第4章 51單片機的硬件開發(fā)工具與Proteus硬件仿真環(huán)境

第四章51單片機的硬件開發(fā)工具和Proteus硬件仿真環(huán)境4.151單片機的硬件系統(tǒng)開發(fā)流程

4.251單片機的硬件開發(fā)工具4.3

Proteus應(yīng)用基礎(chǔ)

4.4

Proteus的使用流程

4.5Proteus中的51單片機及其使用

4.6Proteus和KeilμVision4聯(lián)合使用

點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.151單片機的硬件系統(tǒng)開發(fā)流程

51單片機硬件系統(tǒng)設(shè)計流程：

硬件邏輯設(shè)計：電路原理圖設(shè)計：電路PCB圖設(shè)計：制板、焊接：硬件測試：軟件設(shè)計：點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.251單片機的硬件開發(fā)工具

常見的51單片機編程器品牌有TOP、希爾特，編程器一般由通信接口、電源適配器、編程器主體、轉(zhuǎn)接座、配套軟件構(gòu)成。4.2.1編程器編程器的常用結(jié)構(gòu)圖點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.251單片機的硬件開發(fā)工具

常見的MCS51單片機的仿真器品牌有WAVE等包括通信接口，電源適配器、仿真器主體、仿真頭、仿真器軟件，4.2.2仿真器51單片機的仿真器點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.251單片機的硬件開發(fā)工具

測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻和音頻電平等測量交流電流、電容量、電感量及半導體的一些參數(shù)檢測電路的物理電氣連接和引腳邏輯電平。4.2.3數(shù)字萬用表

點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.251單片機的硬件開發(fā)工具

數(shù)字示波器電信號變換成圖象利用示波器觀察信號幅度隨時間變化的波形曲線測試不同的電量如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等。4.2.4數(shù)字示波器點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.3Proteus應(yīng)用基礎(chǔ)Proteus可以實現(xiàn)從原理圖設(shè)計、51單片機程序編寫、51應(yīng)用系統(tǒng)仿真到應(yīng)用系統(tǒng)PCB設(shè)計的流程化工作。點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.3Proteus應(yīng)用基礎(chǔ)運行界面由預覽窗口、編輯窗口、器件顯示窗口等窗口，以及菜單欄、快捷工具欄、工具箱、仿真工具欄等組成。4.3.1Proteus的界面和支持的文件編輯窗口預覽窗口器件顯示窗口菜單欄快捷工具欄工具箱仿真工具欄點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.3Proteus應(yīng)用基礎(chǔ)Proteus的菜單共12個菜單項：4.3.2Proteus的菜單File菜單：用于對文件的操作，新建、加載、保存、打印等選項，分為設(shè)計文件操作、選擇區(qū)域操作、打印操作、最近打開的文件、退出五個部分。View菜單：用于設(shè)置Proteus相關(guān)顯示內(nèi)容，包括圖形刷新，坐標選擇，放大縮小，是否顯示快捷菜單欄等操作。Edit菜單：用于對Proteus的設(shè)計圖的全部或者部分區(qū)域進行操作，包括取消剛剛完成的操作或者重復剛剛?cè)∠牟僮?，剪切、復制等。Tools菜單：對Proteus的電路圖的某些自動操作，例如自動添加器件標號，自動標注器件，自動生成圖紙的材料清單，自動生成網(wǎng)絡(luò)表等操作。Design菜單：包括了Proteus對工程文件以及當前圖紙的屬性進行操作以及切換的相關(guān)命令。Graph菜單：用于仿真操作，具有編輯仿真圖形，添加仿真曲線、仿真圖形，查看日志，導出數(shù)據(jù)，清除數(shù)據(jù)和一致性分析等功能。點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.3Proteus應(yīng)用基礎(chǔ)Proteus的菜單共12個菜單項：4.3.2Proteus的菜單Source菜單：用于對Proteus里需要驅(qū)動代碼的器件設(shè)置相應(yīng)的驅(qū)動源，主要包括添加/刪除源文件，定義代碼生成工具，設(shè)置外部文本編輯器和編譯等操作。Debug菜單：用于在Proteus中進行調(diào)試操作，包括了啟動調(diào)試、執(zhí)行仿真、單步運行、斷點設(shè)置和重新排布彈出窗口等功能。Library菜單：用于對Proteus自帶的庫元件以及用戶自己引入的庫元件進行管理，包括了選擇元器件及符號、制作元器件及符號、設(shè)置封裝工具、分解元件、編譯庫、自動放置庫、校驗封裝和調(diào)用庫管理器等操作。Template菜單：用于Proteus中的相關(guān)風格設(shè)置，包括設(shè)置圖形格式、文本格式、設(shè)計顏色以及連接點和圖形等。System菜單：對Proteus的相關(guān)參數(shù)進行設(shè)置，包括系統(tǒng)環(huán)境、路徑、圖紙尺寸、標注字體、熱鍵以及仿真參數(shù)和模式等。Help菜單：用于給用戶提供關(guān)于Proteus的相關(guān)操作信息，包括版權(quán)信息、ProteusISIS學習教程和示例等。點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.3Proteus應(yīng)用基礎(chǔ)4.3.3Proteus的快捷工具欄和工具箱快捷工具欄：位于菜單項的下方，主要為用戶提供文件（FileToolbar）、視圖（ViewToolbar）、編輯（EditToolBar）和設(shè)計（DesignToolBar）相關(guān)的快捷方式，其可以通過View菜單項中的ToolBar選項進行關(guān)閉或者打開全部或者部分。工具箱：位于界面的左側(cè)，提供了一些用于圖形設(shè)計的命令和一些快捷工具箱命令。快捷工具欄和左側(cè)的工具箱兩部分，其為用戶提供了一個快速操作的通道。點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.4Proteus的使用流程

設(shè)計完整流程包括新建設(shè)計文檔，放置元器件等8個步驟，其從上到下為：新建設(shè)計文檔設(shè)置工作環(huán)境放置元器件布線對原理圖進行建立網(wǎng)絡(luò)表原理圖的電氣規(guī)則檢查調(diào)整存盤和輸出報表點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.5Proteus中的51單片機及其使用ProgramFile：編程文件——在仿真中51單片機時所調(diào)用的可執(zhí)行源文件。ClockFrequency：仿真51單片機時其工作頻率，點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.6Proteus和KeilμVision4聯(lián)合使用

操作步驟：新建一個ProteusISIS電路圖文件。在KeilμVision4中新建一個命名為“Union”的工程文件，輸入代碼，并且編譯生成對應(yīng)的.hex文件。雙擊Proteus電路中的AT89C52，在彈出的屬性設(shè)置對話框的ProgramFile選項中選擇上一步中生成的.hex文件。4.6.1建立仿真文件和源文件點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.6Proteus和KeilμVision4聯(lián)合使用

操作步驟：新建一個ProteusISIS電路圖文件。在KeilμVision4中新建一個命名為“Union”的工程文件，輸入代碼，并且編譯生成對應(yīng)的.hex文件。雙擊Proteus電路中的AT89C52，在彈出的屬性設(shè)置對話框的ProgramFile選項中選擇上一步中生成的.hex文件。4.6.1建立仿真文件和源文件點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.6Proteus和KeilμVision4聯(lián)合使用

操作步驟：新建一個ProteusISIS電路圖文件。在KeilμVision4中新建一個命名為“Union”的工程文件，輸入代碼，并且編譯生成對應(yīng)的.hex文件。雙擊Proteus電路中的AT89C52，在彈出的屬性設(shè)置對話框的ProgramFile選項中選擇上一步中生成的.hex文件。4.6.1建立仿真文件和源文件點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.6Proteus和KeilμVision4聯(lián)合使用

仿真的運行控制包括：“Start/RestartDebugging”（啟動仿真）“PauseAmiation”（暫停仿真）“StopAmiation”（停止仿真），同時也可以使用快捷工具欄中的相應(yīng)按鍵控制仿真4.6.2聯(lián)合調(diào)試中仿真的運行控制

點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.6Proteus和KeilμVision4聯(lián)合使用

雙擊仿真運行控制快捷工具欄的右側(cè)“Messages”按鈕可以調(diào)出如圖4.49的記錄窗口4.6.3聯(lián)合調(diào)試中的仿真數(shù)據(jù)記錄

點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.6Proteus和KeilμVision4聯(lián)合使用

觀察寄存器或者相應(yīng)端口運行情況，此時可以使用Debug菜單中的WatchWindow選項。在觀察窗體上點擊右鍵，出現(xiàn)相應(yīng)的操作菜單。一個“完整的”觀察窗口，添加了盡可能多的列。4.6.4聯(lián)合調(diào)試中仿真的觀察

點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.6Proteus和KeilμVision4聯(lián)合使用

觀察寄存器或者相應(yīng)端口運行情況，此時可以使用Debug菜單中的WatchWindow選項。在觀察窗體上點擊右鍵，出現(xiàn)相應(yīng)的操作菜單。一個“完整的”觀察窗口，添加了盡可能多的列。4.6.4聯(lián)合調(diào)試中仿真的觀察

點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.6Proteus和KeilμVision4聯(lián)合使用

觀察51單片機CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)，包括寄存器空間（Registers）、特殊寄存器空間（SFRMemory）和內(nèi)部數(shù)據(jù)空間（InternalMemory）等。4.6.5聯(lián)合調(diào)試中51單片機的內(nèi)部資源觀察

點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4.6Proteus和KeilμVision4聯(lián)合使用

操作步驟：檢查電腦的TCP/IP協(xié)議是否正常安裝（通常來說是沒有問題的）。將Proteus安裝目錄MODELS文件夾里的Vdm51.dll文件復制到KeilμVision4的安裝目錄的Keil/C51/bin目錄下。開KeilμVision4安裝目錄下的Tools.ini配置文件，查找“TDRV”字符串，在最后一行下添加如下字符串：TDRV+編號=BIN\VDM51.DLL（“ProteusEmulator”）。選中ProteusISIS的Debug菜單下的“UseRemoteDebugMonitor”選項，允許使用外部的仿真器。在KeilμVision4的Project/OptionsforTarget1的Debug菜單中選擇“UseProteusEmulator”。此時即可在KeilμVision4中啟動Proteus進行仿真操作。