MCS-51汇编语言程序设计与调试.ppt

学习情境3MCS 51汇编语言程序设计与调试3 2PROTEUS软件平台介绍 3 2 1复习 汇编指什么 伪指令的作用 伪指令有哪些 各是什么功能 流程图的表示方法 Proteus概要ProteusISIS的特点Proteus的仿真工具微处理器系统仿真 VSM PROTEUS的物理接口模型ProteusPCB设计PROTEUS新特点实例演示 ISIS ARES Proteus NEW Exam 3 2 2Proteus概要 ProSPICE混合模式仿真器 ISIS设计仿真平台 VSM嵌入式仿真器 ARESPCB设计平台 ProteusDesignSuite 3 2 2PROTEUS概要 架构 模拟电路仿真 数字电路仿真 原理图设计 原理图调试 PCB设计 PCB3D预览 生成光绘文件 单片机仿真8086仿真ARM仿真PLD仿真 Proteus是英国Labcenter公司研发的嵌入式系统仿真开发软件 在Proteus中 从原理图设计 单片机编程 系统仿真到PCB设计一气呵成 真正实现了从概念到产品的完整设计 ISIS原理图设计与仿真 ARES线路板设计 3 2 2PROTEUS概要 理念 Proteus概要ProteusISIS的特点Proteus的仿真工具微处理器系统仿真 VSM PROTEUS的物理接口模型ProteusPCB设计PROTEUS新特点实例演示 ISIS ARES Proteus NEW Exam 3 2 3ProteusISIS的特点 Proteus智能原理图输入系统 ISIS 是原理图设计和电路仿真的基本平台 ISIS绘图简单快捷 特别是在7 1版以后 鼠标功能大大加强 并新增了设计浏览器用于原理图与PCB的交叉检查 ISIS主要有以下几个特点 个性化的编辑环境快捷选取 放置器件层次化设计可视化设计浏览器仿真日志原理图自动连线灵活多样的设计输出 3 2 3PROTEUSISIS的特点 个性化的编辑环境 用户可自定义原理图外观 包括线宽 线型 填充类型 字符等 还可以使用风格模板 用户可以自己设置快捷键定义 3 2 3ISIS的特点 快捷选取 放置器件 通过模糊搜索可快速从器件库中选取器件 并且可以实况预览和选择器件的PCB封装 输入关键字 器件列表 器件分类目录 原理图器件预览 PCB封装预览 3 2 3ISIS的特点 层次化设计 支持多页或子电路设计 允许子电路器件值的参数化表示 子电路的应用 3 2 3ISIS的特点 可视化设计浏览器 强大的设计浏览 查找 替换功能 3 2 3ISIS的特点 仿真日志 便于仿真的监控和故障诊断 3 2 3ISIS的特点 原理图自动连线 自动连线功能使得连线轻松快捷 新版本采用非模态 modeless 的选择与连线 软件操作更加智能化 灵活多样的设计输出 原理图 包括仿真画面 以多种格式图片 如位图 PDF文件等 输出以便发表与存档 设计完成还可以输出多种格式的网络表 3 2 3ISIS的特点 Proteus概要ProteusISIS的特点Proteus的仿真工具微处理器系统仿真 VSM PROTEUS的物理接口模型ProteusPCB设计PROTEUS新特点实例演示 ISIS ARES Proteus NEW Exam 3 2 4Proteus的仿真工具 3 2 4PROTEUS仿真工具 PROTEUS提供了大量的虚拟仪器 曲线图表 激励源和探针等仿真工具 探针 电压探针 电流探针电路激励 14种激励信号源曲线图表 13种曲线图表虚拟仪器 13种虚拟仪器如示波器等 仿真工具 探针可以直接布置在线路上 用于实时采集和测量电压 电流信号 电压探针 Voltageprobes 即可在模拟仿真中使用 也可在数字仿真中使用 在模拟电路中记录真实的电压值 而在数字电路中 记录逻辑电平及其强度 电流探针 Currentprobes 仅在模拟电路仿真中使用 可显示电流方向和电流瞬时值 探针即可用于基于图表的仿真 也可用于交互式仿真中 电压探针 电流探针 2种探针 DC 直流电压源Sine 正弦波发生器Pulse 脉冲发生器Exp 指数脉冲发生器SFFM 单频率调频波信号发生器Pwlin 任意分段线性脉冲信号发生器File 文件信号发生器Audio 音频信号发生器DState 稳态逻辑电平发生器DEdge 单边沿信号发生器DPulse 单周期数字脉冲发生器DClock 数字时钟信号发生器DPattern 模式信号发生器Scriptable 可编程信号源 14种信号源 模拟图表 ANALOGUE 数字图表 DIGITAL 混合分析图表 MIXED 频率分析图表 FREQUENCY 转移特性分析图表 TRANSFER 噪声分析图表 NOISE 失真分析图表 DISTORTION 傅立叶分析图表 FOURIER 音频分析图表 AUDIO 交互分析图表 INTERACTIVE 一致性分析图表 CONFORMANCE 直流扫描分析图表 DCSWEEP 交流扫描分析图表 ACSWEEP 13种图表 虚拟示波器 OSCILLOSCOPE 逻辑分析仪 LOGICANALYSER 计数 定时器 COUNTERTIMER 虚拟终端 VIRUALTERMINAL 信号发生器 SIGNALGENERATOR 模式发生器 PATTERNGENERATOR 交直流电压表和电流表 AC DCVoltmeters Ammeters SPI调试器 SPIDEBUGGER I2C调试器 I2CDEBUGGER USB调试器 USBDEBUGGER I2C总线调试窗口 13种虚拟仪器 Proteus概要ProteusISIS的特点Proteus的仿真工具微处理器系统仿真 VSM PROTEUS的物理接口模型ProteusPCB设计PROTEUS新特点实例演示 ISIS ARES Proteus NEW Exam 3 2 5微处理器系统仿真 VSM 单片机系统的仿真是ProteusVSM 虚拟系统模型 的主要特色 用户可在Proteus中绘制原理图 编辑 编译 调试代码 并直观地看到仿真结果 完成单片机系统的设计 Proteus目前的仿真模型达到46000多种 Labcenter公司还在持续不断的添加 其中CPU模型有ARM7 8051 8052 AVR HC11 PIC 8086 BasicStamp MSP430 同时模型库中包含了LED LCD显示 键盘 按钮 开关 常用电机等大量通用外围设备 VSM能仿真多个CPU 它能便利处理含两个及以上微处理器的系统设计 3 2 5 1微处理器系统的仿真 内部数据存储器窗口 源代码窗口 提供了四种程序执行命令按钮 程序调试断点 处理器程序计数器的当前位置 SFR存储器窗口 CPU寄存器窗口 观测窗口 3 2 5 2微处理器系统的调试 可以使用PROTEUS自带的汇编语言的编译器进行代码的编译 3 2 5 3微处理器汇编代码的调试 汇编源码调试窗口 如果设置编译环境 使其输出含有调试信息的代码文件 下载到单片机 仿真时就能直接在Proteus下观察 调试C源代码 CPU加载OMF文件 C源码调试窗口 3 2 5 4微处理器C代码的调试 Keil处于运行状态 Proteus同时进入运行状态 3 2 5 4微处理器C代码的调试 连接调试 Proteus概要ProteusISIS的特点Proteus的仿真工具微处理器系统仿真 VSM PROTEUS的物理接口模型ProteusPCB设计PROTEUS新特点实例演示 ISIS ARES Proteus NEW Exam 3 2 6PROTEUS的物理接口模型 物理接口模型 PhysicalInterfaceModel 是PROTEUS虚拟电路与外部建立通信的桥梁 目前最新的ProteusVSM中有以下物理接口模型 COMPIM 串口物理接口模型仿真电路通过本机的RS232接口与外部通信 EPIM 以太网物理接口模型仿真电路通过本机的网络接口与外部通信 目前有RTL8019AS和ENC28J60两种控制器模型 3 2 6 1物理接口模型 PC串行口 COMPIM模型 实际温度测量板 Proteus仿真电路 通过串口物理接口 COMPIM 模型 可以实现虚拟仿真电路与外部实际电路的双向串行通信 串行电缆 3 2 6 2串口物理接口模型 使用以太网物理接口模型 EPIM 可以实现虚拟仿真电路通过本地网卡与局域网内其他计算机的双向网络通信 LAN 电脑 1 电脑 2 ENC28J60模型 3 2 6 3以太网物理接口模型 Proteus概要ProteusISIS的特点Proteus的仿真工具微处理器系统仿真 VSM PROTEUS的物理接口模型ProteusPCB设计PROTEUS新特点实例演示 ISIS ARES Proteus NEW Exam 3 2 7ProteusPCB设计 Proteus不仅能完成电路的仿真与分析 还可以用ARES来完成PCB设计 ARES集成了世界级的基于形状的布线器 能够轻松完成一般的布线 它是对ISIS的完美补充 项目管理简单 易操作支持16个铜箔层 2个丝印层 4个机械层加板边 禁止布线区 阻焊区及锡膏覆盖区 3 2 7ProteusPCB设计 ARES的封装库包括标准的SMT封装 IPC7351封装和双列直插封装 共四千八百多个 丰富的器件封装 3 2 7ProteusPCB设计 封装库 增强的设计规则管理器 用户可以通过设计管理器配置设计规则对特定的层 特定的网络或一组网络进行管理 还可以创建任意数量的设计规则 网络选择 导线和过孔定义 板层设定 飞线显示 3 2 7ProteusPCB设计 规则管理 器件布局 自动 手工 自动布线 自动布局与布线 ARES支持手工与自动布局布线 在布局时可以以任意角度摆放器件 在布线时我们可以选择4种布线方式 全局基于形状的自动布线 交互式布线 用户脚本化布线 外部自动布线器布线 3 2 7ProteusPCB设计 布局布线 Proteus基于形状的自动布线器在BGA器件引脚周围布线前和布线过程中 基于形状的布线器 ARES包含了一个世界级的集成的基于形状的自动布线器 使用了高级的 被证实了的 基于代价冲突的优化算法以获得最大化布通率 布线器 3 2 7ProteusPCB设计 ARES在支持RS274D及新的RS274X格式的GERBER输出的同时 还增加了对目前世界上智能水平最高的CAD CAM数据交换格式 ODB 的输出支持 输出层设置 Gerber格式 CAD CAM输出 3 2 7ProteusPCB设计 支持引脚交换和门交换优化 3 2 7ProteusPCB设计 支持器件和PCB的3D预览 3 2 7ProteusPCB设计 Proteus概要ProteusISIS的特点Proteus的仿真工具微处理器系统仿真 VSM PROTEUS的物理接口模型ProteusPCB设计PROTEUS新特点实例演示 ISIS ARES Proteus NEW Exam 3 2 8PROTEUS新特点 3 2 8PROTEUS新特点 目前版本为PROTEUS7 7sp3Easy HDL新增加控制器类型Msp430新增加控制器类型8086硬件图形加速器 利用独立显卡来提供更快的图形刷新速度 PCB3D视图优化 空板 焊层和助焊层 开槽和带开槽的焊盘 可以在2D视图中导入位图和Logo PDF格式输出 原理图和PCB都可以以这种格式输出 3 2 9实例演示 P84例4 1利用89C51的P1口对8个发光二极管依次进行三组先后效果的显示第一组 D0 D3亮第二组 D4 D7亮第三组 D0 D7亮 流程图 开始 第一组显示 结束 延时1s 第2组显示 延时1s 第3组显示 顺序程序结构 程序 ORG0000HMOVP1 0FHLCALLDELAY1SMOVP1 0F0HLCALLDELAY1SMOVP1 0FFHSJMP DELAY1S MOVR7 20D1 MOVR6 200D2 MOVR5 124DJNZR5 DJNZR6 D2DJNZR7 D1RETEND 仿真步骤 1 打开proteusisis 2 进入proteusisis 3 保存设计 4 添加元件 1 点击元件按钮 添加元件 双击 则会出现在主窗口处 2 分别添加元件74ls240 晶振 crystal 电容 cap led 电阻 res 2 单击元件 鼠标变为铅笔形状 在编辑区域单击 即能放置元件 3 放置晶振 需要旋转 点击右键进行选择 4 首先绘制晶振电路 4 给晶振电路添加接地端 方法点击 终端模式 添加接地端GROUND并接线 5 双击电容值1uF 弹出如图所示的对话框 修改电容的大小为30pF 点击确定 6 双击晶振X1 名称可以默认也可以修改 把频率修改为12MHz 7 绘制复位电路如图所示 用到的元件有终端模式的POWER 元件模式的电阻res 10K 电容cap 1uF 8 给EA端加载高电平 9 加载led和电阻res 500 注意电阻值的修改 电路图如图所示 10 复制电阻和led 共复制7组 10 绘制74ls240 并根据本程序画图需要进行镜像 11 如图所示完成剩余电路的绘制 12 添加代码文件 点击新建 12 添加代码文件 点击新建 13 编辑代码 14 编译代码 15 程序编译完后 在相关路径下生成 hex文件 双击单片机图标 加载程序到单片机中 16 运行 17 调试 点击暂停按钮 即可弹出代码对话框 图中红色的箭头标明了当前程序运行的位置 如果没有弹出程序对话框 也可以通过菜单 调试 8051CPUsourcecode U1 单片机的名称 调出代码对话框 18 查看SFR寄存器状态 方法菜单 调试 8051CPUSFRMEMORY U1 单片机的名称 在该对话框上点击右键还可以改变显示的数据类