PROTEUS单片机源程序设计.docx

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PROTEUS单片机源程序设计

《单片机应用实训》

实训指导书二

适应专业：

应用电子技术

电力系统自动化技术

机电一体化技术

广州康大职业技术学院自动化系

二0一0年一月

《单片机应用实训》

实训二PROTEUS设计单片机电路与程序

一、实训目的

1．了解PROTEUS—单片机与嵌入式系统仿真与开发平台的基本知识。

2．学习PROTEUS—单片机电路设计方法，掌握单片机系统的PROTEUS电路设计的操作技能。

3．学习PROTEUS—单片机源程序设计方法，掌握单片机源程序的编译。

二、实训设施

1．PC机

2．Proteus6.9SP4软件

三、实训内容

（一）了解PROTEUS—单片机与嵌入式系统仿真与开发平台的主要特点

1.该平台包括原理布图系统ISIS、带扩展的Prospice混合模型仿真器、动态器件库、高级图形分析模块和处理器虚拟系统仿真模型VSM，是一个完整的单片机与嵌入式系统软、硬件设计仿真平台。

①集成PROTEUSPCB设计形成完整的电子设计系统。

②支持ARM7，PIC，AVR，HC11以及8051系列的微处理器CPU模型。

交互外设模型有LCD显示、RS232终端、通用键盘、开关、按钮、LED等。

③强大的调试功能，如访问寄存器与内存，设置断点和单步运行模式。

④支持如IAR、Keil和Hitech等开发工具的源码C和汇编的调试。

⑤14种虚拟仪器：

示波器、逻辑分析仪、信号发生器、规程分析仪等。

⑥模拟信号发生器包括直流、正旋、脉冲、分段线性、音频、指数、单频FM；数字信号发生器包括尖脉冲、脉冲、时钟和码流。

（二）学习ProteusISIS智能原理图输入系统的基本知识

1.进入ProteusISIS

双击桌面上的ISIS6Professional图标或者单击屏幕左下方的“开始”→“程序”→“Proteus6Professional”→“ISIS6Professional”，出现如图1-1所示屏幕，表明进入ProteusISIS集成环境。

图1-1启动时的屏幕

2.工作界面

ProteusISIS的工作界面是一种标准的Windows界面，如图1-2所示。

包括：

标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。

图1-2ProteusISIS的工作界面

3.基本操作

（1）图形编辑窗口：

在图形编辑窗口内完成电路原理图的编辑和绘制。

①点状栅格（TheDotGrid）与捕捉到栅格（SnappingtoaGrid）

编辑窗口内有点状的栅格，可以通过View菜单的Grid命令在打开和关闭间切换。

点与点之间的间距由当前捕捉的设置决定。

捕捉的尺度可以由View菜单的Snap命令设置，或者直接使用快捷键F4、F3、F2和CTRL+F1。

如图1-3所示。

若键入F3或者通过View菜单的选中Snap100th，

如果你想要确切地看到捕捉位置，可以使用View菜单的X-Cursor命令，选中后将会在捕捉点显示一个小的或大的交叉十字。

②实时捕捉（RealTimeSnap）

当鼠标指针指向管脚末端或者导线时，鼠标指针将会被捕捉到这些物体，这种功能被称为实时捕捉，该功能可以使你方便的实现导线和管脚的连接。

可以通过Tools菜单的RealTimeSnap命令或者是CTRL+S切换该功能。

可以通过View菜单的Redraw命令来刷新显示内容，同时预览窗口中的内容也将被刷新。

当执行其它命令导致显示错乱时可以使用该特性恢复显示。

视图的缩放与移动

可以通过如下几种方式：

●用鼠标左键点击预览窗口中想要显示的位置，这将使编辑窗口显示以鼠标点击处为中心的内容。

●在编辑窗口内移动鼠标，按下SHIFT键，用鼠标“撞击”边框，这会使显示平移。

我们把这称为Shift-Pan。

●用鼠标指向编辑窗口并按缩放键或者操作鼠标的滚动键，会以鼠标指针位置为中心重新显示。

（2）预览窗口（TheOverviewWindow）

该窗口通常显示整个电路图的缩略图。

在预览窗口上点击鼠标左键，将会有一个矩形蓝绿框标示出在编辑窗口的中显示的区域。

其他情况下，预览窗口显示将要放置的对象的预览。

这种PlacePreview特性在下列情况下被激活：

●当一个对象在选择器中被选中

●当使用旋转或镜像按钮时

●当为一个可以设定朝向的对象选择类型图标时（例如：

Componenticon,DevicePinicon等等）

●当放置对象或者执行其他非以上操作时，placepreview会自动消除

●对象选择器（ObjectSelector）根据由图标决定的当前状态显示不同的内容。

显示对象的类型包括：

设备，终端，管脚，图形符号，标注和图形。

●在某些状态下，对象选择器有一个Pick切换按钮，点击该按钮可以弹出库元件选取窗体。

通过该窗体可以选择元件并置入对象选择器，在今后绘图时使用。

（3）对象选择器窗口

通过对象选择按钮，从元件库中选择对象，并置入对象选择器窗口，供今后绘图时使用。

显示对象的类型包括：

设备，终端，管脚，图形符号，标注和图形。

（4）图形编辑的基本操作

①对象放置（ObjectPlacement）

放置对象的步骤如下（Toplaceanobject:

）

●根据对象的类别在工具箱选择相应模式的图标（modeicon）。

●根据对象的具体类型选择子模式图标（sub-modeicon）。

●如果对象类型是元件、端点、管脚、图形、符号或标记，从选择器里（selector）选择你想要的对象的名字。

对于元件、端点、管脚和符号，可能首先需要从库中调出。

●如果对象是有方向的，将会在预览窗口显示出来，你可以通过预览对象方位按钮对对象进行调整。

●最后，指向编辑窗口并点击鼠标左键放置对象。

②选中对象（TagginganObject）

用鼠标指向对象并点击右键可以选中该对象。

该操作选中对象并使其高亮显示，然后可以进行编辑。

选中对象时该对象上的所有连线同时被选中。

要选中一组对象，可以通过依次在每个对象右击选中每个对象的方式。

也可以通过右键拖出一个选择框的方式，但只有完全位于选择框内的对象才可以被选中。

在空白处点击鼠标右键可以取消所有对象的选择。

③删除对象（DeletinganObject）

用鼠标指向选中的对象并点击右键可以删除该对象，同时删除该对象的所有连线。

④拖动对象（DragginganObject）

用鼠标指向选中的对象并用左键拖曳可以拖动该对象。

该方式不仅对整个对象有效，而且对对象中单独的labels也有效。

（三）掌握单片机系统的PROTEUS电路设计

1.操作步骤

（1）启动ISIS:

双击ISIS图标，出现ProteusISIS的工作界面（详见图1-2）。

（2）新建设计文件：

单击菜单中的“文件”，出现选择模板窗口（CreateNewDesige）,选中模板“DEFAULT”,再单击“OK”按钮；单击“保存”按钮图标，弹出“SaveISISDesignFile”对话框。

在“文件名”框中输入文件名后，再单击“保存”按钮（文件名后缀自动为.DSN）。

（3）选取元器件并添加到对象选择器中：

单击图1-2中的“P”按钮，如下所示：

弹出选取元件如下所示的对话框（PickDevice）,在其左上角关键字（Keywords）一栏中输入元器件名称（如：

AT89C51,CAP,CAP-ELEC等）,则出现与关键字匹配的元器件列表。

选中并双击AT89C51所在行，便将器件AT89C51加入到ISIS对象选择器中。

说明：

上述的选取方法称为“关键字查找法”。

关键字可以是对象的名称（全名或其部分）、描述、分类、子类，甚至是对象的属性值。

还有一种“分类查找法”，以元器件所属大类、子类甚至生产厂家为条件一级一级地缩小范围进行查找。

（4）放置、移动、旋转元器件：

放置：

单击ISIS对象选择器中的元器件名，灰色条出现在该元器件名上，把鼠标指针（下文简称指针）移到编辑区某位置后，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（如要删除，只需双击右键）。

移动：

先右击使元器件处于选中状态（即高亮度状态），再按住左键拖动，到达目的地后，松开即可。

旋转：

要调整元器件方向，先将指针指在元器件上右击选中，再单击相应的转向按钮（若多个对象一起移动或转向，选相应的块操作命令）。

通过放置、移动、旋转元器件操作，可将各元器件放置在ISIS编辑区中的合适位置。

（5）放置电源、地（终端）：

单击模式选择工具栏中的终端按钮图标，在ISIS对象选择器中单击POWER（电源），再在编辑区要放置电源的位置单击完成；

放置地（GROUND）的操作类似。

（6）电路图布线：

系统默认自动捕捉和自动布线有效。

相继单击元器件引脚间、线间等要连线的两处，会自动生成连线。

自动捕捉：

当光标靠近引脚末端或线时该处会自动感应出现一个“×”，表示从此点可以单击画线。

自动布线：

在前一指针着落点和当前点之间会自动预画线（是带直角的线），

在引脚末端选定第一个画线点后，随指针移动有预画细线出现，当遇到障碍时，会自动绕开障碍。

手工调整线形：

在移动鼠标的过程中单击即可；若要手工任意角度画线，在移动鼠标的过程中按住Ctrl键，移动指针，预画线会自动随指针呈任意角度，

确定后单击即可。

放置线路节点：

如果在交叉点有电路节点，则认为两条导线在电气上是相连的，否则就认为它们在电气上是不相连的。

ISIS在画导线时能够智能地判断是否要放置节点。

但在两条导线交叉时是不放置节点的，这时要想两个导线电气相连，只有手工放置节点了。

点击工具箱的节点放置按钮+，当把鼠标指针移到编辑窗口，指向一条导线的时候，会出现一个“×”号，点击左键就能放置一个节点。

（7）设置、修改元器件的属性：

右击放置在ISIS编辑区中的该元器件（显示高亮度后，再单击它打开其属性窗口，在属性窗口相应的栏目中进行修改。

（8）电气检测：

设计电路完成后，单击电气检测按钮图标（也可通过菜单操作：

Tools→ElectricalRuleCheck…），会出现检查结果窗口。

窗口前面是一些文本信息，接着是电气检查结果列表，若有错，会有详细的说明。

2.设计实例

（1）设计题目:

通过AT89C51单片机控制8个发光二极管发光,实现暗点以1HZ频率由低位到高位循环移动。

（2）PROTEUS设计电路原理图

图1-3发光二极管流水灯电路原理图

（四）掌握PROTEUS—单片机源程序设计

1.源程序设计

（1）添加源程序文件

单击ISIS菜单Source（源程序），弹出下拉菜单，单击“Add/Remove

SourceFiles…”（添加/移开源程序）选项，弹出对话框，单击

“CodeGenerationTool”（目标代码生成工具）下方框中按钮“▼”，弹出下拉菜单，选择代码生成工具“ASEM51”（51系列及其兼容系列汇编器）。

若“SourceCodeFilename”（源程序文件名）下方框中没有期望的源程序文件，则单击“New”（新建）按钮，在弹出的对话框文件名框中输入新建源程序文件名“start.asm”后，单击“打开”按钮，会弹出小对话框，单击“是”按钮。

（2）编写编辑源程序

单击菜单“Start→start.asm”，在源程序窗口中编辑源程序。

编辑无误后，单击保存图标按钮存盘，文件名就是start.asm。

2.生成目标代码文件

（1）目标代码生成工具设置

如首次使用某一编译器，则需设置代码产生工具，单击菜单“Source

→DefineCodeGenerationTools”，在弹出的对话框中（Add/Remove

CodeGenerationTools）,进行设置：

CodeGenerationTool（代码生成工具）设置为ASEM51;MakeRules（生成规则）中的SoureExtn（源程序扩展名）设置为ASM;ObjExtn（目标代码扩展名）设置为HEX;Command

Line（命令行）设置为%1；DebngDataExtraction（调试数据提取）中的

ListFileExtn设置为LST。

（2）汇编编译源程序、生成目标代码文件

单击“Source→BuildAll（全编译、汇编），编译结果在弹出的编译日志对话框中显示，无错则生成目标代码文件。

对ASEM51系列及其兼容单片机而言，目标代码文件格式为*.HEX。

若有错，则可根据编译日志提示来调试源程序，直至无错生成目标代码文件为止。

2.源程序清单（发光二极管流水灯）

ORG0

SJMPSTART

ORG30H

START:

MOVP1,#1

MOVP1,#2

MOVP1,#4

MOVP1,#8

MOVP1,#10H

MOVP1,#20H

MOVP1,#40H

MOVP1,#80H

CALLDLY

SJMPSTART

DLY:

NOP

NOP

NOP

RET

END