單片機應(yīng)用技術(shù)項目化教程課件-項目12課件

項目12單片機開發(fā)工具使用目錄項目描述單擊此處添加文本具體內(nèi)容項目目的與要求單擊此處添加文本具體內(nèi)容項目支撐知識鏈接單擊此處添加文本具體內(nèi)容項目拓展技能與練習(xí)單擊此處添加文本具體內(nèi)容單擊此處添加副標題內(nèi)容項目描述partone項目描述ProtelProteusKeilC51單片機開發(fā)的軟件項目描述Protel是電子線路CAD軟件的一種，主要用于在電路設(shè)計上。Protel適用50MHz頻率以下的電路設(shè)計。其主要功能就是畫電路圖，讓電路集成化，原本很粗的線，很大的元件可以進行集成化，把它們盡量的縮小，合理利用空間，減少外圍干擾，也可以實現(xiàn)電路生產(chǎn)的批量化，一塊電路板的PCB圖送去工廠，要什么尺寸什么顏色多少份都可以生產(chǎn)。單片機開發(fā)的軟件項目描述Proteus軟件是功能強大的電路設(shè)計分析軟件，能代替真實的硬件，用軟件，對電子線路進行仿真實驗。Proteus不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件，它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。單片機開發(fā)的軟件項目描述KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。單片機開發(fā)的軟件單擊此處添加副標題內(nèi)容項目目的與要求parttwo掌握單片機開發(fā)軟件Protel、Proteus和KeilC51的使用，會運用這些軟件完成單片機的開發(fā)。項目目的（1）能運用Protel進行單片機電路板的設(shè)計；（2）會運用KeilC51編寫單片機程序并進行軟件的調(diào)試和仿真；（3）會使用Proteus對單片機進行硬件仿真模擬。（4）會把KeilC51編譯過生成的.Hex文件燒錄到單片機芯片。項目要求項目目的與要求KeilC51仿真軟件項目支撐知識鏈接partthreeKeilC51仿真軟件Keil是目前流行的51系列單片機開發(fā)軟件，該軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。Keil提供了一個集成開發(fā)環(huán)境uVision，它包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真器，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件，然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件（.obj）。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.abs）。abs文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器EPROM中。51單片機使用0和1組成的機器語言，不管用匯編語言或者C語言編寫的程序最終都要轉(zhuǎn)化為機器語言。KeilC51簡介KeilC51仿真軟件KeilC51是51系列單片機的開發(fā)系統(tǒng)，利用它可以編輯、編譯、匯編、連接C程序和匯編程序，從而可以生成在單片機中進行燒錄的HEX文件，下面以μVision2版本簡要介紹一下該軟件的操作步驟。KeilC51單片機的使用KeilC51仿真軟件KeilC51單片機的使用【步驟1】

打開μVision2，開發(fā)界面如下所示，包括文件工具欄、編譯工具欄、工程窗口以及輸出窗口等。如圖2-1所示。圖2-1Keil軟件界面KeilC51仿真軟件KeilC51單片機的使用【步驟2】首先新建一個工程，如圖2-2所示，選擇“Project”>“NewProject”菜單，在彈出的保存窗口中選擇工程文件的保存位置，填寫文件名，如圖2-2所示，單擊“保存”按鈕。圖2-2建立工程項目KeilC51仿真軟件KeilC51單片機的使用【步驟3】在彈出的CPU選擇對話框中選擇單片機芯片型號（此處選AT89C51），如圖2-3所示然后單擊“確定”按鈕。圖2-3選擇單片機芯片KeilC51仿真軟件KeilC51單片機的使用【步驟4】單擊文件工具欄中的新建文件按鈕，在編輯區(qū)域編輯C語言源程序，編輯完成后，單擊文件工具欄中的保存文件按鈕，將源程序保存為“.c”形式的文件。如圖2-4所示。圖2-4建立編輯與保存文件KeilC51仿真軟件KeilC51單片機的使用【步驟5】接下來，在工程窗口的“SourceGroup1”文件夾上單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“AddFilesto...”選項，在打開的對話框中選擇Led.c源文件，并單擊“Add”按鈕將其加入，整個過程如圖2-5所示。圖2-5在工程中添加源文件KeilC51仿真軟件KeilC51單片機的使用【步驟6】選擇“Project”>“OptionsforTarget‘Target1’”菜單，在彈出的對話框中打開“output”選項卡，參照圖2-6所示在GreatHex選項前畫√來設(shè)置輸出選項，然后單擊“確定”按鈕。。圖2-6設(shè)置創(chuàng)建LED.Hex文件的輸出選項KeilC51仿真軟件KeilC51單片機的使用【步驟7】單擊編譯工具欄的按鈕，對匯編源文件進行編譯、鏈接、運行的過程如圖2-7所示。若運行不成功在輸出窗口將看到錯誤信息提示，再繼續(xù)修改程序直到完全正確；若運行成功則會在保存工程的文件夾中將生成“.hex”文件，如圖2-8所示。圖2-7編輯成功的程序文件KeilC51仿真軟件KeilC51單片機的使用圖2-8編輯成功后生成可燒錄的hex文件Proteus仿真軟件項目支撐知識鏈接partthreeProteus仿真軟件Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430、Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。Proteus簡介Proteus仿真軟件(1)實現(xiàn)了單片機仿真和Spice電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。(2)支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。(3)提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如KeilC51μVision2等軟件。(4)具有強大的原理圖繪制功能。啟動Proteus后將出現(xiàn)ISIS的設(shè)計窗口，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、預(yù)覽對象方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕(最下面一行)、預(yù)覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口。Proteus特點Proteus系統(tǒng)仿真軟件操作【步驟1】打開ProteusISIS，開發(fā)界面如圖2-9所示，在圖2-9中，除了常見的菜單欄和工具欄外，還包括預(yù)覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口、預(yù)覽對象方位控制按鈕以及仿真進程控制按鈕等。圖2-9ProteusISIS界面Proteus仿真軟件

Proteus是一款優(yōu)秀的EDA軟件，使用它可以繪制電路原理圖、PCB圖和進行交互式電路仿真。Proteus系統(tǒng)仿真軟件操作【步驟2】單擊對象選擇器窗口上方的P按鈕，彈出如圖2-10所示的設(shè)備選擇對話框，在“keywords”文本編輯框中輸入芯片型號的關(guān)鍵字，在右側(cè)出現(xiàn)的結(jié)果中選中需要的芯片，然后單擊“OK”按鈕，如圖2-10所示。再回到開發(fā)主界面，鼠標移入圖形編輯窗口中會變成筆狀，選擇合適位置并雙擊鼠標，芯片就出現(xiàn)了。圖2-10選單片機芯片Proteus仿真軟件Proteus系統(tǒng)仿真軟件操作【步驟3】參照添加芯片的方法添加發(fā)光二級管和電阻，器件添加完成后，在進行導(dǎo)線連接，具體過程大家可以參閱Proteus軟件使用等方面的書籍和資料在此不再詳細介紹，導(dǎo)線連接后可以到該項目的硬件系統(tǒng)圖，見圖2-11所示。圖2-11Proteus下的硬件系統(tǒng)圖Proteus仿真軟件Proteus系統(tǒng)仿真軟件操作【步驟4】至此系統(tǒng)硬件電路連接已經(jīng)結(jié)束，把鼠標拖到單片機芯片AT89C51內(nèi)，單擊鼠標右鍵后出現(xiàn)一個文件菜單，在里面選中Add/Removesourcefiles選項并單擊鼠標，就會出現(xiàn)如圖2-12所示的對話框，在對話框加載“閃爍的LED燈C.hex”文件，加載完成后，點擊按鈕“OK”，文件至此已經(jīng)添加成功。圖2-12Proteus下單片機芯片加載“.hex”文件圖Proteus仿真軟件Proteus系統(tǒng)仿真軟件操作【步驟5】加載“閃爍的LED燈.hex”文件成功后，并點擊下面仿真控制按鈕的第一個“三角形”箭頭（play），按下按鍵就能運行信號燈閃爍系統(tǒng)了，此時可以看到LED開始以0.2S的時間間隔一亮一滅的閃爍，如圖2-13所示。圖2-13Proteus下LED燈的閃爍效果圖Proteus仿真軟件拓展技能項目拓展技能與練習(xí)partfour項目拓展技能與練習(xí)拓展技能在項目1的基礎(chǔ)上進行擴展一個單片機控制系統(tǒng)：要求控制四個LED燈同時亮滅，閃爍時間0.4S。項目拓展技能與練習(xí)項目練習(xí)1．什么是單片機，主要用在哪些領(lǐng)域？2．單片機采取什么數(shù)制進行存儲程序和數(shù)據(jù)？51系列單片機有哪些型號？3．AT89C51單片機在片內(nèi)集成了哪些主要邏輯功能部件？各個邏輯部件的最主要功能是什么？4．程序計數(shù)器(PC)作為不可尋址寄存器，它有哪些特點？數(shù)據(jù)地址指針DPTR有哪些特點？5．AT89C51單片機的時鐘周期與振蕩周期之間有什么關(guān)系？一個機器周期的時序如何劃分？當主頻為12MHz時，一個機器周期等于多少微秒(μs)？執(zhí)行一條最長的指令需多少微秒(μs)？6．AT89C51單片機的P0～P3四個I/O端口在結(jié)構(gòu)上有何異同？使用時應(yīng)注意的事項？7．什么是準雙向口？使用準雙向口時，要注