单片机实验0

2013单片机实验所谓单片机，就是把中央处理器CPU、存储器（Memory）、定时器、I/0（Input/Output）接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机可以广泛应用在我们日常生活的各个领域，家用电器是单片机应用最多的领域之一。由于家用电器体积小、品种多、功能差异也大，因而要求其控制器不仅体积小，以便能够嵌入家用电器中，同时要求控制器有灵活的控制功能。单片机以微小的体积和编程的灵活性成为家用电器实现智能化的心脏和大脑。各组成部分既相对独立，又相互交叉硬件系统软件系统接口系统开发工具硬件原理（RAM，IO，T/C，INT，UART）存储器输入/输出单元定时/计数器中断系统串行通信软件编程C51语言程序汇编语言程序串口/并口仿真器实验箱(目标板)仿真软件(集成开发环境)34芯电缆仿真头1402120EPROM写入器（或下载线）单片机开发系统组成框图KeilC51简介KeilC51是51单片机软件开发的C语言和汇编语言环境，可以连接硬件仿真器仿真；也可以进行纯软件仿真或与Proteus软件联合进行仿真。开发工具——Keil集成开发环境软件单片机的开发过程1、任务分析2、设计并制作硬件3、编写软件。在编写软件之前，首先要确定一些常数、地址，然后用文本编缉器编写软件，编写好后，用编译器对源程序文件编译、查错，直到没有语法错误4、应用仿真机对软件进行调试，直到程序运行正确5、运行正确后，就可以写片（将程序固化在EPROM中）仿真是单片机开发过程中非常重要的一个环节，除了一些极简单的任务，一般产品开发过程中都要进行仿真，仿真的主要目的是进行软件调试，当然借助仿真器，也能进行一些硬件排错。一块单片机应用电路板包括单片机部份及为达到使用目的而设计的应用电路，仿真就是利用仿真器来代替应用电路板（称目标机）的单片机部份，对应用电路部份进行测试、调试。仿真分软件模拟仿真和利用仿真器仿真两类。仿真、仿真器软件模拟仿真（PROTEUS)是指用仿真软件来模拟单片机运行情况，一般我们学习指令系统时常用这种方式，它不能进行硬件系统的调试和故障诊断。利用仿真器仿真利用仿真器以及微机可以进行软硬件系统的调试和故障诊断。在仿真调试过程中，可以以各种运行方式运行程序（断点、单步、跟踪），还可以观察到单片机内部存储器、寄存器等的状态。一、仿真器常见的仿真器二、编程器常见的编程器三、下载线并行口下载线USB口下载线PROTEUS单片机仿真软件PROTEUS仿真与分析示例1：PWM电机控制——动态效果动态器件使仿真直观生动CPU可加载程序运行PROTEUS仿真与分析示例2：单片机游戏——动态效果游戏手柄可映射到PC键盘上游戏显示屏（LCD）引脚逻辑状态显示CPU运行游戏程序PROTEUS仿真与分析示例３：温度测量电路——虚拟与现实的交互PROTEUS仿真电路PC串行口串行电缆实际温度测量板通过物理接口模型，可以实现虚拟仿真电路与外部实际电路的双向通信KeilC开发软件简介单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，KeilC51软件是目前众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑，编译，仿真于一体，支持汇编，PLM语言和C语言的程序设计，界面友好，易学易用。1.Keil的编译环境μVision3Keil是德国KeilSoftware公司的51单片机开发软件包，包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理及仿真调试器，通过一个windows下的集成开发环境（uVisoin3）组合起来。μVision3的软件界面包括四大组成部分，即菜单工具栏，项目管理窗口，文件窗口和输出窗口。μVision3中共有11个下拉菜单。工具栏的位置和数量可以通过设置选定和移动。项目管理窗口用于管理项目文件目录，它由五个子窗口组成，可以通过子窗口下方的标签进行切换，它们分别是：文件窗口，寄存器窗口，帮助窗口，函数窗口，模版窗口。项目管理窗口：输出窗口：输出窗口用于编译过程中的信息交互作用，由三个子窗口组成，可以通过子窗口下方的标签进行切换，它们分别是：编译窗口，命令窗口，搜寻窗口。信息窗口：观察窗口（Watch&CallStackWindows）输出窗口（OutputWindows）存储器窗口（MemoryWindow）反汇编窗口（DissamblyWindow）串行窗口（SerialWindow）输入源程序→建立工程→对工程进行详细设置→将源程序变为目标代码→运行调试。2、μVision3的基本使用方法举例：LED闪烁控制功能（1）建立工程文件点击“Project-NewProject…”菜单，在编缉框中输入一个名字（设为exam1），无需扩展名。选择目标CPU（Intel系列的80C51BH）（2）源文件的建立点击新建文件按钮打开一个新的文本编缉窗口输入程序源代码，以*.c保存该文件。（3）添加源程序（右击“SourceGroup1”→点击“AddfiletoGroup”SourceGroup1”→添加生成的.c文件）（4）工程设置右击Project窗口的Target1→选择“Project-Optionfortarget‘target1’”→工程设置对话框设置对话框中的OutPut页面（勾选“CreatHexfile”）设置对话框中的Debug页面（选中Use和下拉框“PROTEUS……”）（5）编译、连接产生目标代码（hex文件）点击F7或工具按钮启动编译、连接功能。完成后将在命令窗口中显示编译结果若有语法错误，双击出错提示可指出错误所在行号1、将Keil编译形成的*.hex文件加载到*.DSN文件中，通过proteus控制仿真运行（无法在运行过程中进行调试）程序运行的两种方法：2、在Keil软件里控制Proteus仿真运行（可以在运行过程中进行调试）步骤：下载（）→运行（）→停止（）(6)一般调试过程①启动调试过程——Ctrl+F5、、Debug-Start/StopDebugSession②开始调试——详见下页③结束调试——、Debug-StopRunning调试工具栏复位运行到光标行执行完当前子程序过程单步单步停止运行调试菜单栏快捷键指向下条运行行基本调试手段：1、运行到光标行——从当前行运行到光标所在行（Ctrl+F10）2、严格单步运行——遇到函数时亦单步进行（F11）3、跨函数单步运行——遇到函数时将其视作一行语句（F10）4、断点运行——全速运行到断点行停止（双击设置/解除断点）5、监视输出端口——打开IO窗口（Peripherals-I/O-Ports）6、监视运行变量——打开Watch#1窗口（点击）……一、KeilC开发软件的使用KeilC开发软件的安装和使用1.建立新工程。单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中NewProject选项。然后选择需要保存的路径，输入工程文件名，点击保存。2.单片机选型。keilc51几乎支持所有51核的单片机，用户可以根据使用的不同单片机来选择，如选择Atmel的AT89C52之后，点击确定。右边栏是对此单片机的基本的说明。3.编写源程序。单击File菜单，在下拉菜单中单击New选项，此时，光标在编辑窗口里闪烁。在输入源程序之前，建议首先保存该空白的文件。单击File菜单，在下拉菜单中选中SaveAs选项，在“文件名”栏右侧的编辑框中键入文件名，同时必须键入正确的扩展名（如果用Ｃ语言编写程序，则扩展名为.c；如果用汇编语言编写程序，则扩展名必须为.asm。最后，单击保存按钮。4.将程序添加到工程中。回到编辑界面，单击Target1前的“＋”号，然后在SourceGroup1上单击右键，接着单击AddFilestoGroup‘SourceGroup1’，选中Test1.c，单击Add。KeilC开发软件的使用5.程序编译。单击Project菜单，在下拉菜单中单击BuildTarget选项，在Output窗口可以查看编译结果。若提示“0个错误、0个报警”，则说明编译正确。如果在编译、连接中出现错误，则可按照提示进行检查。程序编译前应在选项设置中勾选“CreateHEXFile”Proteus应用简介Proteus是集智能原理图输入系统（ISIS）和高级布线与编辑软件（ARES）两大功能与一体的电子设计系统。PROTEUS单片机仿真开发软件使用智能原理图输入系统——ISIS（IntelligentSchematicInputSystem）,用于电路原理图设计、单片机编程调试及仿真运行。高级布线与编辑软件——ARES（AdvancedRoutingandEditingSoftware），用于印制电路板的设计。ISIS模块应用举例要求：完成一个计数显示器的电路原理设计、汇编软件调试以及动态仿真运行三项任务。（1）启动ISIS（2）绘制电路原理图（3）输入单片机汇编程序（4）进行源代码调试（5）仿真运行实例1运行效果PROTEUS开发软件的使用基本步骤PROTEUS单片机仿真开发软件的安装和使用1.建立新工程。单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中NewProject选项。然后选择需要保存的路径，输入工程文件名，点击保存。2.绘制电路原理图。3.编写源程序。4.将程序添加到芯片中。5.运行仿真调试。课后任务•1.了解PROTEUS单片机仿真软件•2.了解KEILC51软件•3.上网查阅有关keil与Proteus联调的相关资料