Proteus仿真軟件在單片機設計中的應用

1、Proteus 仿真軟件在單片機設計中的應用摘要：單片機應用技術(shù)所涉及到的實驗實踐環(huán)節(jié)比較多，而且硬件投入比較大。在具體的工程實踐中，如果因為 方案有誤而進行相應的開發(fā)設計，會浪費較多的時間和經(jīng)費。Proteus仿真軟件很好的解決了這些問題，它可以象Protel樣畫好硬件原理圖與 KEIL 編程軟件結(jié)合進行編程仿真調(diào) 試。關(guān)鍵詞：單片機， Proteus 軟件， Keil 軟件，仿真1引言單片機在很多產(chǎn)品中得到廣泛的應用，無論是 51 系列、AVR 、還是 PIC 系列，他們各有各的特點，學習者也是逐年 增加，但是在學習開發(fā)過程中，我們往往在確定方案后做試 驗的開支比較大，尤其是對于一些學生或

2、者初學者這就可能 成為他們學習的障礙。在我們使用 Proteus 軟件以來大大節(jié) 省了時間和開發(fā)費。尤其將此軟件用在單片機開發(fā)中是一個不錯的選擇。我們這里主要講述的是Proteus 軟件與 Keil 軟 件的結(jié)合與應用。2 Protues 軟件介紹與應用2.1 Protues 軟件介紹Proteus是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，它可以仿真51系列、AVR ,PIC等常用的MCU及其外圍電路（如LCD， RAM ， ROM ，鍵盤，馬達， LED， AD/DA ，部分 SPI器件，部分IIC器件）。本文基于 ProteusPRO6.7SP3和KEIL uVision3 軟件。當然，軟件仿

3、真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到相應的仿真模型，用開發(fā)板和仿真器當然是最好選擇， 可是對于單片機愛好者，或者簡單的開發(fā)應該是比較好的選 擇。P roteus與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機 CPU 的工作情況， 也能仿真單片機外圍電路或沒有單 片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試 時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi) 容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的 過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌 補了實驗和工程應用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。2.2 Protues 軟件與 Keil uVision 的結(jié)合 對于初次使用P

4、 rotues軟件的人可能還不知道如何設置，現(xiàn)在把設置步驟簡介如下，僅供參考（本文只討論在單機上 結(jié)合，在兩個聯(lián)網(wǎng)機器使用由于篇幅限制不在此討論）設置步驟如下：(1) 把 proteus 安裝目錄下 VDM51.dll ( C:ProgramFilesLabcenterElectronicsProteus6ProfessionalMODELS )文 件復制到 Keil 安裝目錄的 C51BIN 目錄中(2) 編輯 C51 里 tools.ini 文件 ,加入 :TDRV1=BINVDM51.DLL(PROTEUS VSMMONITOR-51 DRIVER);(3) Keil uVision 里

5、設置 : project-options forproject-debug tab;(4) 選中 use proteus VSM monitor 51( 如果想用兩臺電腦仿真 ,雙擊 setting, 輸入 IP 地址 或者 DNS name）;(5) 載入 proteus 文件 ;(6) proteus 里選擇 DEBUG-use remote debug monitor;進入 KEIL 的 project 菜單 option for target 工程名 。在DEBUG 選項中右欄上部的下拉菜選中Proteus VSMMonitor-51 Driver 。 在進入seting，如果同一臺機

6、IP名為127.0.0.1,如不是同一臺機則填另一 臺的 IP 地址。端口號 定為 8000 注意：可以在一臺機器上運行 keil ，另一臺中運 行 proteus 進行遠程仿真 .(7) 打開 KEIL uVision, 按 F5 開始仿真 .2.3 proteus 的工作過程 運行 Proteus 的 ISIS 程序后， 進入該仿真軟件的主界面。在工作前，要設置 view 菜單下的捕捉對齊和 system 下的顏色、圖形界面大小等項目。通過工具欄中的P（從庫中選擇元件命令 ）命令，在 pick devices 窗口中選擇電路所需的元件， 放置元件并調(diào)整其相對位置， 元件參數(shù)設置， 元器件間

7、連線， 編寫程序； 在 source 菜單的 Define code generation tools 菜單 命令下，選擇程序編譯的工具、 路徑、擴展名等項目； 在 source菜單的 Add/remove source files 命令下， 加入單片機硬件電路 的對應程序；通過 debug 菜單的相應命令仿真程序和電路的 運行情況。Proteus 軟件所提供了 30 多個元件庫，數(shù)千種元件。元件涉及到數(shù)字和模擬、交流和直流等。2.4 Proteus 軟件所提供的調(diào)試手段Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。對于單片機硬件電路和軟件的調(diào)試， P

8、roteus 提供了兩種方法：種是系統(tǒng)總體執(zhí)行效果，一種是對軟件的分步調(diào)試以看具體的執(zhí)行情況。對于總體執(zhí)行效果的調(diào)試方法，只需要執(zhí)行 debug 菜單的 execute 菜單項或 F12 快捷鍵啟動執(zhí)行，用 debug 菜單的 pause animation 菜單項或 pause 鍵暫停系統(tǒng)的運行；或用 debug 菜單下的 stop animation 菜單項或 shift-break 組合鍵 具進行。停止系統(tǒng)的運行。其運行方式也可以選擇工具欄中的相應工對于軟件的分步調(diào)試，應先執(zhí)行 debug 菜單下的start/restart debugging 菜單項命令， 此時可以選擇 step ov

9、er 、step into 和 step out 命令執(zhí)行程序 （可以用快捷鍵 F10、F11和 ctrl+F11） ，執(zhí)行的效果是單句執(zhí)行、進入子程序執(zhí)行和跳 出子程序執(zhí)行。在執(zhí)行了 start / restart debuging 命令后，在debug 菜單的下面要出現(xiàn)仿真中所涉及到的軟件列表和單片 機的系統(tǒng)資源等，可供調(diào)試時分析和查看。2.5 Proteus 和 KEIL uVision3 軟件結(jié)合實例本節(jié)將通過一個流水燈試驗具體介紹 Proteus 與 KeiluVision 的結(jié)合與應用。1）通過 Proteus 畫原理圖：（圖 1） 2）在 Keil uVision 軟件別寫程序：

10、#include #include void delayms(unsigned char ms) / 延時子程序unsigned char i;while(ms-) for(i = 0; i 120; i+);main() unsigned char LED;LED = 0xfe;P0 = LED;while(1) delayms(250);LED = _crol_(LED,1);/ 循環(huán)右移 1 位，點亮下一個 LEDP0 = LED;3）對 Proteus 和 Keil uVision 軟件的設置： 參考 2.2 Protues 軟件與 Keil uVision 的結(jié)合章節(jié)）4）運行程序，運行結(jié)果如圖 2：實現(xiàn)流水燈功能。3總結(jié)Proteus 不僅可以作為學校單片機 （電子等 ）實驗的模擬仿真，也可以作為個人工作室的仿真實驗。作為電子技術(shù)或 控制類相關(guān)專業(yè)的學生和工程技術(shù)人員，在學習了該軟件 后，可以充分地利用它所提供的資源，幫助自己提高工程應 用能力。在教學中利用該軟件，除了能教單片機的具體課程內(nèi)容外，還可以教會