实验一Proteus仿真软件使用方法.doc

实验一 Proteus仿真软件使用方法

一．实验目的：
（1） 了解Proteus仿真软件的使用方法。
（2）了解51单片机编程器Keil与Proteus仿真软件的联用方法。
二．实验要求：
通过讲授和操作练习，学会正确使用Proteus仿真软件及Keil编程及其联合调试。
三．实验内容：
（1）Proteus 仿真软件介绍
Proteus 软件是由英国LabCenter Electronics 公司开发的EDA工具软件，由ISIS和ARES两个软件构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件，ARES是一款高级的布线编辑软件。它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。
通过Proteus ISIS软件的VSM(虚拟仿真技术), 用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路，以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元器件一起仿真。
图1是Proteus ISIS的编辑窗口：

图1 ISIS的编辑界面
图中最顶端一栏是“标题栏”，其下的“File View Edit ……”是“菜单栏”，再下面的一栏是“命令工具栏”，最左边的一栏是“模式选择工具栏”；左上角的小方框是“预览窗口”，其下的长方框是“对象选择窗口”，其右侧的大方框是“原理图编辑窗口”。
选择左侧“模式选择工具栏”中的图标，并选择“对象选择窗口”中的P按钮，就会出现如图2的元器件选择界面：

图2 元器件库选择界面
在元器件列表框中点击你需要的器件类型（例如：电阻-Resistors,单片机芯片-MicroprocessorICs, LED-Optoelectronics）或在左上角的关键字（Keywords）框中输入你需要的器件名称的关键字（如：信号源 - Clock, 运放 - CA3140等），就会在图2中间的大空白框列出你所需的一系列相关的元件。此时，你可用鼠标选中你要的元件，则图2右上角的预览框会显示你所要元件的示意图，若就是你要的元器件，则点击OK按钮，该元器件的名称就会列入位于图1左侧的“对象选择窗口”中（参见图1左侧下方框）。
所需元器件选择好后，在“对象选择窗口”选择某器件，就可以将它放到图1中的“原理图编辑窗口”中（若器件的方向不合适，你可以利用图1左下角的旋转按钮来改变它）。将所要的元器件都选好后，将它们安放到合适的位置，就可以用连接线把电路连接好，结果存盘（请按规定的目录存盘，并记住其路径/目录/文件名[学号-实验序号]）。

（2）51单片机编程器 – Keil V3的使用
Keil编程器可用于MCS-51单片机软件编程与调试，它的工作界面如图3所示：
Keil编程器是Keil Software Inc/Keil Electronic GmbH 开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台，可以完成从工程（Project）的建立和管理、程序的编译和连接、目标代码的形成、软件仿真等一套完整的软件开发流程。它与Proteus挂接，可以进行单片机应用系统的硬件仿真。
汇编语言编程方法：
① 打开“File”菜单 → 选择新建“New...”→ 在弹出的文本框（Text1）中编写所需的汇编语言程序 → 程序写好后，保存（从File→Save As..→选择某目录，文件名.ASM, 存盘）；
② 打开“Project”菜单→ 选择新建工程“New Project...” → 在弹出的窗口填写：工程名 → 保存（文件名的后缀是 .uv2 。 此时图3的工程窗口中将建立Target1及 Source Group 1） ；
③ 打开“Project”菜单→ 选择Components,Environment,Books...→ 在弹出的窗口的Project Components 点击“Add Files”→ 加入所写的汇编文件（选中该文件，Add）；
④ 打开“Project”菜单→ 选择“Select Device for Target ‘Target 1’”→在弹出的CPU窗口选择所用的单片机厂家（选Atmel）及CPU芯片名称（如AT89C51）,按“确定”键；
⑤ 打开“Project”菜单→ 选择“Options for Target ‘Target 1’”→在弹出的窗口中选择“Output”→ 填入输出文件名称，并选择输出文件类型（HEX文件），[见图4]

图3 Keil V3 界面图

图4 为输出文件命名及确定HEX类型
⑥ 打开“Project”菜单→ 选择“Options for Target ‘Target 1’”→在弹出的窗口中选择“Debug”→ 为连接调试选择仿真器 [见图5] → 按“确定”键。

图5 选择调试的仿真器及运行设置
⑦ 单击（参见图3）完成对所编写程序的编译，编译情况会显示在图3的输出窗口中，如有语法错误，会给出提示，应修改出错处后，再次编译。
（3）仿 真：
在Proteus ISIS 界面调入所设计的硬件图，双击CPU,填入相应的HEX运行文件的名称（参见图6，文件所在目录应正确），点击运行按钮，即可实现与硬、软件的联合调试。

图6 单片机程序可执行文件的路径、名称输入
（4）示 例：硬件电路图见图7所示；相应的汇编语言程序如下：
ORG 0000H
AJMP MAIN

MAIN: MOV C, P1.3 ；将接按键的I/O口的状态（0或1）移给进位位C ，
MOV P1.7, C ；再由进位位C转给对应的发光二极管的连接位。
MOV C, P1.2 ；以便控制发光二极管的亮或灭。
MOV P1.6, C
MOV C, P1.1
MOV P1.5, C
MOV C, P1.0
MOV P1.4, C
ACALL DELAY
AJMP MAIN

DELAY: MOV R5, #5FH ；软件延时子程序
L1: MOV R6, #0AFH
DJNZ R6, $
DJNZ R5, L1
RET

图7 示例的硬件电路图

在Keil编程界面输入上述程序，编译成可执行HEX文件，双击图7的CPU，参考图6填好相应的HEX文件的路径及名称，按“OK”键退出。点击运行按钮（图7下沿的），运行情况见图8所示。

图8 示例电路运行结果

请自己完成以上示例的硬、软件调试。每人的实验结果打包，以文件名（DZ班-学号-实验序号）上交， 并完成实验报告。