Project”菜单，选中“Build target”选项，或者单击工具栏的快捷图标来进行编译，如图5-19所示。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-19 编译菜单,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,（5）编译如果有错误，则在最下面的输出窗口中会给出错误提示，双击错误提示，在编辑区错误指令处左面会出现蓝色箭头提示，根据提示信息对当前的错误指令进行修改，如图5-20所示 。,图5-20
11、 错误提示,（6）将所有提示过的错误进行修改后，再次重复(4)的操作进行编译，直至出现“shiyan1“ - 0 Error(s)，0 Warning (s) ” ，说明编译完全通过，如图5-21所示。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-21 编译通过提示,3. 调试并仿真 单击工具栏的快捷图标 进入调试界面，如图5-22所示。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-22 调试界面,左面的工程项目窗口给出了常用的寄存器r0r7以及a、b、sp、dptr、pc、psw等特殊功能寄存器的值。在执行程序的过程中可以看到，这些值会随着程序的执行发生相应的变化。,5.1 Prot
12、eus单片机系统仿真基础,图5-22 调试界面,存储器窗口的地址栏处输入c：0000h后回车，则可以观看所有单片机片内程序存储器的内容，如图5-23所示。下面用横线画出来的部分就是所编译的源程序转化成的十六进制数(即对应的机器码)。 如果在存储器窗口的地址栏处输入d：00h后回车，则可以观看所有单片机片内数据存储器的内容。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-23 存储器窗口,在联机调试状态下可以启动程序全速运行、单步运行、设置断点等。单击菜单“Debug /Go”选项，启动用户程序全速运行。 下面介绍几种常用的调试命令及方法。 (1) 复位CPU。 用“Debug”菜单或工具栏的
13、“Reset CPU”命令可以复位CPU。在不改变程序的情况下，若想使程序重新开始运行，执行此命令即可。执行此命令后程序指针返回到0000H地址单元。另外，一些内部特殊功能寄存器在复位期间也将重新赋值。例如，A将变为00H，DPTR变为0000H，SP变为07H，I/O口变为FFH。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,(2) 全速运行(F5)。 用“Debug”工具栏的“Go”或快捷命令“Run”按钮，即可实现全速运行程序。若程序中已设置断点，程序将执行到断点处停止，并等待调试指令。 (3) 单步跟踪(F11)。 用“Debug”工具栏的“Step”或快捷命令按钮“Step Into”
14、，可以单步跟踪程序。每执行一次此命令，程序将运行一条指令(以指令为基本执行单元)。当前的指令用黄色箭头标出，每执行一步箭头都会移动，已执行过的语言呈绿色。在汇编语言调试下，可以跟踪到每一个汇编指令的执行。程序处于全速运行期间，Vision2不允许对任何资源进行查看，也不接受其它命令。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,(4) 单步运行(F10)。 用“Debug”工具栏的“Step Over”或快捷命令按钮“Step Over”，即可实现单步运行程序，此时单步运行命令将把函数和函数调用当作一个实体来看待，因此单步运行是以语句(该语句不管是单一命令行还是函数调用)为基本执行单元。 (5)
15、 执行返回(Ctrl+F11)。 在用单步跟踪命令跟踪到子函数或子程序内部时，使用“Debug”菜单栏中的“Step Out of Current Function”或快捷命令按钮“Step Out”，即可将程序的PC指针返回到调用此子程序或函数的下一条语句。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,(6) 开始/停止调试(Ctrl+F5)。 用“Debug”工具栏的“Start/Stop Debug session”或快捷命令按钮“Start/Stop Debug session”，可以开始/停止调试。如果程序使用了系统资源P1口，为了更好地观察这些资源的变化，用户可以打开它们的观察窗口，
16、具体方法为：选择“Peripherals”“I/O-Ports”“Port1”命令。,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,5.1.3 Proteus与单片机的交互仿真与调试,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,1. 加载目标代码 在Proteus ISIS界面中编辑实例电路原理图，如图5-24所示。,图5-24 实例电路原理图,双击单片机AT89C51，打开其属性编辑框，在“Program File”栏中，单击打开按钮，选取目标代码文件，这里是“MYDESIGN.HEX”。在“Clock Frequency”栏中设置时钟频率为12MHz，如图5-25所示。 因为仿真运行时的时钟频率以单片机属性中设置的频率值为准，所以在Proteus ISIS界面中设计电路原理图时，可以略去单片机的时钟电路和复位电路，,5.1 Proteus单片机系统仿真基础,图5-25 加载目标代码文件和时钟设置,2. 单片机系统的Proteus交互仿真 在Proteus仿真界面中单击 按钮，全速启动仿真。点击一次按键，LED灯亮，再点击一次，LED灯灭，如
