Proteus仿真軟件使用方法

1、。實(shí)驗(yàn)八 Proteus仿真軟件使用方法1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?1）了解 Proteus 仿真軟件的使用方法。（ 2）了解 51 單片機(jī)編程器 Keil 與 Proteus 仿真軟件的聯(lián)用方法。2. 實(shí)驗(yàn)要求：通過(guò)講授和操作練習(xí)，學(xué)會(huì)正確使用Proteus仿真軟件及Keil編程及其聯(lián)合調(diào)試。3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（ 1） Proteus 仿真軟件介紹Proteus軟件是由英國(guó)LabCenter Electronics公司開(kāi)發(fā)的EDA工具軟件，由ISIS 和ARES兩個(gè)軟件構(gòu)成， 其中 ISIS 是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺(tái)軟件，ARES是一款高級(jí)的布線編輯軟件。它集成了高級(jí)原理布線圖、混合模式SPICE

2、電路仿真、 PCB設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)。通過(guò) ProteusISIS 軟件的 VSM(虛擬仿真技術(shù) ),用戶可以對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路，以及基于微控制器的系統(tǒng)連同所有外圍接口電子元器件一起仿真。圖 8-1 是 Proteus ISIS的編輯窗口：圖 8-1 ISIS 的編輯界面圖中最頂端一欄是“標(biāo)題欄”，其下的“ File View Edit” 是“菜單欄” ，再下面的一欄是“命令工具欄” ，最左邊的一欄是“模式選擇工具欄” ；左上角的小方框是“預(yù)覽窗口”，其下的長(zhǎng)方框是“對(duì)象選擇窗口” ，其右側(cè)的大方框是“原理圖編輯窗口” 。選擇左側(cè)“模式選擇工具欄”中的圖標(biāo)

3、，并選擇“對(duì)象選擇窗口”中的P 按鈕，就會(huì)出現(xiàn)如圖8-2 的元器件選擇界面：。1。圖 8-2元器件庫(kù)選擇界面在 元 器 件 列 表 框 中 點(diǎn) 擊 你 需 要 的 器 件 類(lèi) 型 （ 例 如 ： 電 阻 -Resistors,單 片 機(jī) 芯 片-MicroprocessorICs, LED-Optoelectronics）或在左上角的關(guān)鍵字（Keywords ）框中輸入你需要的器件名稱(chēng)的關(guān)鍵字（如：信號(hào)源- Clock,運(yùn)放 - CA3140等），就會(huì)在圖8-2 中間的大空白框列出你所需的一系列相關(guān)的元件。此時(shí)，你可用鼠標(biāo)選中你要的元件，則圖8-2 右上角的預(yù)覽框會(huì)顯示你所要元件的示意圖，若就

4、是你要的元器件，則點(diǎn)擊OK按鈕，該元器件的名稱(chēng)就會(huì)列入位于圖8-1 左側(cè)的“對(duì)象選擇窗口”中（參見(jiàn)圖1 左側(cè)下方框） 。所需元器件選擇好后，在“對(duì)象選擇窗口” 選擇某器件， 就可以將它放到圖8-1 中的“原理圖編輯窗口” 中（若器件的方向不合適，你可以利用圖1 左下角的旋轉(zhuǎn)按鈕來(lái)改變它）。將所要的元器件都選好后，將它們安放到合適的位置，就可以用連接線把電路連接好，結(jié)果存盤(pán)（請(qǐng)按規(guī)定的目錄存盤(pán)，并記住其路徑/ 目錄 / 文件名 學(xué)號(hào) - 實(shí)驗(yàn)序號(hào) ）。（ 2） 51 單片機(jī)編程器 Keil V3的使用Keil編程器可用于MCS-51單片機(jī)軟件編程與調(diào)試，它的工作界面如圖8-3 所示：Keil編程

5、器是KeilSoftware Inc/Keil ElectronicGmbH開(kāi)發(fā)的基于80C51 內(nèi)核的微處理器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，可以完成從工程（ Project ）的建立和管理、程序的編譯和連接、目標(biāo)代碼的形成、 軟件仿真等一套完整的軟件開(kāi)發(fā)流程。 它與 Proteus 掛接，可以進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件仿真。匯編語(yǔ)言編程方法： 打開(kāi)“ File ”菜單 選擇新建“ New. ” 在彈出的文本框（Text1 ）中編寫(xiě)所需的匯編語(yǔ)言程序 程序?qū)懞煤螅?保存（從 File Save As. 選擇某目錄， 文件名 .ASM, 存盤(pán)）； 打開(kāi)“ Project”菜單選擇新建工程“New Project.

6、” 在彈出的窗口填寫(xiě)：工程名 保存（文件名的后綴是 . uv2 。 此時(shí)圖 8-3 的工程窗口中將建立 Target1 及 Source Group 1 ） ；。2。 打開(kāi)“ Project”菜單選擇 Components,Environment,Books. 在彈出的窗口的Project Components點(diǎn)擊“ Add Files”加入所寫(xiě)的匯編文件（選中該文件，Add）； 打開(kāi)“ Project”菜單選擇“ Select Device for Target Target 1 ”在彈出的 CPU窗口選擇所用的單片機(jī)廠家（選 Atmel ）及 CPU芯片名稱(chēng)（如 AT89C51） , 按“

7、確定”鍵； 打開(kāi)“ Project”菜單選擇“ OptionsforTarget Target 1 ”在彈出的窗口中選擇“ Output ”填入輸出文件名稱(chēng)，并選擇輸出文件類(lèi)型（HEX文件）， 見(jiàn)圖 8-4 。圖 8-3 Keil V3界面圖圖 8-4為輸出文件命名及確定HEX類(lèi)型。3。 打開(kāi)“ Project”菜單選擇“ Options for Target Target 1”在彈出的窗口中選擇“ Debug”為連接調(diào)試選擇仿真器 見(jiàn)圖 8-5 按“確定”鍵。圖 8-5選擇調(diào)試的仿真器及運(yùn)行設(shè)置 單擊（參見(jiàn)圖8-3 ）完成對(duì)所編寫(xiě)程序的編譯，編譯情況會(huì)顯示在圖8-3的輸出窗口中，如有語(yǔ)法錯(cuò)誤

8、，會(huì)給出提示，應(yīng)修改出錯(cuò)處后，再次編譯。（ 3）仿真：在 Proteus ISIS界面調(diào)入所設(shè)計(jì)的硬件圖，雙擊CPU,填入相應(yīng)的HEX運(yùn)行文件的名稱(chēng)（參見(jiàn)圖8-6 ，文件所在目錄應(yīng)正確），點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，即可實(shí)現(xiàn)與硬、軟件的聯(lián)合調(diào)試。圖 8-6單片機(jī)程序可執(zhí)行文件的路徑、名稱(chēng)輸入。4。（ 4）示 例： 硬件電路圖見(jiàn)圖 8-7 所示；相應(yīng)的匯編語(yǔ)言程序如下：ORG 0000H AJMP MAINMAIN: MOV C, P1.3；將接按鍵的I/O 口的狀態(tài)（ 0 或 1）移給進(jìn)位位C ，MOV P1.7, C；再由進(jìn)位位C轉(zhuǎn)給對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管的連接位。MOV C, P1.2；以便控制發(fā)光二極管的亮

9、或滅。MOV P1.6, CMOV C, P1.1MOV P1.5, CMOV C, P1.0MOV P1.4, CACALL DELAYAJMP MAINDELAY: MOV R5, #5FH；軟件延時(shí)子程序L1: MOV R6, #0AFHDJNZ R6, $DJNZ R5, L1RET圖 8-7示例的硬件電路圖在 Keil編程界面輸入上述程序，編譯成可執(zhí)行HEX文件，雙擊圖8-7 的 CPU，參考圖8-6 填好相應(yīng)的HEX文件的路徑及名稱(chēng)， 按“ OK”鍵退出。點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕 （圖 8-7 下沿的），運(yùn)行情況見(jiàn)圖8-8 所示。5。圖 8-8示例電路運(yùn)行結(jié)果請(qǐng)自己完成以上示例的硬、軟件調(diào)試。

10、每人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果打包，以文件名（DZ 班- 學(xué)號(hào) -實(shí)驗(yàn)序號(hào)）上交，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。6。（ 3） KEIL 編譯器與 Proteus 軟件聯(lián)調(diào)圖 8-10遠(yuǎn)程聯(lián)調(diào)Proteus 設(shè)置在 Proteus ISIS界面調(diào)入所設(shè)計(jì)的硬件圖，點(diǎn)擊調(diào)試, 使用遠(yuǎn)程調(diào)試設(shè)備選項(xiàng)打，即啟動(dòng)了Proteus與 Keil的遠(yuǎn)程聯(lián)調(diào)功能。緊接著點(diǎn)擊ISIS界面左下方的按鈕，使得所設(shè)計(jì)的電路處于運(yùn)行模式。Keil平臺(tái)，創(chuàng)建工程，打開(kāi)“Project”菜單選擇“ Options for TargetTarget1 ”在彈出的窗口中選擇“ Debug” 為連接調(diào)試選擇仿真器 見(jiàn)圖 8-11 按“確定”鍵。7。圖 8-11

11、 Keil+Proteus聯(lián)調(diào) Keil端設(shè)置設(shè)置完畢后，點(diǎn)擊Keil工程編譯成功，點(diǎn)擊圖8-12 的按鈕，使得編譯成功的源文件進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)。圖 8-12 Keil+Proteus聯(lián)調(diào)進(jìn)入聯(lián)調(diào)狀態(tài)，程序處于待運(yùn)行狀態(tài)，最初始的時(shí)候，PC指針光標(biāo)指向 0000H 開(kāi)始的位置。用戶分別選擇四個(gè)功能鍵，可以實(shí)現(xiàn)程序全速運(yùn)行，單步進(jìn)入，單步退出及程序復(fù)位等功能的選擇。實(shí)現(xiàn)程序運(yùn)行的Debug 跟蹤， 輔助調(diào)試程序， 最終用戶運(yùn)行的結(jié)果可以通過(guò)圖8-10 的 ISIS 界面觀察硬件的狀態(tài)變化。8。圖 8-13程序運(yùn)行狀態(tài)（ 4）作業(yè)：在 Proteus ISIS界面設(shè)計(jì)圖8-14 、 8-15所示的 M

12、CS-51 單片機(jī)分別于ADC0809及DAC0832的接口的電路原理圖，為下一次實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。圖 8-14 8031與 ADC0809的接口設(shè)計(jì)。9。圖 8-14 8031與 DAC0832的接口設(shè)計(jì)。10。實(shí)驗(yàn)九并行 AD、DA實(shí)驗(yàn)1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆詹捎貌⑿薪涌趯?shí)現(xiàn)外部器件的擴(kuò)展方法；掌握 ADC0809模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)及ADC0809的典型應(yīng)用；掌握 DAC0832模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)及DAC0832的典型應(yīng)用。2. 預(yù)習(xí)要求理解內(nèi)存與 IO 統(tǒng)一編址的外設(shè)端口地址的映射及控制；理解用查詢方式、中斷方式完成模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換程序的編寫(xiě)方法；理解 DAC083

13、2直通方式，單緩沖器方式、雙緩沖器方式的編程方法。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)1臺(tái)；Proteus 仿真軟件1套。4.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 ADC0809的工作方式AD從啟動(dòng)轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換結(jié)束需要一段時(shí)間，稱(chēng)為轉(zhuǎn)換時(shí)間。 ADC0809轉(zhuǎn)換是否結(jié)束可以通過(guò) EOC管腳表征。在 START信號(hào)上升沿之后不久， EOC變?yōu)榈碗娖?。?dāng)A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)， EOC立即輸出一正階躍信號(hào)，可用來(lái)作為A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束的查詢信號(hào)或中斷請(qǐng)求信號(hào)。從啟動(dòng) AD轉(zhuǎn)換到實(shí)現(xiàn) AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取有三種方法：延時(shí)法、查詢法和中斷法。延時(shí)法就是在啟動(dòng) AD轉(zhuǎn)換結(jié)束后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的等待之后（等待時(shí)間=轉(zhuǎn)換時(shí)間），實(shí)現(xiàn) AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取。查詢法是啟

14、動(dòng)AD轉(zhuǎn)換結(jié)束后，不斷查詢EOC的管腳電平的狀態(tài)是否為高電平，如果條件滿足，認(rèn)為轉(zhuǎn)換結(jié)束，進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取。中斷法是利用EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束后產(chǎn)生的電平變化，觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷，并在中斷服務(wù)程序內(nèi)，實(shí)現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取。由于表征ADC0809轉(zhuǎn)換結(jié)束的 EOC電平邏輯與89C51 單片機(jī)外部中斷電平邏輯標(biāo)準(zhǔn)相反，所以采用中斷法觸發(fā)89C51 的外部中斷，需要將 EOC經(jīng)過(guò)一個(gè)反相器，再與外部中斷接口連接。 DAC0832 的工作方式DAC0832內(nèi)部有兩個(gè)寄存器，能實(shí)現(xiàn)三種工作方式：雙緩沖、單緩沖和直通方式。雙緩沖工作方式是指兩個(gè)寄存器分別受到控制。當(dāng)ILE 、 CS和 WR1信號(hào)均有效時(shí)

15、，8 位數(shù)字量被寫(xiě)入輸入寄存器，此時(shí)并不進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換。當(dāng) WR2和 XFER信號(hào)均有效時(shí)，原來(lái)存放在輸入寄存器中的數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DAC寄存器，并進(jìn)入D/A 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行D/A 轉(zhuǎn)換。在一次轉(zhuǎn)換完成后到下一次轉(zhuǎn)換開(kāi)始之前，由于寄存器的鎖存作用，8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器的輸入數(shù)據(jù)保持恒定，因此D/A 轉(zhuǎn)換的輸出也保持恒定。單緩沖工作方式是指只有一個(gè)寄存器受到控制。這時(shí)將另一個(gè)寄存器的有關(guān)控制信號(hào)預(yù)先設(shè)置成有效，使之開(kāi)通， 或者將兩個(gè)寄存器的控制信號(hào)連在一起，兩個(gè)寄存器作為一個(gè)來(lái)使用。直通工作方式是指兩個(gè)寄存器的有關(guān)控制信號(hào)都預(yù)先置為有效，兩個(gè)寄存器都開(kāi)通。只要數(shù)字量送到數(shù)據(jù)輸入端，就立即進(jìn)入D/A 轉(zhuǎn)

16、換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 這種方式應(yīng)用較少。5. 基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容圖 9-1 為 ADC0809的擴(kuò)展電路圖， 利用 Proteus仿真軟件設(shè)計(jì)該硬件電路圖。說(shuō)明AD轉(zhuǎn)換的過(guò)程，并在 Keil 環(huán)境設(shè)置斷點(diǎn)運(yùn)行以下程序，可調(diào)電源分別調(diào)至兩個(gè)極端，觀察寄存器及內(nèi)存單元的變化。11。圖 9-1 ADC0809 的擴(kuò)展電路圖ORG0000HMAIN:CLRASETBP3.3; 設(shè)定與 EOC接口 IO 處于接收狀態(tài)MOVDPTR,#0FEF8H;選擇 A/D 端口地址NOPMOVXDPTR,A; 啟動(dòng) AD轉(zhuǎn)換WAIT:JBP3.3,WAITMOVXA,DPTR;讀入結(jié)果NOPLJMPMAIN圖 9-2 為 D

17、AC0832的擴(kuò)展電路圖， 利用 Proteus仿真軟件設(shè)計(jì)該硬件電路圖。填寫(xiě)下列程序中的空白處， 說(shuō)明 DA轉(zhuǎn)換的過(guò)程， 并在 Keil 環(huán)境運(yùn)行設(shè)置斷點(diǎn)運(yùn)行該程序，調(diào)節(jié) RW1C4，觀察寄存器的變化與萬(wàn)用表輸出值的變化。圖 9-2 DAC0832 的擴(kuò)展電路圖ORG0100H。12。START: MOVDPTR,#0FEFFH；置 DAC0832的地址LP:MOVA,#0FFH；設(shè)定高電平MOVXDPTR,A；啟動(dòng) D/A 轉(zhuǎn)換，輸出高電平LCALLDELAY；延時(shí)顯示高電平MOVA,#00H；設(shè)定低電平MOVXDPTR,A；啟動(dòng) D/A 轉(zhuǎn)換，輸出低電平LCALLDELAY；延時(shí)顯示低電平SJMPLP；連續(xù)輸出方波DELAY: MOVR3,#11；延時(shí)子程序D1:NOPNOPNOPNOPNOPDJNZR3,D1RETEND6. 設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)的步驟、，由DAC0832輸出模擬量， ADC0809采集數(shù)據(jù)。分配端口實(shí)現(xiàn)的硬件連接， 畫(huà)出流程并設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)該過(guò)程，比較輸出的數(shù)據(jù)跟采集到的數(shù)據(jù)是否一致，如不一致分析一下產(chǎn)生誤差的原因。結(jié)合實(shí)驗(yàn)十顯示模塊