【ch03】Keil与Proteus 软件的使用

Keil与Proteus软件的使用“浙江省普通高校“十三五”新形态教材普通高等教育“十三五”规划教材电子设计系列规划教材单片机原理及应用第三章01KeilC51软件的介绍及应用示例KeilC51软件的介绍及应用示例Kei1公司在互联网上提供KeilC51的最新评估版本下载，方便软件爱好者学习和使用。该版本和正式版的区别在于没有浮点库支持，并且编译后生成的代码大小限制为2KB。用户下载Kei1C51安装文件后，双击打开安装文件，显示窗口如图3.1.1所示。KeilC51软件的安装及环境介绍KeilC51软件的介绍及应用示例KeilC51的软件开发环境又称为Vision,其当前版本是524即名称为Vision5安装完KeilC51软件后，选择“开始”一“所有程序”一“KeiluVision5”或用鼠标左键双击桌面上的KeiluVision5图标罗打开软件。Vision5开发环境启动后界面如图3.1.2所示。KeilC51软件的安装及环境介绍KeilC51软件的介绍及应用示例在uVision5中，软件开发时一般必须为单片机程序新建一个项目(Project)，然后输入程序代码并将该代码文件添加到项目中。打开KeilC51开发环境后,如图3.13所示,单击菜单“Project”-“New”即可新建一个项目。uVisionProject...建立KeilC51工程KeilC51软件的介绍及应用示例新建项目完成后，用户即可看到新建的项目名称已经显示在uVision5窗口标题上了，同时窗口左侧的ProjectWorkspace项目栏中也已经添加了名为“Target1”的项目列表项单击“Target1”左边的田符号展开该项可以看到当前Hello项中仅有一个“STARTUP.A51”文件,该文件即是图3.16中选择添加的C51初始化代码文件。建立KeilC51工程KeilC51软件的介绍及应用示例建立Hello项目并添加Hello.c文件后，用户在Helo.c文本编辑窗口可以进行程序输入、修改等操作。如图3.1.10所示。程序输入KeilC51软件的介绍及应用示例输入程序后，用户可以选择菜单“Project”一“BuildTarget”命令或按快捷键F7进行编译，对图3.1.10中的Hello程序，KeilC51编译结果如图3.1.11所示。编译程序KeilC51软件的介绍及应用示例程序调试本节将对图3.115中的程序进行调试说明，该程序的功能是隔0.5s将51单片机P1端口第4位的输出电平翻转。KeilC51软件的介绍及应用示例程序调试如果要在仿真时判断定时时间是否正确，还需设置目标器件使用的晶振频率。如图3.1.16所示，在项目设置窗口的“Target”页中，将“Xtal(MHz):”栏内的晶振频率改为12MHz。KeilC51软件的介绍及应用示例程序调试仿真开始之前，用户还可以在文本编辑窗口设置程序调试断点。如图3.1.17所示，单击图中第15行代码，然后按快捷键F9，该行前端将显示一个红点，表示已经在该行添加了一个调试断点。02Proteus介绍及使用示例Proteus介绍及使用示例Proteus运行于WindowsXP/7/8/10环境，对PC的配置要求不高，一般配置即可满足要求。双击桌面上的Proteus8Professional图标或单击屏幕左下方的“开始”-“程序”一“Proteus8Professional”,出现如图321所示界面，表示即将进入Proteus8Professional工作主界面。Proteus8原理图编辑环境介绍Proteus介绍及使用示例电路设计的第一步通常是进行原理图设计，只有在设计好原理图的基础上才可以进行电路图仿真等操作，原理图的具体设计步骤如下。1.新建设计文档:在进入原理图设计之前，要构思好原理图，即必须清楚所设计的项目由哪些电路来完成，用何种模板。2.放置元器件:根据需要先从元器件库中添加相应的类，然后从添加元器件对话框中选取需要的元器件，将其布置到图纸的合适位置，并对元器件的名称、标注进行设定。Proteus8原理图设计方法及示例Proteus介绍及使用示例3.对原理图进行布线根据实际电路的需要，利用Proteus8原理图编辑环境所提供的各种工具指令进行布线，将工作平面上的元器件用导线连接起来，构成一幅完整的电路原理图。4.建立网络表:在完成上述步骤后，即可看到一张完整的电路图，但要完成电路板的设计，还需要生成一个网络表文件(*SDF)。网络表是电路板与电路原理图之间的纽带。Proteus8原理图设计方法及示例Proteus介绍及使用示例5.对原理图进行电气规则检查：当完成原理图布线后，利用电气规则检查命令(Tools-ElectricalRuleCheck)对设计进行检查，并根据系统提供的错误检查报告修改原理图。6.存盘和输出报表:Proteus8原理图编辑环境提供了多种报表输出格式,同时可以对设计好的原理图和报表进行存盘和输出打印。Proteus8原理图设计方法及示例Proteus介绍及使用示例单片机系统的仿真是Proteus的VSM环境的一大特色。VSM(VirtualSystemModeling)直接译作“虚拟系统模型”，官方的定义是:将Sice电路模型、动态外设及微处理器的仿真结合起来，在物理原型调试之前用于仿真整个单片机系统的一种设计方法。对动态外设的支持是Proteus区别于其他仿真软件最直接的地方。Proteus8程序仿真示例Proteus介绍及使用示例Proteus8提供的虚拟工具和仪器如图3215所示。Proteus8程序仿真示例Proteus介绍及使用示例对单片机程序的仿真处理通常分为以下几个步骤。1)添加程序右击图3.2.14所示原理图中的AT89C52单片机在弹出的菜单中选择“EditSourceCode”菜单项59(在菜单最下方)将弹出如图3.2.17所示的“NewFiwareProiect”(新建固件工程)窗口。Proteus8程序仿真示例Proteus介绍及使用示例2)编写程序代码在“SourceCode”窗口中修改main.c文件的程序代码为图3.1.15所示的示例程序程序功能为每隔0.5s将P1.4端口的输出电平翻转，即实现P1.4所接LED灯秒闪功能。程序修改后，单击工具条上的编译按钮色或按快捷键Ctl+F7重新编译，编译结果如图3.2.19所示。Proteus8程序仿真示例Proteus介绍及使用示例3)程序仿真与调试确定程序编译成功后按快捷键F12或单击窗口左下角仿真控制工具条上的仿真按钮开始仿真。观察仿真运行结果，可以看到原理图中的LED灯出现秒闪效果，AT89C52单片机P1.4端口的输出电平也在动态变化(红色表示高电平蓝色表示低电平)。在仿真过程中。程序运行时间和CPU占用率都显示在状态栏中。Proteus8程序仿真示例Proteus介绍及使用示例同时，因为在原理图中添加了示波器，仿真时还会显示如图3.2.20所示的“DigitalOscilloscope窗口，通过该窗口能观察到P1.4端口电平的连续变化波形。如果没有看到或之前已经关闭了示波器窗口，在仿真状态下，可以通过主菜单“Debug”一“DigitalOscilloscope”重新打开。Proteus8程序仿真示例Proteus介绍及使用示例Proteus8程序仿真示例Proteus介绍及使用示例4)仿真Hex文件如果单片机程序没有添加到Proteus8工程中而是在KeilC51工程中进行编译则也可以用Proteus对该程序进行仿真。简单一点的方法是在KeilC51工程设置中的输出选项页勾选“CreateHEXFie”这样编译输出就会生成hex程序文件，然后在Proteus原理图中右击单片机元器件，选择右键菜单中的“EditProperties”菜单项，弹出元器件属性窗口，如图3.2.24所示。Proteus8程序仿真示例Proteus介绍及使用示例Proteus8程序仿真示例Proteus介绍及使用示例4)仿真Hex文件如果单片机程序没有添加到Proteus8工程中而是在KeilC51工程中进行编译则也可以用Proteus对该程序进行仿真。简单一点的方法是在KeilC51工程设置中的输出选项页勾选“CreateHEXFie”这样编译输出就会生成hex程序文件，然后在Proteus原理图中右击单片机元器件，选择右键菜单中的“EditProperties”菜单项，弹出元器件属性窗口，如图3.2.24所示。Proteus8程序仿真示例Proteus介绍及使用示例5)示例