第4章 51单片机的硬件开发工具与Proteus硬件仿真环境

第四章51单片机的硬件开发工具和Proteus硬件仿真环境4.151单片机的硬件系统开发流程

4.251单片机的硬件开发工具4.3

Proteus应用基础

4.4

Proteus的使用流程

4.5Proteus中的51单片机及其使用

4.6Proteus和KeilμVision4联合使用

点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.151单片机的硬件系统开发流程

51单片机硬件系统设计流程：

硬件逻辑设计：电路原理图设计：电路PCB图设计：制板、焊接：硬件测试：软件设计：点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.251单片机的硬件开发工具

常见的51单片机编程器品牌有TOP、希尔特，编程器一般由通信接口、电源适配器、编程器主体、转接座、配套软件构成。4.2.1编程器编程器的常用结构图点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.251单片机的硬件开发工具

常见的MCS51单片机的仿真器品牌有WAVE等包括通信接口，电源适配器、仿真器主体、仿真头、仿真器软件，4.2.2仿真器51单片机的仿真器点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.251单片机的硬件开发工具

测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等测量交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数检测电路的物理电气连接和引脚逻辑电平。4.2.3数字万用表

点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.251单片机的硬件开发工具

数字示波器电信号变换成图象利用示波器观察信号幅度随时间变化的波形曲线测试不同的电量如电压、电流、频率、相位差、调幅度等。4.2.4数字示波器点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.3Proteus应用基础Proteus可以实现从原理图设计、51单片机程序编写、51应用系统仿真到应用系统PCB设计的流程化工作。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.3Proteus应用基础运行界面由预览窗口、编辑窗口、器件显示窗口等窗口，以及菜单栏、快捷工具栏、工具箱、仿真工具栏等组成。4.3.1Proteus的界面和支持的文件编辑窗口预览窗口器件显示窗口菜单栏快捷工具栏工具箱仿真工具栏点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.3Proteus应用基础Proteus的菜单共12个菜单项：4.3.2Proteus的菜单File菜单：用于对文件的操作，新建、加载、保存、打印等选项，分为设计文件操作、选择区域操作、打印操作、最近打开的文件、退出五个部分。View菜单：用于设置Proteus相关显示内容，包括图形刷新，坐标选择，放大缩小，是否显示快捷菜单栏等操作。Edit菜单：用于对Proteus的设计图的全部或者部分区域进行操作，包括取消刚刚完成的操作或者重复刚刚取消的操作，剪切、复制等。Tools菜单：对Proteus的电路图的某些自动操作，例如自动添加器件标号，自动标注器件，自动生成图纸的材料清单，自动生成网络表等操作。Design菜单：包括了Proteus对工程文件以及当前图纸的属性进行操作以及切换的相关命令。Graph菜单：用于仿真操作，具有编辑仿真图形，添加仿真曲线、仿真图形，查看日志，导出数据，清除数据和一致性分析等功能。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.3Proteus应用基础Proteus的菜单共12个菜单项：4.3.2Proteus的菜单Source菜单：用于对Proteus里需要驱动代码的器件设置相应的驱动源，主要包括添加/删除源文件，定义代码生成工具，设置外部文本编辑器和编译等操作。Debug菜单：用于在Proteus中进行调试操作，包括了启动调试、执行仿真、单步运行、断点设置和重新排布弹出窗口等功能。Library菜单：用于对Proteus自带的库元件以及用户自己引入的库元件进行管理，包括了选择元器件及符号、制作元器件及符号、设置封装工具、分解元件、编译库、自动放置库、校验封装和调用库管理器等操作。Template菜单：用于Proteus中的相关风格设置，包括设置图形格式、文本格式、设计颜色以及连接点和图形等。System菜单：对Proteus的相关参数进行设置，包括系统环境、路径、图纸尺寸、标注字体、热键以及仿真参数和模式等。Help菜单：用于给用户提供关于Proteus的相关操作信息，包括版权信息、ProteusISIS学习教程和示例等。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.3Proteus应用基础4.3.3Proteus的快捷工具栏和工具箱快捷工具栏：位于菜单项的下方，主要为用户提供文件（FileToolbar）、视图（ViewToolbar）、编辑（EditToolBar）和设计（DesignToolBar）相关的快捷方式，其可以通过View菜单项中的ToolBar选项进行关闭或者打开全部或者部分。工具箱：位于界面的左侧，提供了一些用于图形设计的命令和一些快捷工具箱命令。快捷工具栏和左侧的工具箱两部分，其为用户提供了一个快速操作的通道。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.4Proteus的使用流程

设计完整流程包括新建设计文档，放置元器件等8个步骤，其从上到下为：新建设计文档设置工作环境放置元器件布线对原理图进行建立网络表原理图的电气规则检查调整存盘和输出报表点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.5Proteus中的51单片机及其使用ProgramFile：编程文件——在仿真中51单片机时所调用的可执行源文件。ClockFrequency：仿真51单片机时其工作频率，点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.6Proteus和KeilμVision4联合使用

操作步骤：新建一个ProteusISIS电路图文件。在KeilμVision4中新建一个命名为“Union”的工程文件，输入代码，并且编译生成对应的.hex文件。双击Proteus电路中的AT89C52，在弹出的属性设置对话框的ProgramFile选项中选择上一步中生成的.hex文件。4.6.1建立仿真文件和源文件点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.6Proteus和KeilμVision4联合使用

操作步骤：新建一个ProteusISIS电路图文件。在KeilμVision4中新建一个命名为“Union”的工程文件，输入代码，并且编译生成对应的.hex文件。双击Proteus电路中的AT89C52，在弹出的属性设置对话框的ProgramFile选项中选择上一步中生成的.hex文件。4.6.1建立仿真文件和源文件点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.6Proteus和KeilμVision4联合使用

操作步骤：新建一个ProteusISIS电路图文件。在KeilμVision4中新建一个命名为“Union”的工程文件，输入代码，并且编译生成对应的.hex文件。双击Proteus电路中的AT89C52，在弹出的属性设置对话框的ProgramFile选项中选择上一步中生成的.hex文件。4.6.1建立仿真文件和源文件点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.6Proteus和KeilμVision4联合使用

仿真的运行控制包括：“Start/RestartDebugging”（启动仿真）“PauseAmiation”（暂停仿真）“StopAmiation”（停止仿真），同时也可以使用快捷工具栏中的相应按键控制仿真4.6.2联合调试中仿真的运行控制

点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.6Proteus和KeilμVision4联合使用

双击仿真运行控制快捷工具栏的右侧“Messages”按钮可以调出如图4.49的记录窗口4.6.3联合调试中的仿真数据记录

点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.6Proteus和KeilμVision4联合使用

观察寄存器或者相应端口运行情况，此时可以使用Debug菜单中的WatchWindow选项。在观察窗体上点击右键，出现相应的操作菜单。一个“完整的”观察窗口，添加了尽可能多的列。4.6.4联合调试中仿真的观察

点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.6Proteus和KeilμVision4联合使用

观察寄存器或者相应端口运行情况，此时可以使用Debug菜单中的WatchWindow选项。在观察窗体上点击右键，出现相应的操作菜单。一个“完整的”观察窗口，添加了尽可能多的列。4.6.4联合调试中仿真的观察

点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.6Proteus和KeilμVision4联合使用

观察51单片机CPU内部的数据，包括寄存器空间（Registers）、特殊寄存器空间（SFRMemory）和内部数据空间（InternalMemory）等。4.6.5联合调试中51单片机的内部资源观察

点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本4.6Proteus和KeilμVision4联合使用

操作步骤：检查电脑的TCP/IP协议是否正常安装（通常来说是没有问题的）。将Proteus安装目录MODELS文件夹里的Vdm51.dll文件复制到KeilμVision4的安装目录的Keil/C51/bin目录下。开KeilμVision4安装目录下的Tools.ini配置文件，查找“TDRV”字符串，在最后一行下添加如下字符串：TDRV+编号=BIN\VDM51.DLL（“ProteusEmulator”）。选中ProteusISIS的Debug菜单下的“UseRemoteDebugMonitor”选项，允许使用外部的仿真器。在KeilμVision4的Project/OptionsforTarget1的Debug菜单中选择“UseProteusEmulator”。此时即可在KeilμVision4中启动Proteus进行仿真操作。