【ch03】Keil與Proteus 軟件的使用

Keil與Proteus軟件的使用“浙江省普通高?！笆濉毙滦螒B(tài)教材普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材電子設(shè)計(jì)系列規(guī)劃教材單片機(jī)原理及應(yīng)用第三章01KeilC51軟件的介紹及應(yīng)用示例KeilC51軟件的介紹及應(yīng)用示例Kei1公司在互聯(lián)網(wǎng)上提供KeilC51的最新評估版本下載，方便軟件愛好者學(xué)習(xí)和使用。該版本和正式版的區(qū)別在于沒有浮點(diǎn)庫支持，并且編譯后生成的代碼大小限制為2KB。用戶下載Kei1C51安裝文件后，雙擊打開安裝文件，顯示窗口如圖3.1.1所示。KeilC51軟件的安裝及環(huán)境介紹KeilC51軟件的介紹及應(yīng)用示例KeilC51的軟件開發(fā)環(huán)境又稱為Vision,其當(dāng)前版本是524即名稱為Vision5安裝完KeilC51軟件后，選擇“開始”一“所有程序”一“KeiluVision5”或用鼠標(biāo)左鍵雙擊桌面上的KeiluVision5圖標(biāo)羅打開軟件。Vision5開發(fā)環(huán)境啟動(dòng)后界面如圖3.1.2所示。KeilC51軟件的安裝及環(huán)境介紹KeilC51軟件的介紹及應(yīng)用示例在uVision5中，軟件開發(fā)時(shí)一般必須為單片機(jī)程序新建一個(gè)項(xiàng)目(Project)，然后輸入程序代碼并將該代碼文件添加到項(xiàng)目中。打開KeilC51開發(fā)環(huán)境后,如圖3.13所示,單擊菜單“Project”-“New”即可新建一個(gè)項(xiàng)目。uVisionProject...建立KeilC51工程KeilC51軟件的介紹及應(yīng)用示例新建項(xiàng)目完成后，用戶即可看到新建的項(xiàng)目名稱已經(jīng)顯示在uVision5窗口標(biāo)題上了，同時(shí)窗口左側(cè)的ProjectWorkspace項(xiàng)目欄中也已經(jīng)添加了名為“Target1”的項(xiàng)目列表項(xiàng)單擊“Target1”左邊的田符號展開該項(xiàng)可以看到當(dāng)前Hello項(xiàng)中僅有一個(gè)“STARTUP.A51”文件,該文件即是圖3.16中選擇添加的C51初始化代碼文件。建立KeilC51工程KeilC51軟件的介紹及應(yīng)用示例建立Hello項(xiàng)目并添加Hello.c文件后，用戶在Helo.c文本編輯窗口可以進(jìn)行程序輸入、修改等操作。如圖3.1.10所示。程序輸入KeilC51軟件的介紹及應(yīng)用示例輸入程序后，用戶可以選擇菜單“Project”一“BuildTarget”命令或按快捷鍵F7進(jìn)行編譯，對圖3.1.10中的Hello程序，KeilC51編譯結(jié)果如圖3.1.11所示。編譯程序KeilC51軟件的介紹及應(yīng)用示例程序調(diào)試本節(jié)將對圖3.115中的程序進(jìn)行調(diào)試說明，該程序的功能是隔0.5s將51單片機(jī)P1端口第4位的輸出電平翻轉(zhuǎn)。KeilC51軟件的介紹及應(yīng)用示例程序調(diào)試如果要在仿真時(shí)判斷定時(shí)時(shí)間是否正確，還需設(shè)置目標(biāo)器件使用的晶振頻率。如圖3.1.16所示，在項(xiàng)目設(shè)置窗口的“Target”頁中，將“Xtal(MHz):”欄內(nèi)的晶振頻率改為12MHz。KeilC51軟件的介紹及應(yīng)用示例程序調(diào)試仿真開始之前，用戶還可以在文本編輯窗口設(shè)置程序調(diào)試斷點(diǎn)。如圖3.1.17所示，單擊圖中第15行代碼，然后按快捷鍵F9，該行前端將顯示一個(gè)紅點(diǎn)，表示已經(jīng)在該行添加了一個(gè)調(diào)試斷點(diǎn)。02Proteus介紹及使用示例Proteus介紹及使用示例Proteus運(yùn)行于WindowsXP/7/8/10環(huán)境，對PC的配置要求不高，一般配置即可滿足要求。雙擊桌面上的Proteus8Professional圖標(biāo)或單擊屏幕左下方的“開始”-“程序”一“Proteus8Professional”,出現(xiàn)如圖321所示界面，表示即將進(jìn)入Proteus8Professional工作主界面。Proteus8原理圖編輯環(huán)境介紹Proteus介紹及使用示例電路設(shè)計(jì)的第一步通常是進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)，只有在設(shè)計(jì)好原理圖的基礎(chǔ)上才可以進(jìn)行電路圖仿真等操作，原理圖的具體設(shè)計(jì)步驟如下。1.新建設(shè)計(jì)文檔:在進(jìn)入原理圖設(shè)計(jì)之前，要構(gòu)思好原理圖，即必須清楚所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目由哪些電路來完成，用何種模板。2.放置元器件:根據(jù)需要先從元器件庫中添加相應(yīng)的類，然后從添加元器件對話框中選取需要的元器件，將其布置到圖紙的合適位置，并對元器件的名稱、標(biāo)注進(jìn)行設(shè)定。Proteus8原理圖設(shè)計(jì)方法及示例Proteus介紹及使用示例3.對原理圖進(jìn)行布線根據(jù)實(shí)際電路的需要，利用Proteus8原理圖編輯環(huán)境所提供的各種工具指令進(jìn)行布線，將工作平面上的元器件用導(dǎo)線連接起來，構(gòu)成一幅完整的電路原理圖。4.建立網(wǎng)絡(luò)表:在完成上述步驟后，即可看到一張完整的電路圖，但要完成電路板的設(shè)計(jì)，還需要生成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)表文件(*SDF)。網(wǎng)絡(luò)表是電路板與電路原理圖之間的紐帶。Proteus8原理圖設(shè)計(jì)方法及示例Proteus介紹及使用示例5.對原理圖進(jìn)行電氣規(guī)則檢查：當(dāng)完成原理圖布線后，利用電氣規(guī)則檢查命令(Tools-ElectricalRuleCheck)對設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，并根據(jù)系統(tǒng)提供的錯(cuò)誤檢查報(bào)告修改原理圖。6.存盤和輸出報(bào)表:Proteus8原理圖編輯環(huán)境提供了多種報(bào)表輸出格式,同時(shí)可以對設(shè)計(jì)好的原理圖和報(bào)表進(jìn)行存盤和輸出打印。Proteus8原理圖設(shè)計(jì)方法及示例Proteus介紹及使用示例單片機(jī)系統(tǒng)的仿真是Proteus的VSM環(huán)境的一大特色。VSM(VirtualSystemModeling)直接譯作“虛擬系統(tǒng)模型”，官方的定義是:將Sice電路模型、動(dòng)態(tài)外設(shè)及微處理器的仿真結(jié)合起來，在物理原型調(diào)試之前用于仿真整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的一種設(shè)計(jì)方法。對動(dòng)態(tài)外設(shè)的支持是Proteus區(qū)別于其他仿真軟件最直接的地方。Proteus8程序仿真示例Proteus介紹及使用示例Proteus8提供的虛擬工具和儀器如圖3215所示。Proteus8程序仿真示例Proteus介紹及使用示例對單片機(jī)程序的仿真處理通常分為以下幾個(gè)步驟。1)添加程序右擊圖3.2.14所示原理圖中的AT89C52單片機(jī)在彈出的菜單中選擇“EditSourceCode”菜單項(xiàng)59(在菜單最下方)將彈出如圖3.2.17所示的“NewFiwareProiect”(新建固件工程)窗口。Proteus8程序仿真示例Proteus介紹及使用示例2)編寫程序代碼在“SourceCode”窗口中修改main.c文件的程序代碼為圖3.1.15所示的示例程序程序功能為每隔0.5s將P1.4端口的輸出電平翻轉(zhuǎn)，即實(shí)現(xiàn)P1.4所接LED燈秒閃功能。程序修改后，單擊工具條上的編譯按鈕色或按快捷鍵Ctl+F7重新編譯，編譯結(jié)果如圖3.2.19所示。Proteus8程序仿真示例Proteus介紹及使用示例3)程序仿真與調(diào)試確定程序編譯成功后按快捷鍵F12或單擊窗口左下角仿真控制工具條上的仿真按鈕開始仿真。觀察仿真運(yùn)行結(jié)果，可以看到原理圖中的LED燈出現(xiàn)秒閃效果，AT89C52單片機(jī)P1.4端口的輸出電平也在動(dòng)態(tài)變化(紅色表示高電平藍(lán)色表示低電平)。在仿真過程中。程序運(yùn)行時(shí)間和CPU占用率都顯示在狀態(tài)欄中。Proteus8程序仿真示例Proteus介紹及使用示例同時(shí)，因?yàn)樵谠韴D中添加了示波器，仿真時(shí)還會(huì)顯示如圖3.2.20所示的“DigitalOscilloscope窗口，通過該窗口能觀察到P1.4端口電平的連續(xù)變化波形。如果沒有看到或之前已經(jīng)關(guān)閉了示波器窗口，在仿真狀態(tài)下，可以通過主菜單“Debug”一“DigitalOscilloscope”重新打開。Proteus8程序仿真示例Proteus介紹及使用示例Proteus8程序仿真示例Proteus介紹及使用示例4)仿真Hex文件如果單片機(jī)程序沒有添加到Proteus8工程中而是在KeilC51工程中進(jìn)行編譯則也可以用Proteus對該程序進(jìn)行仿真。簡單一點(diǎn)的方法是在KeilC51工程設(shè)置中的輸出選項(xiàng)頁勾選“CreateHEXFie”這樣編譯輸出就會(huì)生成hex程序文件，然后在Proteus原理圖中右擊單片機(jī)元器件，選擇右鍵菜單中的“EditProperties”菜單項(xiàng)，彈出元器件屬性窗口，如圖3.2.24所示。Proteus8程序仿真示例Proteus介紹及使用示例Proteus8程序仿真示例Proteus介紹及使用示例4)仿真Hex文件如果單片機(jī)程序沒有添加到Proteus8工程中而是在KeilC51工程中進(jìn)行編譯則也可以用Proteus對該程序進(jìn)行仿真。簡單一點(diǎn)的方法是在KeilC51工程設(shè)置中的輸出選項(xiàng)頁勾選“CreateHEXFie”這樣編譯輸出就會(huì)生成hex程序文件，然后在Proteus原理圖中右擊單片機(jī)元器件，選擇右鍵菜單中的“EditProperties”菜單項(xiàng)，彈出元器件屬性窗口，如圖3.2.24所示。Proteus8程序仿真示例Proteus介紹及使用示例5)示例