單片機(jī)開發(fā)工具運(yùn)用

1、8課時課時學(xué)習(xí)目標(biāo) 掌握keilC編譯器的使用。 掌握proteus仿真軟件進(jìn)行仿真的基本過程。技能拓展： 1、proteus軟件使用。 2、KeilC編譯器使用 3、C51程序設(shè)計 將計算機(jī)基本功能部件，中央處理器將計算機(jī)基本功能部件，中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器RAM（數(shù)據(jù)存儲器）、只讀存儲器（數(shù)據(jù)存儲器）、只讀存儲器ROM（程序存儲器）、（程序存儲器）、I/O接口、定時接口、定時/計數(shù)器、計數(shù)器、串行通信接口集成在一塊芯片上。串行通信接口集成在一塊芯片上。 單片機(jī)全稱單片微型計算機(jī)單片機(jī)全稱單片微型計算機(jī)SCMC(Single Chip MicroComputer) ，又稱微控

2、制器，又稱微控制器MCU（MicroController Unit） ，或者嵌入式的微，或者嵌入式的微控制器（控制器（embedded microcontroller） 。 單片機(jī)面向單片機(jī)面向控制型應(yīng)用控制型應(yīng)用領(lǐng)域，給單片機(jī)配上適領(lǐng)域，給單片機(jī)配上適當(dāng)?shù)耐鈬O(shè)備和軟件，便構(gòu)成了當(dāng)?shù)耐鈬O(shè)備和軟件，便構(gòu)成了一個單片機(jī)應(yīng)一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。用系統(tǒng)。什么是單片機(jī)？什么是單片機(jī)？單片機(jī)能做什么畢設(shè)答辯打分器自動感應(yīng)水龍頭凡是與控制或簡單計算有關(guān)的電子設(shè)備都可以用單片機(jī)來實現(xiàn)，再根據(jù)具體實際情況選擇不同性能的單片機(jī)，如：atmel,stc,pic,avr,凌陽，80C51，arm等 工業(yè)自動化：數(shù)據(jù)

3、采集、測控技術(shù)。 智能儀器儀表：數(shù)字示波器、數(shù)字信號源、數(shù)字萬用表、感應(yīng)電流表等。 消費類電子產(chǎn)品：洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、微波爐、手機(jī)、IC卡、汽車電子設(shè)備等。 通訊方面：調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)、手機(jī)、小靈通等。 武器裝備：飛機(jī)、軍艦、坦克、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、魚雷制導(dǎo)、智能武器等。 等等. 一、教學(xué)方法 任務(wù)式教學(xué)：通過要完成的項目、實現(xiàn)的功能補(bǔ)充必要的理論知識，實現(xiàn)教、學(xué)、做一體化。 二、怎樣學(xué)好單片機(jī)？ 嚴(yán)格尊照老師要求完成任務(wù) 實踐第一、多動手操作、多思考、不懂就多問。 自己有什么想法大膽的去試驗 三、課堂紀(jì)律 1、遵守實驗室規(guī)章制度 2、認(rèn)真聽講，做好相關(guān)筆記，課后多復(fù)習(xí)，從

4、而靈活運(yùn)用相關(guān)知識。 3、禁止無故曠課、遲到、缺習(xí)怎么開始學(xué)習(xí)？ 實踐第一。 補(bǔ)充必要的理論知識，即缺什么補(bǔ)什么。 做工程項目積累經(jīng)驗。（可在網(wǎng)絡(luò)上搜集題目，也可自己有什么想法大膽的去試驗）工具軟件 1、KEIL UVSION3 2、PROTEUS7.5 （二）MCS-51單片機(jī)軟件Keil C51開發(fā)過程為： 1.建立一個工程項目，選擇芯片，確定選項。 2.建立匯編源文件或C源文件。 3.用項目管理器生成各種應(yīng)用文件。 4.檢查并修改源文件中的錯誤。 5.編譯連接通過后進(jìn)行軟件模擬仿真。 6.編譯連接通過后進(jìn)行硬件模擬仿真。 7.編程操作。 8.應(yīng)用。Keil C51的使用 、新建工程文件

5、（1）點擊工具欄Project選項，在下拉菜單中選擇New Project命令，彈出項目文件保存對話框，輸入項目名后，點擊保存按鈕。 （2）在工程建立完畢以后，uVision會彈出器件選擇窗口，選擇相應(yīng)的器件型號（ATMELAT89C51）。如想修改，可點擊工具欄Project選項，在下拉菜單中選擇Select Device for Target Target命令。 （3）點擊工具欄File選項，選中New命令，新建文件，輸入源程序。 （4）把文件保存到磁盤中(Save As:另存為)，如用匯編語言編寫程序用.asm為擴(kuò)展名，如用C語言編寫程序用.c為擴(kuò)展名，擴(kuò)展名一定不能少。 （5）添加該文

6、件到工程中， 在Project windos窗口內(nèi)，選中Source Group1然后點擊鼠標(biāo)右鍵，選擇 “Add files to Group “Source Group1”，選擇剛才創(chuàng)建的源程序文件，擴(kuò)展名不能缺，單擊Add按鈕，再CLOSE。、程序文件的編譯、鏈接 （1）編譯連接環(huán)境設(shè)置 點擊工具欄Project選項，在下拉菜單中選擇Option For Target Target1,會出現(xiàn)調(diào)試環(huán)境設(shè)置窗口， 、點擊“Target”選項卡在出現(xiàn)的窗口中Xtal(MHZ)改為12.0 點擊Output選項卡在出現(xiàn)的窗口中選中Create HEX file選項。 、軟件模擬：選擇Debug選

7、項會出現(xiàn)工作模式選擇窗口，選擇Use Simulator， 、硬件仿真：選擇Debug，選中Use，并選擇Dais Emulator driver點擊settings修改Port 為COM 1(獨立串口COM3或COM4)，Baudrate(波特率)為57600，選中 Load Application at Sta(加載源代碼到仿真器) （2）程序的編譯、連接 工具欄Project選項，選中Rebuild All Target File命令對所有的工程文件進(jìn)行重新編譯，此時“Output Windows”信息輸出窗口輸出一些相關(guān)信息，直至編譯鏈接成功。 Build target：編譯修改過的文

8、件并生成應(yīng)用 Rebuild target：重新編譯所有的文件并生成應(yīng)用 Translate：編譯當(dāng)前文件project鼠標(biāo)右鍵12.0選中選中為硬件仿真三、調(diào)試 選擇工具欄Debug(調(diào)試)中的Start/Stop Debug Session，再點擊Run或go，觀察結(jié)果。 Go/Run：運(yùn)行程序，直到遇到一個中斷 Step into：單步執(zhí)行程序，遇到子程序則進(jìn)入 Step over：單步執(zhí)行程序，跳過子程序 Step out of current function：執(zhí)行到當(dāng)前函數(shù)的結(jié)束編譯修改過的文件并生成應(yīng)用重新編譯所有的文件并生成應(yīng)用編譯當(dāng)前文件Keil與proteus聯(lián)調(diào)方法第一步

9、；安裝好keil 與proteus軟件第二步：下載聯(lián)調(diào)補(bǔ)?。簐dmagdi.exe文件：c:program fileslabcenter electronicsproteus 7 professionalhelpremote debugger driversdownload and install remote debugger driver for keil uvision3自動下載第三步：編輯c:keiltools.ini文件，加入：TDRV8=BIN/VDM51.DLL(“PROTEUS VSM MONITOR51 DRIVER”)第四步：keil設(shè)置:子projectoptions f

10、or projectdebuguseproteus usm monitor51(如果想兩臺電腦仿真雙擊settings輸入IP地址) 第五步：proteus設(shè)置：debug remote debug monitor1.1 1.1 軟件的安裝與運(yùn)行軟件的安裝與運(yùn)行 我們使用我們使用ProteusProteus軟件目前的版本為軟件目前的版本為7.57.5，先按要求把軟件裝，先按要求把軟件裝到計算機(jī)上，安裝結(jié)束后，在桌面到計算機(jī)上，安裝結(jié)束后，在桌面“開始開始”程序菜單中，單擊運(yùn)程序菜單中，單擊運(yùn)行原理圖行原理圖(ISIS 7 Professional)(ISIS 7 Professional)設(shè)計

11、界面。設(shè)計界面。圖圖1-1 ISIS 7 Professional1-1 ISIS 7 Professional在程序中的位置在程序中的位置圖圖1-2 ISIS 7 Professional1-2 ISIS 7 Professional運(yùn)行時的界面運(yùn)行時的界面PROTEUS簡介簡介 Proteus 是一是一個基于個基于ProSPICE混合混合模型仿真器的，完整模型仿真器的，完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計仿真平臺。件設(shè)計仿真平臺。 ISIS智能原理圖智能原理圖輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計與仿真的基本平臺。與仿真的基本平臺。 ARES 高級高級PCB布線編輯軟件。布線編輯軟

12、件。ASF高級圖形高級圖形分析模塊分析模塊處理器處理器仿真模型仿真模型VSM高級高級布線布線/編輯編輯ARES動態(tài)動態(tài)器件庫器件庫混合模型混合模型仿真器仿真器原理圖輸入原理圖輸入系統(tǒng)系統(tǒng)ISISPROTEUSProteus軟件簡介 單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)有開發(fā)周期長，費用相對較高的特點，單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)有開發(fā)周期長，費用相對較高的特點，這樣往往容易打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，為此我們在教這樣往往容易打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，為此我們在教學(xué)中引入學(xué)中引入Proteus仿真軟件對單片機(jī)進(jìn)行仿真，仿真軟件對單片機(jī)進(jìn)行仿真，Proteus仿真工具為教學(xué)提供了一個很好的輔助手段。仿真工具為教學(xué)提供了一個很好的輔助手段。借助

13、借助Proteus的對的對MCU和外圍電路強(qiáng)大的仿真能力進(jìn)和外圍電路強(qiáng)大的仿真能力進(jìn)行先期的軟硬件調(diào)試，等到仿真結(jié)果基本理想時再進(jìn)行先期的軟硬件調(diào)試，等到仿真結(jié)果基本理想時再進(jìn)行實際的硬件調(diào)試，這樣的開發(fā)過程不僅高效，而且行實際的硬件調(diào)試，這樣的開發(fā)過程不僅高效，而且可以盡可能多地減少損失，降低成本，這對于解決實可以盡可能多地減少損失，降低成本，這對于解決實驗室資源緊張和實驗經(jīng)費不足的問題提供了一個很好驗室資源緊張和實驗經(jīng)費不足的問題提供了一個很好的思路，并且對于學(xué)生而言也比較容易承受，擁有一的思路，并且對于學(xué)生而言也比較容易承受，擁有一臺計算機(jī)和幾個軟件，就可以很好地開展單片機(jī)的入臺計算機(jī)和

14、幾個軟件，就可以很好地開展單片機(jī)的入門學(xué)習(xí)，并可以積累實用的硬件開發(fā)經(jīng)驗。門學(xué)習(xí)，并可以積累實用的硬件開發(fā)經(jīng)驗。Proteus軟件簡介 利用利用Proteus與與 Keil相結(jié)合軟件相結(jié)合進(jìn)行實相結(jié)合軟件相結(jié)合進(jìn)行實驗仿真，可以實現(xiàn)全部的軟件實驗和極大多數(shù)驗仿真，可以實現(xiàn)全部的軟件實驗和極大多數(shù)的硬件實驗，這樣的仿真實驗投入硬件少，經(jīng)的硬件實驗，這樣的仿真實驗投入硬件少，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯，不僅可以彌補(bǔ)實驗儀器和元器件濟(jì)優(yōu)勢明顯，不僅可以彌補(bǔ)實驗儀器和元器件缺乏帶來的不足，還可以克服原材料消耗和儀缺乏帶來的不足，還可以克服原材料消耗和儀器損壞等不足，可以幫助學(xué)生更快、更好地掌器損壞等不足，可以幫助學(xué)

15、生更快、更好地掌握課堂講述的內(nèi)容，加深對概念、原理的理解，握課堂講述的內(nèi)容，加深對概念、原理的理解，彌補(bǔ)課堂理論教學(xué)的不足。學(xué)生通過仿真實驗，彌補(bǔ)課堂理論教學(xué)的不足。學(xué)生通過仿真實驗，可以熟悉單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)方法，提高學(xué)習(xí)興可以熟悉單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)方法，提高學(xué)習(xí)興趣趣,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、排除故進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、排除故障能力和開發(fā)創(chuàng)新能力障能力和開發(fā)創(chuàng)新能力.預(yù)覽窗口主菜單主菜單模型選擇工模型選擇工具欄具欄器件工具列表器件工具列表窗口窗口方向工具欄方向工具欄仿真仿真按鈕按鈕選擇元件選擇元件按鈕按鈕原理圖編輯原理圖編輯窗口窗口通用工具通用工具欄欄 為了方便介紹，將分別對窗口

16、內(nèi)各部分進(jìn)行中文說明（見圖為了方便介紹，將分別對窗口內(nèi)各部分進(jìn)行中文說明（見圖1-31-3）。）。下面簡單介紹各部分的功能：下面簡單介紹各部分的功能： 1 1原理圖編輯窗口原理圖編輯窗口（The Editing WindowThe Editing Window）：顧名思義，它是用）：顧名思義，它是用來繪制原理圖的。藍(lán)色方框內(nèi)為可編輯區(qū)，元件要放到它里面。來繪制原理圖的。藍(lán)色方框內(nèi)為可編輯區(qū)，元件要放到它里面。注注意意，這個窗口是沒有滾動條的，你可用預(yù)覽窗口來改變原理圖的可，這個窗口是沒有滾動條的，你可用預(yù)覽窗口來改變原理圖的可視范圍。同時，它的操作是不同于常用的視范圍。同時，它的操作是不同于常

17、用的WINDOWSWINDOWS應(yīng)用程序的，正應(yīng)用程序的，正確的操作是：中鍵放縮原理圖；左鍵放置元件；右鍵選擇元件；雙確的操作是：中鍵放縮原理圖；左鍵放置元件；右鍵選擇元件；雙擊右鍵刪除元件；先右鍵后左鍵編輯元件屬性；先右鍵后左鍵拖動擊右鍵刪除元件；先右鍵后左鍵編輯元件屬性；先右鍵后左鍵拖動元件；連線用左鍵，刪除用右鍵。元件；連線用左鍵，刪除用右鍵。2 2預(yù)覽窗口預(yù)覽窗口（The Overview WindowThe Overview Window）：它可顯示兩個內(nèi)容，一個）：它可顯示兩個內(nèi)容，一個是，當(dāng)你在元件列表中選擇一個元件時，它會顯示該元件的預(yù)覽圖；是，當(dāng)你在元件列表中選擇一個元件時，

18、它會顯示該元件的預(yù)覽圖；另一個是，當(dāng)你的鼠標(biāo)焦點落在原理圖編輯窗口時（即放置元件到另一個是，當(dāng)你的鼠標(biāo)焦點落在原理圖編輯窗口時（即放置元件到原理圖編輯窗口后或在原理圖編輯窗口中點擊鼠標(biāo)后），它會顯示原理圖編輯窗口后或在原理圖編輯窗口中點擊鼠標(biāo)后），它會顯示整張原理圖的縮略圖，并會顯示一個綠色的方框，綠色的方框里面整張原理圖的縮略圖，并會顯示一個綠色的方框，綠色的方框里面的內(nèi)容就是當(dāng)前原理圖窗口中顯示的內(nèi)容，因此，你可用鼠標(biāo)在它的內(nèi)容就是當(dāng)前原理圖窗口中顯示的內(nèi)容，因此，你可用鼠標(biāo)在它上面點擊來改變綠色的方框的位置，從而改變原理圖的可視范圍。上面點擊來改變綠色的方框的位置，從而改變原理圖的可視范

19、圍。3 3模型選擇工具欄模型選擇工具欄（Mode Selector ToolbarMode Selector Toolbar）：）：主要模型（主要模型（Main ModesMain Modes）：）： 1 1* * 選擇元件（選擇元件（componentscomponents）（默認(rèn)選擇的）（默認(rèn)選擇的） 2 2* * 放置連接點放置連接點3 3* * 放置標(biāo)簽（用總線時會用到）放置標(biāo)簽（用總線時會用到） 4 4* * 放置文本放置文本5 5* * 用于繪制總線用于繪制總線6 6* * 用于放置子電路用于放置子電路7 7* * 用于即時編輯元件參數(shù)（先單擊該圖標(biāo)再單擊要修改的元件）用于即時編輯

20、元件參數(shù)（先單擊該圖標(biāo)再單擊要修改的元件） 配件（配件（GadgetsGadgets）：）： 1 1* * 終端接口（終端接口（terminalsterminals）：有）：有VCCVCC、地、輸出、輸入等接口、地、輸出、輸入等接口2 2* * 器件引腳：用于繪制各種引腳器件引腳：用于繪制各種引腳3 3* * 仿真圖表（仿真圖表（graphgraph）：用于各種分析，如）：用于各種分析，如Noise Analysis Noise Analysis 4 4* * 錄音機(jī)錄音機(jī)5 5* * 信號發(fā)生器（信號發(fā)生器（generatorsgenerators） 6 6* * 電壓探針：使用仿真圖表時要

21、用到電壓探針：使用仿真圖表時要用到7 7* * 電流探針：使用仿真圖表時要用到電流探針：使用仿真圖表時要用到8 8* * 虛擬儀表：有示波器等虛擬儀表：有示波器等2D2D圖形（圖形（2D Graphics2D Graphics）：）： 1 1* * 畫各種直線畫各種直線 2 2* * 畫各種方框畫各種方框 3 3* * 畫各種圓畫各種圓 4 4* * 畫各種圓弧畫各種圓弧 5 5* * 畫各種多邊形畫各種多邊形 6 6* * 畫各種文本畫各種文本 7 7* * 畫符號畫符號 8 8* * 畫原點等畫原點等4 4元件列表（元件列表（The Object SelectorThe Object Se

22、lector）：）： 用于挑選元件（用于挑選元件（componentscomponents）、終端接口（）、終端接口（terminalsterminals）、）、信號發(fā)生器（信號發(fā)生器（generatorsgenerators）、仿真圖表（）、仿真圖表（graphgraph）等。）等。舉例，當(dāng)你選擇舉例，當(dāng)你選擇“元件（元件（componentscomponents）”，單擊單擊“P P”按鈕會打開挑選按鈕會打開挑選元件對話框，選擇了一個元件后（單擊了元件對話框，選擇了一個元件后（單擊了“OKOK”后），后），該元件會在該元件會在元件列表中顯示，以后要用到該元件時，只需在元件列表中選擇元件列表

23、中顯示，以后要用到該元件時，只需在元件列表中選擇即可。即可。一、原理 由于需要實現(xiàn)的功能比較簡單，所以單片機(jī)最小系統(tǒng)，時鐘采用內(nèi)部時鐘，復(fù)位采用上電復(fù)位，在P1.0 端口上接一個發(fā)光二極管 L1，使 L1 在不停地一亮一滅，一亮一滅的時間間隔為 0.2 秒，電路圖如圖所示。 一、原理圖1-1二、原理圖繪制 安裝完P(guān)roteus后，運(yùn)行ISIS 7Professional，會出現(xiàn)以下窗口界面： 1、將所需元器件加入到對象選擇器窗口： 本例要用到的元件有：AT89C51、 電阻（RES）、電容（CAP）、電解電容（CAP-ELEC）、發(fā)光二極管（LED）、晶振（CRYSTAL） 單擊對象選擇器按鈕

24、 ，如圖所示1、將所需元器件加入到對象選擇器窗口： 彈出“Pick Devices”頁面，在“Keywords”（關(guān)鍵字）輸入AT89C51，系統(tǒng)在對象庫中進(jìn)行搜索查找，并將搜索結(jié)果顯示在“Results”（結(jié)果）中，如圖所示。 1、將所需元器件加入到對象選擇器窗口： 在“Results”欄中的列表項中，雙擊“AT89C51”，則可將“AT89C51”添加至對象選擇器窗口。然后用同樣的步驟添加其他器件，完成后單擊“OK”按鈕，結(jié)束對象選擇。 最終結(jié)果：1、將所需元器件加入到對象選擇器窗口： 經(jīng)過以上操作，在對象選擇器窗口中，就有了需要的元器件對象，單擊，在預(yù)覽窗口中，可見到的實物圖，如圖所示；

25、此時，在繪圖工具欄中的元器件按鈕處于選中狀態(tài)。 2、放置元器件至圖形編輯窗口 在對象選擇器窗口中，選中AT89C51，將鼠標(biāo)置于圖形編輯窗口該對象的欲放位置、單擊鼠標(biāo)左鍵，該對象被完成放置。同理，將其他器件放置到圖形編輯窗口中。如圖所示。2、放置元器件至圖形編輯窗口 若對象位置需要移動，將鼠標(biāo)移到該對象上，單擊鼠標(biāo)右鍵，此時我們已經(jīng)注意到，該對象的顏色已變至紅色，表明該對象已被選中，按下鼠標(biāo)左鍵，拖動鼠標(biāo)，將對象移至新位置后，松開鼠標(biāo)，完成移動操作。 3、放置電源和地 添加“地” ：左鍵選擇模型選擇工具欄中的圖標(biāo)，出現(xiàn)： 左鍵選擇GROUND，并在原理圖編輯窗口中左擊，這樣“地”就被放置到原理

26、圖編輯窗口中了。同理可以在需要電源的地方添加電源。 3、放置電源和地4、元器件之間的連線 Proteus的智能化可以在你想要畫線的時候進(jìn)行自動檢測。下面，我們來操作將電阻R1的右端連接到LED顯示器的A端。當(dāng)鼠標(biāo)的指針靠近R1右端的連接點時，跟著鼠標(biāo)的指針就會出現(xiàn)一個“”號，表明找到了R1的連接點，單擊鼠標(biāo)左鍵，移動鼠標(biāo)(不用拖動鼠標(biāo))，將鼠標(biāo)的指針靠近LED顯示器的A端的連接點時，跟著鼠標(biāo)的指針就會出現(xiàn)一個“”號，表明找到了LED顯示器的連接點，同時屏幕上出現(xiàn)了粉紅色的連接，單擊鼠標(biāo)左鍵，粉紅色的連接線變成了深綠色，同時，線形由直線自動變成了90的折線，這是因為我們選中了線路自動路徑功能。4、元器件之間的連線 Proteus具有線路自動路徑功能(簡稱WAR)，當(dāng)選中兩個連接點后，WAR將選擇一個合適的路徑連線。WAR可通過使用標(biāo)準(zhǔn)工具欄里的“WAR”命令按鈕 來關(guān)閉或打開，也可以在菜單欄的“Tools”下找到這個圖標(biāo)。 同理，我們可以完成其它連線。在此過程的任何時刻，都可以按ESC鍵或者單擊鼠標(biāo)的右