项目五 流水灯仿真实验.docx

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项目五流水灯仿真实验

项目5流水灯仿真实验

任务1：

流水灯仿真电路的设计

任务2：

KeilC51软件的使用及编程

任务3：

流水灯软件仿真及调试

任务4：

编程器的使用及流水灯实验测试

任务1流水灯仿真电路的设计

一、ptotues7Professional使用简介

1、ptotues7Professional简介

ProteusISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。

它运行于Windows操作系统上，Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真，PCB设计以及自动布线来实现一个完成的电子设计系统。

该软件的特点是：

①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。

具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。

②支持主流单片机系统的仿真。

目前支持的单片机类型有：

68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。

③提供软件调试功能。

在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如KeilC51uVision3等软件。

④具有强大的原理图绘制功能。

总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。

2、进入ProteusISIS

双击桌面上的ISIS7Professional图标或者单击屏幕左下方的“开始”→“程序”→“Proteus7Professional”→“ISIS7Professional”，进入ProteusISIS集成环境。

3、根据如下电路图讲解如何设计电路图：

4、重点讲解和练习：

（1）如何选择和放置元器件

（2）如何连接元器件、擦除及移动

二、流水灯电路的设计

任务2KeilC51软件的使用及编程

一、如何使用Keil软件

   单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。

Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。

运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。

用C语言编程，Keil几乎就是你的不二之选（目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件），即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。

我们将在本课程的后半部分的实例来学习Keil软件的使用，本节课我们将学习如何输入源程序，建立工程、对工程进行详细的设置，以及如何将源程序变为目标代码。

1、Keil工程的建立

   首先启动Keil软件的集成开发环境，这里已正确安装了该软件，可以从桌面上直接双击uVision的图标以启动该软件。

同学们可在课下在自己的电脑上联系安装。

   UVison启动后，程序窗口的左边有一个工程管理窗口，该窗口有3个标签，分别是Files、Regs、和Books，这三个标签页分别显示当前项目的文件结构、CPU的寄存器及部份特殊功能寄存器的值（调试时才出现）和所选CPU的附加说明文件，如果是第一次启动Keil，那么这三个标签页全是空的。

（1）源文件的建立

   使用菜单“File->New”或者点击工具栏的新建文件按钮，即可在项目窗口的右侧打开一个新的文本编缉窗口，在该窗口中输入一会我们要编写的C语言源程序。

   保存该文件，注意必须加上扩展名.c（汇编语言源程序一般用asm或a51为扩展名），这里假定将文件保存为exam1.c。

   需要说明的是，源文件就是一般的文本文件，不一定使用Keil软件编写，可以使用任意文本编缉器编写，而且，Keil的编缉器对汉字的支持不好，建议使用UltraEdit之类的编缉软件进行源程序的输入。

（2）建立工程文件

   在项目开发中，并不是仅有一个源程序就行了，还要为这个项目选择CPU（Keil支持数百种CPU，而这些CPU的特性并不完全相同），确定编译、汇编、连接的参数，指定调试的方式，有一些项目还会有多个文件组成等，为管理和使用方便，Keil使用工程（Project）这一概念，将这些参数设置和所需的所有文件都加在一个工程中，只能对工程而不能对单一的源程序进行编译和连接等操作，下面我们就一步一步地来建立工程。

选择目标CPU

点击“Project->NewProject…”菜单，出现一个对话框，要求给将要建立的工程起一个名字，你可以在编缉框中输入一个名字（设为exam1），不需要扩展名。

点击“保存”按钮，出现第二个对话框，如图2所示，这个对话框要求选择目标CPU（即你所用芯片的型号），Keil支持的CPU很多，我们选择Atmel公司的89C51芯片。

点击ATMEL前面的“+”号，展开该层，点击其中的89C51，然后再点击“确定”按钮，回到主界面，此时，在工程窗口的文件页中，出现了“Target1”，前面有“+”号，点击“+”号展开，可以看到下一层的“SourceGroup1”，这时的工程还是一个空的工程，里面什么文件也没有，需要手动把刚才编写好的源程序加入，点击“SourceGroup1”使其反白显示，然后，点击鼠标右键，出现一个下拉菜单，如图所示。

选中其中的“AddfiletoGroup”SourceGroup1”，出现一个对话框，要求寻找源文件，注意，该对话框下面的“文件类型”默认为Csourcefile（*.c），也就是以C为扩展名的文件，在列表框中找到exam1.c，双击exam1.c文件，将文件加入项目，注意，在文件加入项目后，该对话框并不消失，等待继续加入其它文件，但初学时常会误认为操作没有成功而再次双击同一文件，这时会出现如图4所示的对话框，提示你所选文件已在列表中，此时应点击“确定”，返回前一对话框，然后点击“Close”即可返回主界面，返回后，点击“SourceGroup1”前的加号，会发现exam1.c文件已在其中。

双击文件名，即打开该源程序。

2、工程的详细设置

工程建立好以后，还要对工程进行进一步的设置，以满足要求。

      设置对话框中的OutPut页面，这里面也有多个选择项，其中CreatHexfile用于生成可执行代码文件（可以用编程器写入单片机芯片的HEX格式文件，文件的扩展名为.HEX），默认情况下该项未被选中，如果要写片做硬件实验，就必须选中该项。

选中Debuginformation将会产生调试信息，这些信息用于调试，如果需要对程序进行调试，应当选中该项。

Browseinformation是产生浏览信息，该信息可以用菜单view->Browse来查看，这里取默认值。

按钮SelectFolderforobjects”是用来选择最终的目标文件所在的文件夹，默认是与工程文件在同一个文件夹中。

NameofExecutable用于指定最终生成的目标文件的名字，默认与工程的名字相同，这两项一般不需要更改。

其他选项卡里的设这这里均取默认值，不作任何修改。

在今后的学习过程中

逐渐引入。

3、编译、连接

有关编译、连接、项目设置的工具条

   在设置好工程后，即可进行编译、连接。

选择菜单Project->Buildtarget，对当前工程进行连接，如果当前文件已修改，软件会先对该文件进行编译，然后再连接以产生目标代码；如果选择RebuildAlltargetfiles将会对当前工程中的所有文件重新进行编译然后再连接，确保最终生产的目标代码是最新的，而Translate….项则仅对该文件进行编译，不进行连接。

   以上操作也可以通过工具栏按钮直接进行。

图8是有关编译、设置的工具栏按钮，从左到右分别是：

编译、编译连接、全部重建、停止编译和对工程进行设置。

编译过程中的信息将出现在输出窗口中的Build页中，如果源程序中有语法错误，会有错误报告出现，双击该行，可以定位到出错的位置，对源程序反复修改之后，将是至少0error，提示获得了名为exam1.hex的文件，该文件即可被编程器读入并写到芯片中，同时还产生了一些其它相关的文件，可被用于Keil的仿真与调试，这时可以进入下一步调试的工作。

二、51程序设计基础

三、流水灯的程序设计

#include

voiddelay（unsignedinti）;

charLED;

main（）

{

unsignedchari;

while

（1）

{

LED=0xfe;

{

for（i=0;i<8;i++）

{

P0=LED;

delay（500）;

LED=LED<<1;

LED=LED|0X01;

}

}

}

}

voiddelay（unsignedinti）

{

unsignedcharj;

for（i;i>0;i--）

for（j=255;j>0;j--）;

}

任务3流水灯软件仿真及调试

任务4编程器的使用及流水灯实验测试

伟纳编程器及其使用

此编程器直接使用USB接口通讯和供电，体积小巧，支持ATMEL/WINBOND/SST/STC公司的MCS51和C51系列单片机。

功能是将Keil软件编译好的程序烧写到单片机上。

编程器驱动程序的安装

分别安装：

将单片机正确放置在编程器上，打开编程器—>器件（选择相符的单片机芯片）—>擦除—>加载编译好的HEX文件—>编程，即可将程序写入。

实验内容布置：