单片基础及其应用 3

项目二单片机开发软件应用3031任务1

KeilμVision4软件应用任务2

Proteus7.10软件应用任务3

在系统编程软件应用KeilμVision4软件应用任务1321.了解KeilμVision4软件的工作界面。2.能使用KeilμVision4软件创建项目工程文件。3.能使用KeilμVision4软件新建源程序文件并编写源程序。4.能使用KeilμVision4软件编译、调试和执行程序。33单片机是通过程序实现各种控制功能的。KeilμVision4软件是基于Windows平台的单片机开发环境，集编写、编译、仿真等功能于一体的软件，是单片机初学者学习MCS-51系列单片机编程最流行的软件之一。本任务要求通过完成点亮一个LED程序的编写及运行，熟练掌握KeilμVision4软件的使用方法。为完成此任务，需要学习KeilμVision4软件等相关知识。3435一、KeilμVision4软件的工作界面KeilμVision4软件的工作界面包括主菜单栏、工具栏、工程文件管理窗口、程序编辑区、信息框等，如图所示。36KeilμVision4软件的工作界面37二、项目工程文件的创建1.在KeilμVision4软件中单击主菜单栏“Project”→“NewμVisionProject”，如图所示。单击“NewμVisionProject”382.在弹出的对话框中选择保存路径，新建一个空文件夹，把项目工程文件放到里面，以避免和其他文件混合，如新建一个名为“LED”的文件夹，如图所示。新建文件夹3.选中新建的文件夹“LED”，进入此文件夹，给这个项目工程文件命名并单击“保存”按钮，如图所示。39保存项目工程文件404.在弹出的对话框的“CPU”选项卡中选择单片机厂商，在“资料库目录”中找到并选中单片机型号“AT89C51”，如图所示。5.单击“OK”按钮，一个项目工程文件创建完毕，接下来需要新建一个源程序文件。选择单片机厂商和型号41三、源程序文件的新建单击主菜单栏“File”→“New”（如图所示）或单击工具栏中的“NEW”按钮新建一个源程序文件（文本文件），出现程序编辑区，如下图所示。新建源程序文件42程序编辑区四、源程序的编写在程序编辑区中，输入C语言源程序，如图所示。43输入C语言源程序五、将源程序文件添加到项目工程中编写好源程序后，将该文件保存到项目工程文件夹中，文件扩展名为“C”，单击“保存”按钮，如图所示。44保存C语言源程序文件六、源程序的编译编译源程序是指创建能被写入单片机内部存储器中运行的十六进制文件，供Proteus软件运行使用，KeilμVision4软件中的源程序编译步骤如下。1. 设置目标文件属性在编译源程序前，先要设置目标文件属性。将光标移至最上层目录“Target1”并单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中设置目标文件属性，也可以直接单击“TargetOptions”按钮

，进行目标文件属性设置，如图所示。4546设置目标文件属性2. 编译源程序单击工具栏中的“Buildtargetfiles”按钮

，进行源程序编译，也可以通过主菜单栏选择“Project”→“Buildtarget”实现源程序编译。473. 查看编译结果执行编译源程序后，在“BuildOutput”窗口中可以看到编译信息。如果编译成功，“BuildOutput”窗口中会显示编译成功的信息，如图所示，并在项目工程文件夹中生成对应的目标文件LED.hex。48编译成功的信息如果源程序编译出现错误，“BuildOutput”窗口中会显示错误和警告信息，如图所示，可双击错误提示，找到错误所在的程序行并修改源程序，修改后再编译。49错误和警告信息七、源程序的调试单击工具栏中的“Start/StopDebugSession”按钮

进入调试模式，也可以通过主菜单栏“Debug”→“Start/StopDebugSession”（如下图a）或者按组合快捷键Ctrl+F5实现，若再按一次该组合快捷键，则又切换回编辑模式。调试模式运行界面如下图b所示。5051调试运行a）通过主菜单栏进入调试模式b）调试模式运行界面52调试运行a）通过主菜单栏进入调试模式b）调试模式运行界面KeilμVision4软件提供了单步运行、运行到光标行、连续运行等多种调试方式，用户可以根据需要选择合适的命令调试源程序，也可以在设置断点后，连续执行源程序进行调试。如果当源程序运行到中间时想从头再来，只要单击“Reset”按钮

即可。5354常用调试快捷按钮的说明八、存储器的查看在调试源程序时，经常需要查看存储器的内容。在调试模式下，单击主菜单栏“View”→“MemoryWindows”，即可显示或隐藏存储器窗口。存储器窗口中包含4个标签，即有4个存储器（Memory）空间。在第一个存储器空间的“Address”中输入“C:0”，即可看到一段程序存储内容，在其他存储器空间的“Address”中分别输入“X:0”“D:0”“I:0”，即可查看外部数据存储器空间、直接寻址的内部存储器空间和间接寻址的内部存储器空间，如图所示。5556存储器窗口九、外围部件的查看若要查看单片机的外围部件，则可单击主菜单栏“Peripherals”→“I/O-Ports”→“Port0”（如图所示）或单击主菜单栏“Peripherals”→“Timer”等。5758查看单片机的外围部件Proteus7.10软件应用任务2591.了解Proteus7.10软件的工作界面。2.能使用Proteus7.10软件挑选元器件并完成元器件、电源和地的放置。3.能使用Proteus7.10软件绘制电路图。4.能使用Proteus7.10软件加载程序并进行仿真运行测试。60Proteus7.10软件是一个单片机虚拟硬件平台，同时也是较为先进的单片机和嵌入式系统设计与仿真平台，它以其特有的仿真技术解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿真问题，可以在没有实际单片机硬件的条件下，利用此软件和KeilμVision4软件，进行源程序仿真调试，以验证程序的正确性。本项目任务1中已经用KeilμVision4软件编写好了点亮一个LED的源程序，本任务要求利用Proteus7.10软件模拟单片机硬件电路，进行单片机源程序的仿真调试。为完成此任务，需要学习Proteus7.10软件等相关知识。6162一、Proteus7.10软件的工作界面双击计算机桌面上的Proteus7.10软件图标进入软件的工作界面。Proteus7.10软件的工作界面包括标题栏、菜单栏、标准工具栏、绘图工具栏、元器件选择按钮、仿真工具栏、状态栏、预览窗口、列表窗口和电路图编辑窗口等，如图所示。63Proteus7.10软件的工作界面其中，绘图工具栏为电路图的绘制提供不同的操作工具，以实现不同的功能，常用绘图工具的按钮及其功能说明见下表。64常用绘图工具的按钮及其功能说明65常用绘图工具的按钮及其功能说明66常用绘图工具的按钮及其功能说明二、工程文件的新建打开Proteus7.10软件进入其工作界面，依次选择菜单栏“File”→“NewDesign”，弹出选择模板对话框，从中选择“DEFAULT”模板，单击“OK”按钮，如图所示，再单击标准工具栏中的“SaveDesign”按钮，在弹出的对话框中输入文件名后，单击“保存”按钮，完成新建工程文件的保存，文件自动保存为“led.dsn”，其中“dsn”为Proteus电路图默认的文件扩展名。6768选择模板对话框三、元器件的提取Proteus7.10软件提供了丰富的资源用于虚拟仿真实验，含有30多个元器件库、数千种元器件。69单击Proteus7.10软件工作界面中的“PickFromLibraries”按钮，如图所示。“PickFromLibraries”按钮可以进入元器件选择（“PickDevices”）窗口，如图所示。70元器件选择窗口也可以在电路图编辑窗口空白处单击鼠标右键，选择“Place”→“Component”→“FromLibraries”进入此窗口，如图所示。71选择“FromLibraries”四、元器件、电源和地的放置1. 元器件的放置（1）选中列表窗口中的元器件，将光标移至电路图编辑窗口中，此时光标变成笔状，单击并移动鼠标可选择元器件放置的位置。72（2）再次单击，完成元器件的放置。若需连续放置同一个元器件，继续单击即可。如图所示为按上述步骤放置好相应元器件的效果图。73元器件放置的效果图2. 电源（VCC）和地（GND）的放置单击绘图工具栏中的“TerminalsMode”按钮

，在列表窗口中选择“POWER”与“GROUND”，即对应电源（VCC）和地（GND），即可将其放置在电路图编辑窗口中，如图所示。74放置电源（VCC）和地（GND）五、元器件的编辑在电路图编辑窗口中双击元器件，或者选中元器件后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“EditComponent”，会出现“EditComponent”对话框，在该对话框中可以修改元器件属性等。75六、电路的连接Proteus7.10软件具有自动连线功能，只需要选择连接的起始端和末端，它就会自动寻找合适路径进行连接。具体操作为：将光标放置在元器件的一端，当出现红色小方框时，单击后会自动出现导线，将导线连接到其他元器件的一端，再次单击，完成电路连接。76如图所示为完成连接后的电路图。77完成连接后的电路图七、程序的加载保存工程文件后，双击电路图中的STC89C51单片机（U1），在“EditComponent”对话框的“ProgramFile”中添加KeilμVision4软件生成的HEX文件，如图所示。78加载程序文件八、仿真的运行单击仿真工具栏中的“Play”按钮

进行电路仿真运行，观察仿真运行结果，如图所示。79仿真运行结果从仿真运行结果可以观察到：元器件的旁边有小正方形，它们表示元器件端电平的变化，红色表示高电平，蓝色表示低电平，灰色表示未接入信号或高阻态。由于STC89C51单片机的P1、P2、P3口内部含有上拉电阻，复位后默认输出高电平，故引脚处显示红色；P0口没接外部上拉电阻，处于开漏输出状态，故引脚处显示灰色，表示高阻态。80在系统编程软件应用任务3811.理解在系统编程技术的相关知识。2.掌握STC51单片机开发板的使用方法。3.掌握在系统编程软件的操作方法。4.能使用在系统编程软件下载并运行单片机程序。82对于单片机初学者而言，用Proteus软件学习单片机是一种有效的方法，但该软件是虚拟的运行环境，实时性较弱，对一些需要基于实际硬件观察出来的效果仿真不明显，而单片机开发板可以弥补软件仿真的缺陷。本任务要求通过利用STC51单片机开发板在系统编程软件点亮一个LED学习单片机开发板在系统编程软件的使用方法。为完成此任务，需要学习在系统编程软件等相关知识。8384一、在系统编程在系统编程（in-systemprogramming，ISP）是指单片机开发板上的单片机芯片可以在需要时编程写入基于用户程序最终生成的二进制代码，无须将单片机取下并使用下载器烧录，已经编程的单片机芯片也可以用ISP方式擦除或再编程。ISP的优点是不用频繁地插拔芯片，下载速度快。ISP只能在具有ISP功能的芯片中进行程序烧录。二、STC51单片机开发板单片机开发板是帮助初学者快速学习单片机的工具。如图所示是一款STC51单片机通用的多功能开发板，集实验、开发于一体，此开发板将单片机常用的外围模块，集成在一小块电路板上，具有在系统编程功能，而且自带程序烧录功能，可以对常用的STC89C51、STC89C52等单片机进行程序下载和调试。8586STC51单片机开发板三、使用ISP软件下载用户程序到STC89C51单片机使用计算机利用ISP软件下载用户程序到STC89C51单片机的一般步骤如下。1.用KeilμVision4软件编写源程序。2.编译源程序，若有语法错误，重复步骤1、步骤2。3.在计算机上安装好USB转串口驱动程序CH340SER.EXE，连接好Micro-USB数据线（如图所示）。87Micro-USB数据线（1）先不要接入Micro-USB数据线到计算机的USB接口上。（2）运行USB转串口驱动程序，单击“安装”按钮，直至出现驱动安装成功对话框。（3）将单片机开发板的串口与单片机的USB接口连接。（4）查看USB接口的虚拟串口号，具体方法为：打开计算机的设备管理器，查看USB接口的虚拟串口号，并