实验八Proteus仿真软件使用方法

1、实验八Proteus仿真软件使用方法1 .实验目的：(1) 了解Proteus仿真软件的使用方法。(2) 了解51单片机编程器Keil与Proteus仿真软件的联用方法。2 .实验要求：通过讲授和操作练习，学会正确使用Proteus仿真软件及Keil编程及其联合调试。3 .实验内容：(1) Proteus仿真软件介绍Proteus软件是由英国 LabCenter Electronics公司开发的 EDA工具软件，由ISIS和ARESM个软件构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件，ARES一款高级的布线编辑软件。它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布

2、线来实现一个完整的电子设计。通过Proteus ISIS软件的VSM(拟仿真技术)，用户可以对模拟电路、数字电路、模数 混合电路，以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元器件一起仿真。图8-1是Proteus ISIS的编辑窗口：U1TITLED ISI5 %汴门y十日立1匚血.)>，/口 飞白AS*C OP- if I 卜i，| 1口 - I O推.不，产E图8-1 ISIS 的编辑界面图中最顶端一栏是“标题栏”，其下的“ File View Edit”是“菜单栏”，再下面的一栏是“命令工具栏”，最左边的一栏是“模式选择工具栏”；左上角的小方框是“预览 窗口”，其下的长方框是“对象

3、选择窗口”，其右侧的大方框是“原理图编辑窗口”。选择左侧“模式选择工具栏”中的 » 图标，并选择“对象选择窗口”中的P按钮，就会出现如图8-2的元器件选择界面:蛇 Pick DevicesKecrdj：R&sulb (Nd FilialScberoalic Ptevieh1.DevcisUbpiyMMdi hde Wortfe,5Wego 学Wl EaLegofrssl号 Capactot CMOS 400Q$d心 ConnectcrE 口ata Canv? iters Debugging Tods Died酹 EDL10D0Q Series Eleclromechanica

4、l Indudat Laplace Piimrtivej Mechanic? MmaylCs MlCICilXWMiS&nr IC& MiscBllane5 Mcdefllhg Rmtives- Operational加皿论信 口区配 leelfoniet PICAXE PLM&FPGMSUfarMheoapanifacturei:INadiing sdlecled lai previswl元器件库列表PCB ReviewHd search ctena.Please efiter o ar more keywards and/oi 3 tKggBy, SiJx-ateg

5、o or Manufacturer.INadiing selacled lot previswlE图8-2元器件库选择界面在元器件列表框中点击你需要的器件类型（例如：电阻-Resistors, 单片机芯片 -MicroprocessorlCs, LED-Optoelectronics ）或在左上角的关键字（ Keywords）框中输入 你需要的器件名称的关键字（如：信号源 -Clock, 运放-CA3140等），就会在图8-2中 间的大空白框列出你所需的一系列相关的元件。此时，你可用鼠标选中你要的元件，则图 8-2右上角的预览框会显示你所要元件的示意图，若就是你要的元器件，则点击OK按钮，该元

6、器件的名称就会列入位于图8-1左侧的“对象选择窗口”中（参见图 1左侧下方框）。所需元器件选择好后，在“对象选择窗口”选择某器件，就可以将它放到图8-1中的“原 理图编辑窗口”中（若器件的方向不合适，你可以利用图1左下角的旋转按钮来改变它）。将所要的元器件都选好后，将它们安放到合适的位置，就可以用连接线把电路连接好， 结果 存盘（请按规定的目录存盘，并记住其路径 /目录/文件名学号-实验序号）。（2） 51单片机编程器-Keil V3 的使用Keil编程器可用于 MCS-51单片机软件编程与调试，它的工作界面如图8-3所示：Keil编程器是 Keil Software Inc/Keil Ele

7、ctronicGmbH开发的基于 80C51 内核的微处理器软件开发平台，可以完成从工程（ Project ）的建立和管理、程序的编译和连接、目 标代码的形成、软件仿真等一套完整的软件开发流程。它与Proteus挂接，可以进行单片机应用系统的硬件仿真。汇编语言编程方法： 打开“File ”菜单一选择新建“ New. ” 一 在弹出的文本框（Text1 ）中编写所需 的汇编语言程序一程序写好后，保存（从File Save As. 一选择某目录，文件名.ASM,存盘）； 打开"Project "菜单一 选择新建工程“New Project." 一 在弹出的窗口填写：

8、工程名 - 保存（文件名的后缀是.uv2 。此时图8-3的工程窗口中将建立Target1及Source Group 1 ) 打开 Project 来单一 选择Components,Environment,Books一 在弹出的囱口的Project Components 点击“Add Files ” 一 加入所写的汇编文件（选中该文件， Add）;打开"Project ”菜单一选择"Select Device for Target 'Target 1 '” 一在弹出 的CPU0 口选择所用的单片机厂家（选 Atmel）及CPUK片名称（如 AT89C5D，按“

9、确定” 键；打开"Project "菜单一选择"Options for Target 'Target 1 '” 一在弹出的窗口 中选择“ Output” 一 填入输出文件名称，并选择输出文件类型（HEX文件），见图8-4。k pVisionSQIe Edit KJew Efolect Qebug Fla?h PetJpherals Im(5 *5 的ndow tjeb二品富窗口九二作物于侬程窗口 J图8-4为输出文件命名及确定 HEX类型南口2：输出留口l±l圆±TBuild A ConwiAnd X Find in FlsZ图

10、8-3 Keil V3 界面图ptnns For Target'Target 1"Devi eeI T*rc«t Ouwut | Li Hi ng | C51| AEW Create Executable：.key-LEJ)N：=jiie of Executable:ELE1 Locate I B151 Mise输入文件名“ Debug Iitforimati aHEX HEX-60Create KEI Fi：斤 Browse Xo.formatiC' Create Library： . key-LED. T.TB选择建立HE工文件 Create Batch

11、. FileAfter MakeErowwja,|确定 I取消 IDefaults帮助 I打开"Project ”菜单一选择"Options for Target 口中选择“ Debug” 一 为连接调试选择仿真器见图8-5图8-5选择调试的仿真器及运行设置'Target 1 ' ” 一在弹出的窗 一按“确定”键。 单击置 或寓（参见图8-3）完成对所编写程序的编译，编译情况会显示在图8-3的输出窗口中，如有语法错误，会给出提示，应修改出错处后，再次编译。（3）仿真：在Proteus ISIS 界面调入所设计的硬件图，双击CPU,填入相应的HEX运行文件的名

12、称（参见图8-6,文件所在目录应正确），点击运行按钮，即可实现与硬、软件的联合调试。图8-6单片机程序可执行文件的路径、名称输入（4）示 例：硬件电路图见图8-7所示；相应的汇编语言程序如下:ORG 0000HAJMP MAINMAIN: MOVC, P1.3MOVP1.7, CMOVC, P1.2MOVP1.6, CMOVC, P1.1MOVP1.5, CMOVC, P1.0MOVP1.4, CACALL DELAYAJMPMAIN;将接按键的I/O 口的状态（0或1）移给进位位 C , ;再由进位位C转给对应的发光二极管的连接位。;以便控制发光二极管的亮或灭。DELAY: MOV R5,

13、#5FH L1: MOV R6, #0AFHDJNZ R6, $ DJNZ R5, L1 RET;软件延时子程序隹 LED - ISlSPMrfessdcinalJPlJdRie yeM» Edt Jwlj PMigri &a&h Jour« Debug librsv Temptate Syitem ®LED-YELLOW MINREB11DR SWITCHGIHB DEVICE".AT3HC51,FEidE-kHHUII=lE=sdSHEKEIC Q - r * | I， l+ I M IRootshSn图8-7示例的硬件电路图在Kei

14、l编程界面输入上述程序，编译成可执行HEX文件，双击图8-7的CPU参考图8-6填好相应的HEX文件的路径及名称，按“OK键退出。点击运行按钮（图8-7下沿的U_J）, 运行情况见图8-8所示。EE LED -F5I5 Pnikgimid (Aiiinidlirby)14 %Z Edfc TWfc 口H in 0 日讨！ ECui出 口 efautj LibrMy Tenjplate 5 的 Mi叵有1中曲一图忘I*中网电网珂强11又电|在上|餐*户1富,1 而I圜回回I四ledvellcw MIMRES110R SWITCHCOP t，1 * 1 H I I O 5 PiKSefs) i A

15、NIMAT HG OQ:Cffi2&.250QOO (CFU bad Bi)图8-8示例电路运行结果请自己完成以上示例的硬、软件调试。每人的实验结果打包，以文件名（DZ班-学号-实验序号）上交，并完成实验报告。（3） KEIL编译器与Proteus软件联调sis I - ISIS Professionaling)名件皆m芭5骈艮电！工具四役计里里瑕国源文件处口0.圆寻图园照申争国电殴口ui怕 >ATAL1PSEH AJL£ EAD1z3d-5 57 PPFPPPPPH开始重启动调试ClfFlZII 首停P4U3e停 itSluf t+f tustI团猛Q:牛学执行FIH

16、全源执行QHF12定时限执行是单步执行眺H过程）no后单步执行进入过程FL1射从子程序跳出ctrll L1*执行到祖运的出ttCirl+'FIQ堇营理出窗口重置不变模里敷据 Cm打眄/ 肌电砂oHicf .nAwBI.h.使用远程附设备!3标题水平9 工标品七百世）1. Sinulatacn Le2. 'flitch YTiMov库也）想檀心系统理助魁1调试3 加31 CPU Be tisur c - U11 8051 CPV STR Memurp - UI5. 8051 CPU Eagriel CDW1) Hwinry - 1TL! 4 iMessage(s)Shows th

17、e currshi|)r loaded componehis.图8-10远程联调Proteus设置在Proteus ISIS界面调入所设计的硬件图，点击调试,使用远程调试设备选项打即启动了 Proteus与Keil的远程联调功能。紧接着点击ISIS界面左下方的匚二I按钮，使得所设计的电路处于运行模式。Keil 平台，创建工程，打开" Project ”菜单一选择"Options for Target 'Target 1' ” 一在弹出的窗口中选择“ Debug” 一 为连接调试选择仿真器 见图8-11 一按“确 定”键。图 8-11 Keil+Proteus

18、 联调 Keil 端设置设置完毕后，点击 Keil工程编译成功，点击图8-12的 按钮，使得编译成功的源 文件进入调试状态。目 FjL Edit 的 Fi口imt 小电口氏 Flfh Ffcrnph=Iqal4 5TLs Nimxh*等区因尽Tarctt1zJWorkqpKi国QR&WMHLJMTRhinQR&QgQHHAUJ： CLRPZa QNOP3ETBPZ.O|LJM? MTH曰 K r«-g«t i日Soiiurc-b Gra-np |羽 1 ASH图 8-12 Keil+Proteus 联调进入联调状态，程序处于待运彳T状态，最初始的时候，PC指

19、针光标K指向0000H开始的位置。用户分别选择言科济第四个功能键，可以实现程序全速运行，单步进 入，单步退出及程序复位等功能的选择。实现程序运行的 Debug跟踪，辅助调试程序，最终用户运行的结果可以通过图8-10的ISIS界面观察硬件的状态变化。ORGOaOOHLJMPHAINORG003OHP2.0MAIM:CLRNOPSETBP2.0LJMPMAIMEWD(4)作业：在 Proteus ISIS图8-13程序运行状态界面设计图8-14、8-15所示的MCS-51单片机分别于 ADC0809及DAC0832的接口的电路原理图，为下一次实验做好准备。图8-14 8031 与ADC0809的接

20、口设计POTDo大D71LEVCCVRDAC0832DAC 0832单缓冲接口电路图8-14 8031 与DAC0832的接口设计实验九并行 AD、 DA 实验1. 实验目的 掌握采用并行接口实现外部器件的扩展方法； 掌握ADC080/英/数转换芯片与单片机的接口设计及ADC0809的典型应用；掌握DAC0832卞莫I数转换芯片与单片机的接口设计及DAC0832的典型应用。2. 预习要求 理解内存与IO 统一编址的外设端口地址的映射及控制； 理解用查询方式、中断方式完成模/ 数转换程序的编写方法； 理解DAC0832直通方式，单缓冲器方式、双缓冲器方式的编程方法。3. 实验设备计算机1 台；P

21、roteus仿真软件1套。4. 实验说明 ADC0809 的工作方式AD 从启动转换到转换结束需要一段时间，称为转换时间。ADC0809 转换是否结束可以通过EOC 管脚表征。在 START 信号上升沿之后不久，EOC 变为低电平。当 A/D转换结束时，EOC 立即输出一正阶跃信号，可用来作为A/D 转换结束的查询信号或中断请求信号。从启动AD 转换到实现AD 转换结果的读取有三种方法：延时法、查询法和中断法。延时法就是在启动AD 转换结束后，经过一段时间的等待之后（等待时间>=转换时间） ，实现 AD 转换结果的读取。查询法是启动AD 转换结束后，不断查询EOC 的管脚电平的状态是否为

22、高电平，如果条件满足，认为转换结束，进行AD 转换结果的读取。中断法是利用EOC 转换结束后产生的电平变化，触发单片机的外部中断，并在中断服务程序内，实现AD 转换结果的读取。由于表征ADC0809 转换结束的EOC 电平逻辑与 89C51 单片机外部中断电平逻辑标准相反，所以采用中断法触发89C51 的外部中断，需要将EOC 经过一个反相器，再与外部中断接口连接。 DAC0832 的工作方式DAC0832 内部有两个寄存器，能实现三种工作方式：双缓冲、单缓冲和直通方式。双缓冲工作方式是指两个寄存器分别受到控制。当 ILE 、 CS 和 WR1 信号均有效时，8 位数字量被写入输入寄存器，此时

23、并不进行A/D 转换。当WR2 和 XFER 信号均有效时， 原来存放在输入寄存器中的数据被写入DAC 寄存器，并进入 D/A 转换器进行D/A转换。 在一次转换完成后到下一次转换开始之前，由于寄存器的锁存作用，8 位 D/A 转换器的输入数据保持恒定，因此D/A 转换的输出也保持恒定。单缓冲工作方式是指只有一个寄存器受到控制。这时将另一个寄存器的有关控制信号预先设置成有效，使之开通，或者将两个寄存器的控制信号连在一起，两个寄存器作为一个来使用。直通工作方式是指两个寄存器的有关控制信号都预先置为有效，两个寄存器都开通。只要数字量送到数据输入端，就立即进入D/A 转换器进行转换。这种方式应用较少。5. 基础型实验内容 图 9-1 为 ADC0809 的扩展电路图，利用Proteus 仿真软件设计该硬件电路图。说明AD转换的过程，并在 Keil环境设置断点运行以下程序，可调电源分别调至两个 极端，观察寄存器及内存单元的变化。图9-1 ADC0809的扩展电路图MAIN:CLRSETBMOVNOPMOVXWAIT: JBMOVXNOPLJMPMAINORG 0000HAP3.