单片机软件仿真系统Proteus(海神)介绍及使用

附录A单片机软件仿真系统Proteus（海神）介绍及使用一、该软件的特点：①全部满足我们提出的单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。②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。③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。④支持大量的存储器和外围芯片。总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大，是其他任何一款软件不能相比的。二、ISIS智能原理图输入系统ISIS是Preoteus系统的中心，具有控制原理图画图的超强的设计环境。ISIS有以下特性：1、出版质量的原理图ISIS提供给用户图形外观，包括线宽、填充类型、字符等的全部控制，使用尸能够生成如杂志上看到的精美的原理图，画完图可以以图形文件输出，画图的外形由风格模板定义。2、良好的用户界面IsIs有一个无连线方式，用户只需单击元件的引脚或者先前布好的线，就能实现布线此外，摆放、编辑、移动和删除操作能够直接用鼠标实现．无需去单击菜单或图标。3．自动走线只要单击想要连接的两个引脚，就能简单地实现走线。在特殊的位置需要布线时，使用者只需在中间的角落单击。自动走线也能在元件移动的时候操作，自动解决相应连线。节点能够自动布置和移除。既节约了时间，又避免了其他可能的错误。4．层次设计ISIS支持层次图设计，模块可画成标准元件，特殊的元件能够定义为通过电路图表示的模块，能够任意设定层次，模块可画成标准元件，在使用中可放置和删除端口的子电路模块。5、总线支持ISIS提供的不仅是一根总线，还能用总线引脚定义元件和子电路。因此，一个连线在处理器和存储器之间的32位的处理器总线可以用单一的线表示，节省绘图的时间和空间。6．元件库ISIS的元件库包含8000个元件，有标准符号、三极管、二极管、热离子管、TTLCMOS、ECL、微处理器，以及存储器元件、PLD、模拟Ic和运算放大器。7．可视封装工具原理图和PCB库元件的匹配是由封装工具简化的。在原理图部分的引脚旁边将显示PCB的封装，并允许每个引脚名对应文本和图形的引脚号码。8．复合元件ISIS的元件库表达方式有很多种，无论是单个元件、同态复合元件、异态复合元件，还是连接器，都可以在原理图上以独立引脚来表达，不用所有线都连到一个独立元件上。9、元件特性设计中的每个元件都有一定数日的属性或特性。某些特性控制软件的特定功能(如PCB封装或仿真)用户也可以添加自己的特性。一旦库建立，就能提供默认值及特性定义。特性定义提供大量的特性描述，当修改元件时，将显示在编辑区域内。10、报告ISIS支持许多第三方网表格式，因此能为其他软件所使使用．设置元件清单后可以添加用户所需的元件属性，也可设置属性列以挑选一定数目的属性。ERC报告可列出可能的连线错误，如末连接的输入、矛盾的输出及未标注的网络标号。三、Proteus6Professional界面简介安装完Proteus后，运行ISIS6Professional，会出现以下窗口界面：1．原理图编辑窗口（TheEditingWindow）：顾名思义，它是用来绘制原理图的。蓝色方框内为可编辑区，元件要放到它里面。注意，这个窗口是没有滚动条的，你可用预览窗口来改变原理图的可视范围。2．预览窗口（TheOverviewWindow）：它可显示两个内容，一个是：当你在元件列表中选择一个元件时，它会显示该元件的预览图；另一个是，当你的鼠标焦点落在原理图编辑窗口时（即放置元件到原理图编辑窗口后或在原理图编辑窗口中点击鼠标后），它会显示整张原理图的缩略图，并会显示一个绿色的方框，绿色的方框里面的内容就是当前原理图窗口中显示的内容，因此，你可用鼠标在它上面点击来改变绿色的方框的位置，从而改变原理图的可视范围。3．模型选择工具栏（ModeSelectorToolbar）：主要模型（MainModes）：1*选择元件（components）（默认选择的）2*放置连接点3*放置标签（用总线时会用到）4*放置文本5*用于绘制总线6*用于放置子电路7*用于即时编辑元件参数（先单击该图标再单击要修改的元件配件（Gadgets）：1*终端接口（terminals）：有VCC、地、输出、输入等接口2*器件引脚：用于绘制各种引脚3*仿真图表（graph）：用于各种分析，如NoiseAnalysis4*录音机5*信号发生器（generators）6*电压探针：使用仿真图表时要用到7*电流探针：使用仿真图表时要用到8*虚拟仪表：有示波器等2D图形（2DGraphics）：1*画各种直线2*画各种方框3*画各种圆4*画各种圆弧5*画各种多边形6*画各种文本7*画符号8*画原点等4．元件列表（TheObjectSelector）：用于挑选元件（components）、终端接口（terminals）、信号发生器（generators）、仿真图表（graph）等。举例，当你选择“元件（components）”，单击“P”按钮会打开挑选元件对话框，选择了一个元件后（单击了“OK”后），该元件会在元件列表中显示，以后要用到该元件时，只需在元件列表中选择即可。5．方向工具栏（OrientationToolbar）：旋转：旋转角度只能是90的整数倍。翻转：完成水平翻转和垂直翻转。使用方法：先右键单击元件，再点击（左击）相应的旋转图标6．仿真工具栏仿真控制按钮1*运行2*单步运行3*暂停4*停止四、操作简介1、绘制原理图：绘制原理图要在原理图编辑窗口中的蓝色方框内完成。原理图编辑窗口的操作是不同于常用的WINDOWS应用程序的，正确的操作是：用左键放置元件；右键选择元件；双击右键删除元件；右键拖选多个元件；先右键后左键编辑元件属性；先右键后左键拖动元件；连线用左键，删除用右键；改连接线：先右击连线，再左键拖动；中键放缩原理图。2、定制自己的元件：有三个个实现途径，一是用PROTEUSVSMSDK开发仿真模型，并制作元件；另一个是在已有的元件基础上进行改造，比如把元件改为bus接口的；还有一个是利用已制作好（别人的）的元件，我们可以到网上下载一些新元件并把它们添加到自己的元件库里面。由于我没有PROTEUSVSMSDK，所以我只介绍后两个。3、Sub-Circuits应用：用一个子电路可以把部分电路封装起来，这样可以节省原理图窗口的空间。附录BKeilµVision2开发环境使用Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件。Keil提供包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境µVisiion2将这些部分组合在一起。（！）在Windows下运行KeilµVisiion2软件，进入KeilµVisiion2开发环境。（2）在KeilµVisiion2选择Project/NewPreject…，建立一个新的工程项目，如图1-1所示：图1-1建立新工程项目（3）给工程项目取名为LED88，然后保存，如图1-2所示图1-2给工程项目取名（4）紧接着自动化弹出器件选择窗，选择Atmel公司的AT89C51，如图1-3和图1-4所示图1-3选择设备（一）图1-4选择设备（二）弹出时，选择否。（5）在KeilµVisiion2中选择File/New，打开程序编辑器，如图1-5所示。图1-5程序编辑器（6）输入程序，检查无误后保存文件（扩展名.asm）在工程项目相同的目录中，如图1-6和图1-7所示。保存后汇编指令中的关键字以蓝色显示。图1-6输入程序图1-7保存程序（7）在PrejectWorkspace窗口中，选择SourceGroup1条目并单击右键，在弹出的菜单在选择AddFilestoGroup‘SourceGroup1’，如图1-8所示。图1-8添加文件（8）加入刚才保存的汇编程序源文件led88.asm。注意，按一次Add按键即可，若有多个源文件需要添加到同一工程项目，则可继续选择源文件并单击Add按钮，选完后单击Close退出，如图1-9所示。添加结果可以ProjectWorkspace窗口SourceGroup1条目下浏览。图1-9选定并添加源文件（9）在ProjectWorkspace窗口中，选择Target1条目并单击右键，在弹出的菜单中选择OptionforTarget‘Target1‘，准备为Target1配置编译环境，如图1-10所示。图1-10配置编译环境（10）在Output页为CreateHEXFile项打勾，以便输出单片机烧写用HEX格式文件，如图1-11所示。图1-11选择HEX格式（11）选项配置好后，在KeilµVisiion2中选择Project/Buildtarget，编译工程项目，如图1-12所示。或点击图标。图1-12编译工程项目（12）编译结果显示在OutputWindows中，如图1-13所示。若有错，可双击错误提示行，然后定位到源程序中修改；若无误就可进行下面的软件调试。图1-13编译结果（13）在KeilµVisiion2中，选择Debug/Start/StopDebugSession，进入软仿真调试，如图1-14所示。图1-14软仿真调试（14）在KeilµVisiion2中选择Peripherals中的Port0、Port3，如图1-15所示。图1-15全速运行结果（15）在KeilµVisiion2中，选择Debug中的StipOver（或F10）即可进行单步调试；若选择Step（或F11）可深入子程序中调试；若选择Go（或F5）可全速运行程序。在此选择全速运行，即可看见Port0和Port3口各位变化。