单片机应用技术项目化教程课件-项目12课件

项目12单片机开发工具使用目录项目描述单击此处添加文本具体内容项目目的与要求单击此处添加文本具体内容项目支撑知识链接单击此处添加文本具体内容项目拓展技能与练习单击此处添加文本具体内容单击此处添加副标题内容项目描述partone项目描述ProtelProteusKeilC51单片机开发的软件项目描述Protel是电子线路CAD软件的一种，主要用于在电路设计上。Protel适用50MHz频率以下的电路设计。其主要功能就是画电路图，让电路集成化，原本很粗的线，很大的元件可以进行集成化，把它们尽量的缩小，合理利用空间，减少外围干扰，也可以实现电路生产的批量化，一块电路板的PCB图送去工厂，要什么尺寸什么颜色多少份都可以生产。单片机开发的软件项目描述Proteus软件是功能强大的电路设计分析软件，能代替真实的硬件，用软件，对电子线路进行仿真实验。Proteus不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件，它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。单片机开发的软件项目描述KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。单片机开发的软件单击此处添加副标题内容项目目的与要求parttwo掌握单片机开发软件Protel、Proteus和KeilC51的使用，会运用这些软件完成单片机的开发。项目目的（1）能运用Protel进行单片机电路板的设计；（2）会运用KeilC51编写单片机程序并进行软件的调试和仿真；（3）会使用Proteus对单片机进行硬件仿真模拟。（4）会把KeilC51编译过生成的.Hex文件烧录到单片机芯片。项目要求项目目的与要求KeilC51仿真软件项目支撑知识链接partthreeKeilC51仿真软件Keil是目前流行的51系列单片机开发软件，该软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。Keil提供了一个集成开发环境uVision，它包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真器，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件，然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件（.obj）。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.abs）。abs文件由OH51转换成标准的hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器EPROM中。51单片机使用0和1组成的机器语言，不管用汇编语言或者C语言编写的程序最终都要转化为机器语言。KeilC51简介KeilC51仿真软件KeilC51是51系列单片机的开发系统，利用它可以编辑、编译、汇编、连接C程序和汇编程序，从而可以生成在单片机中进行烧录的HEX文件，下面以μVision2版本简要介绍一下该软件的操作步骤。KeilC51单片机的使用KeilC51仿真软件KeilC51单片机的使用【步骤1】

打开μVision2，开发界面如下所示，包括文件工具栏、编译工具栏、工程窗口以及输出窗口等。如图2-1所示。图2-1Keil软件界面KeilC51仿真软件KeilC51单片机的使用【步骤2】首先新建一个工程，如图2-2所示，选择“Project”>“NewProject”菜单，在弹出的保存窗口中选择工程文件的保存位置，填写文件名，如图2-2所示，单击“保存”按钮。图2-2建立工程项目KeilC51仿真软件KeilC51单片机的使用【步骤3】在弹出的CPU选择对话框中选择单片机芯片型号（此处选AT89C51），如图2-3所示然后单击“确定”按钮。图2-3选择单片机芯片KeilC51仿真软件KeilC51单片机的使用【步骤4】单击文件工具栏中的新建文件按钮，在编辑区域编辑C语言源程序，编辑完成后，单击文件工具栏中的保存文件按钮，将源程序保存为“.c”形式的文件。如图2-4所示。图2-4建立编辑与保存文件KeilC51仿真软件KeilC51单片机的使用【步骤5】接下来，在工程窗口的“SourceGroup1”文件夹上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“AddFilesto...”选项，在打开的对话框中选择Led.c源文件，并单击“Add”按钮将其加入，整个过程如图2-5所示。图2-5在工程中添加源文件KeilC51仿真软件KeilC51单片机的使用【步骤6】选择“Project”>“OptionsforTarget‘Target1’”菜单，在弹出的对话框中打开“output”选项卡，参照图2-6所示在GreatHex选项前画√来设置输出选项，然后单击“确定”按钮。。图2-6设置创建LED.Hex文件的输出选项KeilC51仿真软件KeilC51单片机的使用【步骤7】单击编译工具栏的按钮，对汇编源文件进行编译、链接、运行的过程如图2-7所示。若运行不成功在输出窗口将看到错误信息提示，再继续修改程序直到完全正确；若运行成功则会在保存工程的文件夹中将生成“.hex”文件，如图2-8所示。图2-7编辑成功的程序文件KeilC51仿真软件KeilC51单片机的使用图2-8编辑成功后生成可烧录的hex文件Proteus仿真软件项目支撑知识链接partthreeProteus仿真软件Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430、Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。Proteus简介Proteus仿真软件(1)实现了单片机仿真和Spice电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。(2)支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。(3)提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如KeilC51μVision2等软件。(4)具有强大的原理图绘制功能。启动Proteus后将出现ISIS的设计窗口，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(最下面一行)、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。Proteus特点Proteus系统仿真软件操作【步骤1】打开ProteusISIS，开发界面如图2-9所示，在图2-9中，除了常见的菜单栏和工具栏外，还包括预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口、预览对象方位控制按钮以及仿真进程控制按钮等。图2-9ProteusISIS界面Proteus仿真软件

Proteus是一款优秀的EDA软件，使用它可以绘制电路原理图、PCB图和进行交互式电路仿真。Proteus系统仿真软件操作【步骤2】单击对象选择器窗口上方的P按钮，弹出如图2-10所示的设备选择对话框，在“keywords”文本编辑框中输入芯片型号的关键字，在右侧出现的结果中选中需要的芯片，然后单击“OK”按钮，如图2-10所示。再回到开发主界面，鼠标移入图形编辑窗口中会变成笔状，选择合适位置并双击鼠标，芯片就出现了。图2-10选单片机芯片Proteus仿真软件Proteus系统仿真软件操作【步骤3】参照添加芯片的方法添加发光二级管和电阻，器件添加完成后，在进行导线连接，具体过程大家可以参阅Proteus软件使用等方面的书籍和资料在此不再详细介绍，导线连接后可以到该项目的硬件系统图，见图2-11所示。图2-11Proteus下的硬件系统图Proteus仿真软件Proteus系统仿真软件操作【步骤4】至此系统硬件电路连接已经结束，把鼠标拖到单片机芯片AT89C51内，单击鼠标右键后出现一个文件菜单，在里面选中Add/Removesourcefiles选项并单击鼠标，就会出现如图2-12所示的对话框，在对话框加载“闪烁的LED灯C.hex”文件，加载完成后，点击按钮“OK”，文件至此已经添加成功。图2-12Proteus下单片机芯片加载“.hex”文件图Proteus仿真软件Proteus系统仿真软件操作【步骤5】加载“闪烁的LED灯.hex”文件成功后，并点击下面仿真控制按钮的第一个“三角形”箭头（play），按下按键就能运行信号灯闪烁系统了，此时可以看到LED开始以0.2S的时间间隔一亮一灭的闪烁，如图2-13所示。图2-13Proteus下LED灯的闪烁效果图Proteus仿真软件拓展技能项目拓展技能与练习partfour项目拓展技能与练习拓展技能在项目1的基础上进行扩展一个单片机控制系统：要求控制四个LED灯同时亮灭，闪烁时间0.4S。项目拓展技能与练习项目练习1．什么是单片机，主要用在哪些领域？2．单片机采取什么数制进行存储程序和数据？51系列单片机有哪些型号？3．AT89C51单片机在片内集成了哪些主要逻辑功能部件？各个逻辑部件的最主要功能是什么？4．程序计数器(PC)作为不可寻址寄存器，它有哪些特点？数据地址指针DPTR有哪些特点？5．AT89C51单片机的时钟周期与振荡周期之间有什么关系？一个机器周期的时序如何划分？当主频为12MHz时，一个机器周期等于多少微秒(μs)？执行一条最长的指令需多少微秒(μs)？6．AT89C51单片机的P0～P3四个I/O端口在结构上有何异同？使用时应注意的事项？7．什么是准双向口？使用准双向口时，要注