PROTEUS―單片機源程序設計

1、單片機應用實訓實訓指導書二適應專業(yè)：應用電子技術電力系統(tǒng)自動化技術機電一體化技術 廣州康大職業(yè)技術學院自動化系二0 一0年一月 單片機應用實訓實訓二 PROTEUS設計單片機電路與程序一、 實訓目的 1了解PROTEUS單片機與嵌入式系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺的基本知識。2學習PROTEUS單片機電路設計方法，掌握單片機系統(tǒng)的PROTEUS電路設計的操作技能。3學習 PROTEUS單片機源程序設計方法，掌握單片機源程序的編譯。二、實訓設施1PC機2Proteus 6.9 SP4軟件三、實訓內容（一）了解PROTEUS單片機與嵌入式系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺的主要特點1.該平臺包括原理布圖系統(tǒng)ISIS、帶擴展的

2、Prospice混合模型仿真器、動態(tài)器件庫、高級圖形分析模塊和處理器虛擬系統(tǒng)仿真模型VSM，是一個完整的單片機與嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設計仿真平臺。 集成PROTEUS PCB設計形成完整的電子設計系統(tǒng)。 支持ARM7，PIC ，AVR，HC11以及8051系列的微處理器CPU模型。交互外設模型有LCD顯示、RS232終端、通用鍵盤、開關、按鈕、LED等。 強大的調試功能，如訪問寄存器與內存，設置斷點和單步運行模式。 支持如IAR、Keil和Hitech 等開發(fā)工具的源碼C和匯編的調試。 14種虛擬儀器：示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、規(guī)程分析儀等。 模擬信號發(fā)生器包括直流、正旋、脈沖、分段線性、

3、音頻、指數(shù)、單頻FM；數(shù)字信號發(fā)生器包括尖脈沖、脈沖、時鐘和碼流。（二）學習Proteus ISIS 智能原理圖輸入系統(tǒng)的基本知識1. 進入Proteus ISIS雙擊桌面上的ISIS 6 Professional圖標或者單擊屏幕左下方的“開始”“程序”“Proteus 6 Professional” “ISIS 6 Professional”，出現(xiàn)如圖1-1所示屏幕，表明進入Proteus ISIS集成環(huán)境。圖1-1 啟動時的屏幕2. 工作界面Proteus ISIS的工作界面是一種標準的Windows界面，如圖1-2所示。包括：標題欄、主菜單、標準工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對象選擇按鈕、

4、預覽對象方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕、預覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口。圖1-2 Proteus ISIS的工作界面3. 基本操作（1）圖形編輯窗口：在圖形編輯窗口內完成電路原理圖的編輯和繪制。 點狀柵格（The Dot Grid）與捕捉到柵格（Snapping to a Grid）編輯窗口內有點狀的柵格，可以通過View菜單的Grid命令在打開和關閉間切換。點與點之間的間距由當前捕捉的設置決定。捕捉的尺度可以由View菜單的Snap命令設置，或者直接使用快捷鍵F4、F3、F2和CTRL+F1。如圖1-3所示。若鍵入F3或者通過View菜單的選中Snap 100th，如果你想要確切地看

5、到捕捉位置，可以使用View菜單的X-Cursor命令，選中后將會在捕捉點顯示一個小的或大的交叉十字。 實時捕捉（Real Time Snap）當鼠標指針指向管腳末端或者導線時，鼠標指針將會被捕捉到這些物體，這種功能被稱為實時捕捉，該功能可以使你方便的實現(xiàn)導線和管腳的連接?？梢酝ㄟ^Tools菜單的Real Time Snap 命令或者是CTRL+S切換該功能。可以通過View菜單的Redraw命令來刷新顯示內容，同時預覽窗口中的內容也將被刷新。當執(zhí)行其它命令導致顯示錯亂時可以使用該特性恢復顯示。視圖的縮放與移動可以通過如下幾種方式： 用鼠標左鍵點擊預覽窗口中想要顯示的位置，這將使編輯窗口顯示以

6、鼠標點擊處為中心的內容。 在編輯窗口內移動鼠標，按下SHIFT鍵，用鼠標“撞擊”邊框，這會使顯示平移。我們把這稱為Shift-Pan。 用鼠標指向編輯窗口并按 縮放鍵或者操作鼠標的滾動鍵，會以鼠標指針位置為中心重新顯示。（2）預覽窗口（The Overview Window）該窗口通常顯示整個電路圖的縮略圖。在預覽窗口上點擊鼠標左鍵，將會有一個矩形藍綠框標示出在編輯窗口的中顯示的區(qū)域。 其他情況下，預覽窗口顯示將要放置的對象的預覽。這種Place Preview特性在下列情況下被激活： 當一個對象在選擇器中被選中 當使用旋轉或鏡像按鈕時 當為一個可以設定朝向的對象選擇類型圖標時（例如：Comp

7、onent icon, Device Pin icon等等） 當放置對象或者執(zhí)行其他非以上操作時，place preview會自動消除 對象選擇器（Object Selector）根據(jù)由圖標決定的當前狀態(tài)顯示不同的內容。顯示對象的類型包括：設備，終端，管腳，圖形符號，標注和圖形。 在某些狀態(tài)下，對象選擇器有一個Pick切換按鈕，點擊該按鈕可以彈出庫元件選取窗體。通過該窗體可以選擇元件并置入對象選擇器，在今后繪圖時使用。（3）對象選擇器窗口通過對象選擇按鈕，從元件庫中選擇對象，并置入對象選擇器窗口，供今后繪圖時使用。顯示對象的類型包括：設備，終端，管腳，圖形符號，標注和圖形。（4）圖形編輯的基本

8、操作 對象放置（Object Placement）放置對象的步驟如下（To place an object:）根據(jù)對象的類別在工具箱選擇相應模式的圖標（mode icon）。根據(jù)對象的具體類型選擇子模式圖標（sub-mode icon）。如果對象類型是元件、端點、管腳、圖形、符號或標記，從選擇器里（selector）選擇你想要的對象的名字。對于元件、端點、管腳和符號，可能首先需要從庫中調出。如果對象是有方向的，將會在預覽窗口顯示出來，你可以通過預覽對象方位按鈕對對象進行調整。最后，指向編輯窗口并點擊鼠標左鍵放置對象。 選中對象（Tagging an Object）用鼠標指向對象并點擊右鍵可以選

9、中該對象。該操作選中對象并使其高亮顯示，然后可以進行編輯。選中對象時該對象上的所有連線同時被選中。要選中一組對象，可以通過依次在每個對象右擊選中每個對象的方式。也可以通過右鍵拖出一個選擇框的方式，但只有完全位于選擇框內的對象才可以被選中。在空白處點擊鼠標右鍵可以取消所有對象的選擇。 刪除對象（Deleting an Object）用鼠標指向選中的對象并點擊右鍵可以刪除該對象，同時刪除該對象的所有連線。 拖動對象（Dragging an Object）用鼠標指向選中的對象并用左鍵拖曳可以拖動該對象。該方式不僅對整個對象有效，而且對對象中單獨的labels也有效。（三）掌握單片機系統(tǒng)的PROTEU

10、S電路設計1. 操作步驟（1）啟動ISIS: 雙擊ISIS圖標，出現(xiàn)Proteus ISIS的工作界面(詳見圖1-2。（2）新建設計文件：單擊菜單中的“文件”，出現(xiàn)選擇模板窗口（Create New Desige）, 選中模板“ DEFAULT”,再單擊“OK”按鈕；單擊“保存”按鈕圖標， 彈出“Save ISIS Design File”對話框。在“ 文件名”框中輸入文件名后， 再單擊“保存”按鈕（文件名后綴自動為.DSN）。 (3 選取元器件并添加到對象選擇器中：單擊圖1-2中的“ P”按鈕，如下所示：彈出選取元件如下所示的對話框（Pick Device）,在其左上角關鍵字（Keyword

11、s）一欄中輸入元器件名稱（如：AT89C51,CAP,CAP-ELEC 等）,則出現(xiàn)與關鍵字匹配的元器件列表。選中并雙擊AT89C51所在行，便將器件AT89C51加入到ISIS對象選擇器中。說明：上述的選取方法稱為“關鍵字查找法”。關鍵字可以是對象的名稱（全名或其部分）、描述、分類、子類，甚至是對象的屬性值。還有一種“分類查找法”，以元器件所屬大類、子類甚至生產(chǎn)廠家為條件一級一級地縮小范圍進行查找。（4）放置、移動、旋轉元器件：放置：單擊ISIS對象選擇器中的元器件名，灰色條出現(xiàn)在該元器件名上，把鼠標指針（下文簡稱指針）移到編輯區(qū)某位置后，單擊就可放置元器件于該位置，每單擊一次，就放一個元器

12、件（如要刪除，只需雙擊右鍵）。移動：先右擊使元器件處于選中狀態(tài)（即高亮度狀態(tài)），再按住左鍵拖動，到達目的地后，松開即可。旋轉：要調整元器件方向，先將指針指在元器件上右擊選中，再單擊相應的轉向按鈕（若多個對象一起移動或轉向，選相應的塊操作命令）。通過放置、移動、旋轉元器件操作，可將各元器件放置在ISIS編輯區(qū)中的合適位置。（5）放置電源、地（終端）：單擊模式選擇工具欄中的終端按鈕圖標，在ISIS對象選擇器中單擊POWER（電源），再在編輯區(qū)要放置電源的位置單擊完成；放置地（GROUND）的操作類似。（6）電路圖布線：系統(tǒng)默認自動捕捉和自動布線有效。相繼單擊元器件引腳間、線間等要連線的兩處，會自動

13、生成連線。自動捕捉：當光標靠近引腳末端或線時該處會自動感應出現(xiàn)一個“×”，表示從此點可以單擊畫線。自動布線：在前一指針著落點和當前點之間會自動預畫線（是帶直角的線），在引腳末端選定第一個畫線點后，隨指針移動有預畫細線出現(xiàn)，當遇到障礙時，會自動繞開障礙。手工調整線形：在移動鼠標的過程中單擊即可；若要手工任意角度畫線，在移動鼠標的過程中按住Ctrl鍵，移動指針，預畫線會自動隨指針呈任意角度，確定后單擊即可。放置線路節(jié)點：如果在交叉點有電路節(jié)點，則認為兩條導線在電氣上是相連的，否則就認為它們在電氣上是不相連的。ISIS在畫導線時能夠智能地判斷是否要放置節(jié)點。但在兩條導線交叉時是不放置節(jié)點的

14、，這時要想兩個導線電氣相連，只有手工放置節(jié)點了。點擊工具箱的節(jié)點放置按鈕+，當把鼠標指針移到編輯窗口，指向一條導線的時候，會出現(xiàn)一個“×”號，點擊左鍵就能放置一個節(jié)點。（7）設置、修改元器件的屬性：右擊放置在ISIS編輯區(qū)中的該元器件（顯示高亮度后，再單擊它打開其屬性窗口，在屬性窗口相應的欄目中進行修改。（8）電氣檢測：設計電路完成后，單擊電氣檢測按鈕圖標（也可通過菜單操作：Tools Electrical Rule Check），會出現(xiàn)檢查結果窗口。窗口前面是一些文本信息，接著是電氣檢查結果列表，若有錯，會有詳細的說明。2.設計實例（1） 設計題目: 通過AT89C51單片機控制8

15、個發(fā)光二極管發(fā)光,實現(xiàn)暗點以1HZ頻率由低位到高位循環(huán)移動。（2）PROTEUS設計電路原理圖圖1-3 發(fā)光二極管流水燈電路原理圖（四）掌握PROTEUS單片機源程序設計1.源程序設計（1）添加源程序文件單擊ISIS菜單Source（源程序），彈出下拉菜單，單擊“Add/Remove Source Files” （添加/移開源程序）選項，彈出對話框，單擊“Code Generation Tool”（目標代碼生成工具）下方框中按鈕“ ”，彈出下拉菜單，選擇代碼生成工具“ ASEM51”(51系列及其兼容系列匯編器。若“Source Code Filename”（源程序文件名）下方框中沒有期望的源

16、程序文件，則單擊“New”（新建）按鈕，在彈出的對話框文件名框中輸入新建源程序文件名“start.asm”后，單擊“ 打開” 按鈕，會彈出小對話框，單擊“ 是”按鈕。（2）編寫編輯源程序單擊菜單“Start start.asm” ，在源程序窗口中編輯源程序。編輯無誤后，單擊保存圖標按鈕存盤，文件名就是start.asm 。2.生成目標代碼文件（1）目標代碼生成工具設置如首次使用某一編譯器，則需設置代碼產(chǎn)生工具，單擊菜單“Source Define Code Generation Tools” ，在彈出的對話框中（Add/Remove Code Generation Tools ,進行設置： Code Generation Tool （代碼生成工具）設置為ASEM51; Make Rules （生成規(guī)則）中的Soure Extn （源程序擴展名）設置為ASM; Obj Extn （目標代碼擴展名）設置為HEX; Command Line （命令行）設置為%1；Debng Data Extraction （調試數(shù)據(jù)提?。┲械腖ist File Extn 設置為LST。（2）匯編編譯源程序、生成目標代碼文件單擊“Source Build All （全編譯、匯編），編譯結果在彈出的編譯