Proteus软件在单片机虚拟仿真中的应用_图文

1、第4期2007年12月常州轻工职业技术学院学报Changzhou Institute of Light Industry TechnoloyProteus软件在单片机虚拟仿真中的应用韩迎辉 杨文新(江苏常州轻工职业技术学院 江苏常州 213164摘 要:Pro teus是一种低投资的电子设计自动化软件,可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能。用于仿真单片机和周边设备时,可以支持51系列、AVR、PIC等多种常用的M CU类型。本文主要介绍Proteus软件在单片机虚拟仿真中的应用。关键词:Pro teus软件 单片机 虚

2、拟仿真The Application of Proteus Software in Virtual Simulation of Single-chip MicrocomputerHan Ying-hui Yang Wen-xin(Changzho u Institute of Lig ht Industry technolog y Chang zhou Jiang su 213164Abstract:Proteus is a low inv estment in the electronic design automation so ftw are,digital cir cuit can b

3、e achieved.analog cir cuits and micr o-contr oller and the peripheral circuit hybrid circuit simulatio n,so ftw are sim ulation,Collaborative PCB design and simulation system function.SCM and peripheral equipment for the sim ulation,can support51,AVR,PIC M CU and other co mmon types. The paper descr

4、ibes the application of v ir tual simulation Proteus softw are in SCM.Key w or ds:Pr oteus so ftw are sing le-chip microco mputer virtual simulatio n一、前言单片机技术被广泛应用于各种嵌入式系统中,单片机的发展极大地推动了电子技术和自动化技术的发展和应用。传统的单片机系统设计开发,需借助各种类型的单片机硬件仿真设备,但由于硬件仿真设备资金投入较大,近年来,单片机虚拟仿真软件Proteus开始逐渐受到关注,也有越来越多的人开始尝试使用。Proteus

5、仿真软件是目前世界上最先进最完整的嵌入式系统设计与仿真平台,在全球有庞大的用户群,使用Proteus,从元器件的选取到连线,直至电路的调试、分析和软件的编译,都是在计算机中完成,所有的工作先在虚拟环境中进行,因此,在原理图的设计阶段就可以对设计进行评估,验证所设计电路是否达到设计要求的技术指标,还可以通过改变元器件参数使整个电路性能达到最优化,以节省设计时间与经费,提高设计效率与质量。单片机的虚拟仿真技术与传统的硬件仿真相比,具有明显的技术优势,器件种类全面丰富,仿真过程贴近工程实践,避免了器件的损坏,电路设计快捷方便,能提供多种虚拟仪器仪表进行过程韩迎辉(1973-,男,南京大学毕业。杨文新

6、(1968-,女,太原重型机械学院毕业,副教授,高级工程师。!20!检测等等。综上所述,单片机虚拟仿真技术,在单片机系统设计与应用中前景广阔,探讨单片机的虚拟仿真技术有着积极的现实意义。本文讨论的是Pr oteus 软件与Keil 整合构建的单片机虚拟仿真环境,通过应用实例阐述Pro teus 软件在单片机虚拟仿真中的应用。二、Proteus 软件与Keil 的整合Keil 是德国开发的一个51单片机的开发软件平台,熟悉它的人很多,用户群庞大,现将Pro teus 软件与Keil 整合的实现方法介绍如下:环境设置:1、安装Keil 和Pr oteus 软件;2、运行vdm ag di.ex e

7、 完成环境设置,该程序在Pro teus 安装光碟的utility 目录下;3、在Keil 项目的o ption -debug 中选择Pro teus V SM Simulator;4、在Proteus 中勾选debug -use remote de bug monito r 。Proteus 软件与Keil 整合之后,在单片机的仿真调试中,Keil 作为软件编辑和编译界面,Pro teus 作为硬件仿真和调试的界面。图(一三、单片机虚拟仿真实例接下来,我们通过在Pro teus 软件中进行的仿真实例进行介绍,所使用软件及版本号分别是:Pro teus 6Demonstration 和keil

8、 uV ision 2,单片机为M CS -51系列。仿真项目:单片机控制LED 流水灯(一绘制电路原理图以下操作在Proteus 软件中进行。1.在工具箱中选择Component 按钮2.单击对象选择器中的P 按钮,将弹出Pick Devices 对话框3.按照表1将元器件添加到编辑环境(如图二所示表1元器件名称 所属类所属子类标识值AT 89C 52Micropro cessor ICs 8051Fam i lyU 1-CRYSTA L Miscellaneous -X 16MH z CAP Capacit ors Generic C 1C 220p BU TT ON Switches &

9、amp;Relays Switches K 1K 4-L ED -RED Optoelect ro nics L EDsD 1D 8-Resisto rsResi st ors3Watt Wi rewo und R 1R 8100图(二元器件值的设置:右击选中对象后再单击,打开属性对话框,在Com po nent Value 文本框中键入要求的值,单击OK 完成。编辑电路说明文档:单击T ext script 按钮,打开编辑对话框,在电路的相应位置进行文档编辑。4.电源符号的放置,单击工具箱中的Inter -sheet Terminal 按钮,选择Pow er 后,在原理图中单击,即可添加电源

10、符号。5.总线的绘制,单击工具箱中的BUS 按钮,单击AT 89C 52的P 1口连接点,并在原理图的空白处单击即可完成。6.将元器件按照布线方向排列7.完成电路的连线。8.在DEBU G 菜单中选择USE REM OT E DEBU G M ONIT OR 选项绘制完成的电路图如图(三所示。!21!Proteus 软件在单片机虚拟仿真中的应用 图(三单片机采用AT 89C 52,八个发光二极管负极接到单片机的P 2口,四个按键一端接到单片机的P 3.2、P 3.3、P 3.4、P 3.5脚。电路功能:按下按键K 1时,八个发光二极管从LED 1到LED 8开始轮流发光,有向下流动的效果。当按

11、下按键K 2时发光二极管停止发光。在二极管流动发光的情况下按下按键K 3,发光二极管会向下流动;按下按键K 4发光二极管将向上流动。电路图中省略了发光二极管的驱动芯片,但不影响仿真结果。(二在keil uVisio n 2中编制程序1.新建项目启动uVisio n 2,选择Pro ject New Project 菜单项,打开对话框,输入项目文件名并选择保存路径。项目文件保存完毕,弹出Select Device fo r TARGET 'T ARGET 1'对话框,为新建项目选择CPU 元器件#AT 89C 52。2.在项目中添加源程序文件选择菜单File New ,新建源程序

12、文件。将源程序全部输入后,我们把程序保存在项目所在的目录中,为文件取一个文件名,如果是C 语言编写的程序,扩展名为.C,如果是汇编语言编写的程序,扩展名为.A SM 。接下来,要将该文件加入到项目中。把鼠标在屏幕左边的Source Gr oup 1文件夹图标上右击弹出菜单,选择A dd File to Group 'Sour ce Gro up 1'命令,弹出文件窗口,选择刚刚保存的文件,按ADD 按钮,关闭文件窗口,程序文件已加到项目中了。3.项目的编译、链接将光标指向项目窗口中的文件名,并右击,在快捷菜单中选择Build targ et 选项,uV ision 2将自动完成

13、对当前项目中所有源程序模块的编译、链接,得到.H EX 目标文件。(三Proteus 与keil 整合后的电路仿真此时,在keil 中编译得到的结果还和Proteus 电路图中的单片机没有关系。在Proteus 电路图中选中单片机A T 89C 52,右击后再点击,在出现的对话框中点击Pr ogr am File 后面的按钮,找到刚才编译得到的H EX 文件,然后点击#OK 按钮,就建立了单片机与软件间的联系,这样就可以开始模拟仿真了。点击模拟调试按钮的运行按钮,进入调试状态。点击按键K 1,看到发光管依次点亮,再试试其它的按键,可看到相应的效果。四、有关讨论Pro teus 是一种单片机虚拟

14、仿真的开发平台,作为一定技术层次的教学和研发还是非常适合的,但它毕竟是一种软件开发环境,是通过PC 机进行模拟实际单片机系统的工作状况,对于真实的电路还不能做到白之分百的准确性。我们通过使用,了解到所使用版本的Proteus 软件目前还存在一些问题:1、个别SPICE 电路模型与实际不符我们在数字钟电路的仿真中,采用ULN 2003A 是OC 门输出。实际虚拟仿真时,发现输入为高电平或高阻(浮空时均会使字段码点亮导致显示不正常。当在ULN 2003A 输出端接上上拉电阻后,才使高阻输入是OC 门截止。上述问题从软件开发商Labcenter 公司处证实是模型的问题,但在新的版本中已解决。2、不能

15、真实仿真单片机内部存储器运行状态单片机内部RAM 在上电复位后,其值是随机的,并非是固定的00H ,而Proteus 软件将上电复位后内部RAM 的值,当作00H 看待。这显然与实际不符。3、不能真实模拟对时序有较高要求的电路Pro teus 软件无法真实仿真出某些有时序要求的单片机电路的真实运行状况,我们在观察单片机控制数字钟时,如果程序中未加消残影的处理,在实际运行时,会出现7段数码管在动态扫描显示时,出现#残影的现象,而Pro teus 不能模拟出此现象。应该说Proteus 软件在仿真对时序有较高要求的电路时,暂时还与真实(下转第65页!22!Pro teus 软件在单片机虚拟仿真中的

16、应用济承受能力,自建连锁店就是有效的终端渠道。此外,专营店代理,是进入经销其他名优特产的零售商,也是名优特产的一种终端销售渠道。2006年5月31日常州名特优农产品在常州老字号#瑞和泰销售中心正式成立,目的是希望能依托百年老店的声誉寻求突破。这给了我们很好的启发:常州的名优特产可以依托其他有知名度的零售店代理,也可以进入其他地区的名优特产品专卖店销售,笔者认为这是值得进一步尝试的终端销售渠道。参考文献1 宿春礼.营销渠道管理方法M.北京:机械工业出版社.2004.2 姜华,李博.农产品销售渠道分析J.山东农业.2002,(4:4142.3 郭素贞,唐立新.农产品销售渠道模式及其成员分析J.长江大学学报.2006,9(3:194 196.(上接第22页现象有一定差距。Proteus软件尽管存在一些问题,但瑕不掩瑜