proteus单片机技术课程实验指导书文档格式.docx
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实验十.串行通信---串并转换仿真实验
实验十一.串行通信---多机通信仿真实验
实验十二.双机并行通信仿真实验
实验十三.串行并行通信仿真实验
实验十四.单片机数据存储器扩展仿真实验
附录:
部分实验源程序
一、实验要求:
必做
二、实验类型:
验证
三、实验学时:
2
四、实验地点与环境:
机房,KeiluVision3软件
五、实验目的:
1、熟悉KeiluVision3工具软件的使用方法(可参见KeiluVision3软件的菜单“帮助”)。
2、掌握利用KeiluVision3进行源程序编写、编译、程序运行、观察运行结果的基本过程及操作方法。
3、掌握MCS-51系列单片机的指令系统。
六、实验内容:
1.KeiluVision3工具软件的使用方法(步骤)
(1)、在电脑上新建一文件夹并命名(如EX1)
(2)、打开KeiluVision3软件。
(3)、选择菜单Project---NewProject(若打开软件时,己含有一工程(项目)则应先关闭该工程,方法是:
Project---CloseProject),在打开的新建窗口中输入一工程(项目)名(如EX1),点保存,选择一单片机如Atmel---At89c52等,在随后出现的提示窗口,选择“否”。
(4)、新建一文件。
File---NewFile,在打开的窗口中输入下面的内容(源程序),点保存,文件名如为EX1.ASM(注这里的扩展名.ASM必须要写,若是用C语言写成的源程序,则扩展名应为.C)。
(5)、将源程序文件包含在项目中。
右单击,打开快捷菜单,左击“Addfileto…”,在打开的窗口中将EX1.ASM增加进去。
(6)、对Target做必要的设置。
右单击,左击“OptionsforTarget…”或单击工具按钮,根据需要,在打开的窗口中做必要的设置,如晶振频率、是否要生成.HEX文件等。
(7)、编译。
点击工具栏这两个按钮中的一个,也可通过Project菜单中的来实现编译,编译后在输出窗口中会输出对应的信息(编译是否通过等)
(8)、调试、观察结果。
点击按钮,进入调试状态,这时点击或F11可实现“跟踪”,点击可实现“单步”调试,也可通过DEBUG菜单来实现相应的操作,然后可通过View和菜单等打开相应的观察窗口。
在调试状态下,可通过点击,打开存储器窗口,观察对应存储单元的内容。
如要要访问ROM区0030H单元中的内容,可在存储器窗口的ADDRESS处输入:
C:
0X0030后按回车键,其中C是存储区前缀,另D~表示内部RAM的直接寻址区;
I~表示内部RAM的间接寻址区;
X~表示外部RAM区;
C~表示ROM区;
B~表示位寻址区。
2.分析下面的源程序,并指出各指令的结果,并在KeiluVision3中进行调试、观察验证,保存文件为EX2_1.asm。
ORG
0000H
LJMP
MAIN
0030H
MAIN:
MOV
30H,#2AH
MOV
31H,#33H
R0,#30H
A,@R0
R2,A
INC
R0
03H,@R0
SJMP
$
END
3.分析下面的源程序,并指出各指令的结果,并在KeiluVision3中进行调试、观察验证,保存文件为EX2_2.asm。
若要将MOVC
A,@A+DPTR指令改成MOVCA,@A+pc指令,应如何实现?
A,#03H
DPTR,#TAB
MOVC
A,@A+DPTR
R1,A
SJMP
TAB:
DB
30H,31H,32H,33H
DB
42H,43H,44H,45H
4.在KeiluVision3中进行调试、观察以下几条命令,保存文件为EX2_3.asm:
MOVR0,#12H
MOVA,#56H
MOVX@R0,A
5、按要求编写程序并上机调试、观察结果。
(1).R1的内容传送到R0.
(2).片外RAM20H单元的内容送R0.
(3).片外RAM20H单元的内容送片内RAM20H单元.
(4).片外RAM1000H单元的内容送片内RAM20H单元.
(5).ROM2000H单元的内容送R0.
(6).ROM2000H单元的内容送片内RAM20H单元.
(7).ROM2000H单元的内容送片外RAM20H单元.
机房,PROTEUS7.4软件
1、熟悉PROTEUS单片机仿真软件的使用方法。
2、掌握利用PROTEUS软件进行单片机系统设计与仿真的过程。
3、掌握发光二极管的控制方法。
六、预备知识
1、PROTEUS简介
PROTEUS是英国LabcenterElectronics公司研发的多功能EDA软件。
它不仅是模拟电路、数字电路、模/数混合电路的设计与仿真平台,更是目前世界上最先进的单片机和嵌入式系统的设计与仿真平台。
它真正实现了在计算机上完成从原理图与电路设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB的完整的电子设计、研发过程。
在目标板还没投产前,就可以对设计的硬件系统的功能、合理性和性能指标进行充分调整,并可以在没有目标板的情况下,进行相应软件的开发和调试,进行完全的虚拟开发,明显提高企业的开发效率,降低开发风险。
2、ISIS窗口
3、单片机系统的PROTEUS设计与仿真的开发过程
(1)、在ISIS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气检测等。
(电路设计)
(2)、在WAVE或KEIL平台上进行单片机系统的程序设计、编辑、编译、调试,最后生成目标代码(.HEX)。
(软件设计,实际上也可以在ISIS平台上进行此项工作)
(3)、在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中,并实现单片机系统的实时交互、协同仿真。
它在相当程度上反映了实际单片机系统的运行情况。
(仿真)
PROTEUS电路设计流程和PROTEUS设计与仿真流程分别如图1-1(a)、图1-1(b)所示。
4、鼠标操作特点
(1)、放置对象:
单击鼠标左键(简称单击),放置元器件、连线。
(2)、选中对象:
单击鼠标右键(简称右击),选择元器件、连线和其他对象,此时选中的操作对象以高亮红色(默认色)显示。
(3)、删除对象:
双击鼠标右键(简称右双击),删除元器件、连线等。
(4)、块选择:
按住鼠标右键拖出方框,选中方框中的多个元器件及其连线。
(5)、编辑对象:
先单击鼠标右键后单击鼠标左键,编辑元器件属性。
(6)、移动对象:
先右单击选中对象,按住鼠标左键移动,拖动元器件、连线。
(7)、缩放对象:
按住鼠标中键滚动,以鼠标停留点为中心,缩放电路。
七、实验内容:
1、如图1-2所示,LED发光二极管的初始状态为亮,用PROTEUS仿真实现:
按一下接键,LED灭,再按一下,LED亮,按此规律LED亮灭交替。
要求在PROTEUS中画出电原理图,加载给出的程序目标文件(.HEX)后,仿真实现题目。
图1-2实验原理图
实验具体步骤如下:
(1)、启动ISIS环境:
开始—程序—Proteus7professional—ISIS7professional。
(2)、新建设计文件
单击“文件---新建文件”,出现选择模板窗口,选中模板“DETAULT”,再单击“OK”。
(3)、设定绘图纸大小
当前的用户图纸大小默认A4,可以通过“系统---设置图纸尺寸”来更改图纸的大小。
(4)、选取元器件并添加到对象选择器中
单击图1-3(a)中的“P”按钮,弹出如图1-3(b)所示的选取元器件对话框,在“Keywords(关键字)”一栏中输入元器件名称“AT89C51”,则出现与关键字匹配的元器件列表。
选中(单击)AT89C51所在的行后,再单击“OK”按钮,便将器件AT89C51加入到ISIS对象选择器中。
同时将相关的元器件都添入,如图1-3(c)所示。
图1-3(a)单击“P”按钮
图1-3(b)元器件列表
图1-3(c)元器件都添入
(5)、网格单位
网格单位默认是100th,这也是移运元器件的步长单位,可以根据需要更改这一单位。
方法是单击“查看”再单击所要的网格单位即可。
(6)、放置、移动、旋转元器件
单击ISIS对象选择器中的元器件名,蓝色条出现在该元器件名上。
把鼠标移至编辑区某位置后,单击就可放置元器件于该位置,每单击一次就放一个元器件。
要选中编辑区中的某一元器件,只要单击该器件即可。
要移动元器件可选中该器件后,再按住鼠标左键拖动到目的位置即可。
旋转元器件可先右击元器件,再根据需要选择菜单进行操作。
(7)、放置电源、地(终端)
单击模式选择工具栏中的终端按钮,则ISIS对象选择器如图1-4(a)所示。
根据需要选择即可。
(8)、电路图布线
系统默认自动布线有效,即按钮被按下。
在这种方式下,只要相继单击元器件引脚间、线间等要连线的两处(起点和终点),系统会自动生成连线。
(9)、设置、修改元器件的属性
右击放置在编辑区中的元器件(呈高亮度)后,再单击它即可打开其属性窗口,这时可在属性窗口中设置、修改元器件的属性。
如图1-4(b)所示。
图1-4(a)终端符号
图1-4(b)设置、修改元器件的属性
(10)、电气检测(有时可先不做)
设计电路完成后,单击电气检查按钮,会出现检查结果窗口,前面是一些文本信息,接着是检查结果列表,若有错,会有详细的说明。
(11)、源程序的设计、编辑和目标代码的生成
源程序的设计、编辑和目标代码(.HEX)的生成,可以通过WAVE软件来实现的,PROTEUS只要用.HEX文件。
(12)、加载目标代码和设置时钟频率
先右击ISIS编辑区中的AT89C51单片机,然后再单击它即可打开它的属性窗口,直接双击单片机也可打开它的属性窗口,在窗口中的“programefile”右侧框中输入或找到.HEX文件所在的路径。
如图1-4所示。
同理在属性窗口的“clockfrequency”中输入或更改单片机的工作频率。
如图1-5所示。
由于仿真时是以该时钟频率为准的,所以在编辑区设计时可以略去单片机振荡电路,另外,对MCS-51系列单片机而言,复位电路也可以略去,EA控制引脚也可悬空。
但要注意若要进行电路电气检测,则这些不可略去。
图1-5加载目标代码和设置时钟频率
(13)、单片机系统