第11章 PROTEUS ISIS、KeiluVision2的使用与实例

1、第11章 PROTEUS ISIS、KeiluVision2的使用与实例教学目的 （1）学会从网络获得Proteus和Keil uVision2 IDE集成软件及二者联调所需的软件；（2）学会Proteus软件和Keil uVision2 IDE软件的正确安装；（3）学会Proteus ISIS原理图的输入；（4）学会Proteus ISIS数字电路交互式仿真的基本方法；（5）学会Keil uVision2 IDE开发平台上建立C51程序及汇编程序的流程；（6）学会 Proteus和KeiluVision2 IDE联调的方法、步骤。学习重点和难点 （1）Proteus ISIS输入原理图时，如

2、何查找所需元件、如何放置元件、布线、连接端子、元件标注、总线标注、原理图标注等；（2）Proteus ISIS交互式仿真，常见虚拟仪器的使用、常见活性元件如各种开关的使用；（3）Keil C51 各种常用调试工具的使用；（4）Proteus和Keil uVision2联调时，二者相关参数的设置。 目前电子设计手段日新月异，由手工设计阶段到EDA阶段，再到虚拟设计阶段，人们不断提高设计水平与效率。PROTEUS嵌入式系统仿真与开发平台是一款可以实现数字电路、模拟电路、微控制器系统仿真及PCB设计等功能的EDA软件。从元件的选取到连线，直至电路的调试、分析和软件的编译，都是在计算机中完成，所有的工

3、作先在虚拟环境下进行。基于这一设计思想开发的PROTEUS软件，可在原理图设计阶段对所设计的电路进行评估、验证，看是否达到设计要求的技术指标，并可以通过改变元件的参数使整个电路性能达到最优化。这样就避免了传统电子电路设计中方案更换带来的多次重复购买元器件及制板，在节省设计时间与经费的同时，提高了设计效率与质量。PROTEUS软件提供了三十多个元器件库，数千元器件。元件涉及电阻、电容、二极管、MOS管、变压器、继电器、各种放大器、各种激励源、300多种微处理器、各种门电路和各种终端等。提供的仪表有交直流电压表、电流表、逻辑分析仪、定时/计数器和信号发生器等虚拟仪器，PROTEUS作为可视化仿真软

4、件，提供数码管、液晶屏、LED、按钮、键盘等外设。本章基于PROTEUS6.9SP4版本的软件，通过实例讲解PROTEUS软件中的最基本的操作、包括原理图的输入、电路仿真、软硬件协同调试等。11.1 Proteus软件概述Proteus软件是英国LabCenter Electronics公司开发的EDA工具软件，包括ISIS.EXE(电路原理图设计、电路原理仿真)和ARES.EXE(印刷电路板设计)两个主要程序三大基本功。其中最令人称赞的是电路原理的仿真功能，除了普通分立器件、小规模集成器件的仿真功能以外，还具有多种带有CPU可编程器件的仿真功能，如80C51系列、68系列、PICS系列等；具

5、有多种总线、RS232终端仿真功能；具有电动机、液晶显示器等特殊器件的仿真功能；对可编程器件可灵活的外挂各种编译、编辑工具，使用非常方便。具有多种虚拟仪器帮助完成实时仿真调试，用于课堂教学也是一种非常好的演示工具。1. 软件的获取需要Proteus软件的读者，可联系深圳市风标数码科技有限公司，或到以下网址：或http:/www.labcenter.co.uk下载免费软件，或用搜索引擎搜索Proteus6.9下载或更高版本的下载。2. Proteus6.9的安装双击setup.Exe,按屏幕提示，输入密码，一路Next，安装完成后，单击：程序|proteu

6、s6 professional|Licence manager，进入 labcenter Licence Manager管理界面，如图11-1所示，在图11-1中点击BrowseFor KeyFile，在对话框中选择已下载的licence.lxk文件，单击图11-1左侧任一“黄钥匙”，点击Install，单击Close，proteus6.9安装完成。图11-1 proteus6.9 密匙管理界面11.2 Proteus ISIS编辑环境Proteus ISIS智能原理图输入系统是PROTEUS系统的中心。该编辑软件具有较好的人机交互界面。并且设计功能强大，使用方便，易于掌握。11.2.1 操作

7、界面Proteus ISIS 运行于 windows98/2000/xp环境，对PC机要求不高，一般的配置即可。启动Proteus ISIS软件后，将启动Proteus VSM编辑环境，如图11-2所示。在图11-2中，点状的栅格区为编辑窗口；左侧的上方为电路图浏览窗口；下方是元器件列表区。其中，编辑窗口用于放置元件，进行连线，绘制原理图；浏览窗口中的框线表示当前编辑窗口显示的区域，当从对象选择器中选择一个新的对象时，在浏览窗口中可以预览选中的对象。在预览窗口上单击，将会以单击位置为中心刷新编辑窗口。其他情况下，预览窗口显示将要放置的对象的预览。图11-2 ISIS 绘制环境 这种“放置预览”

8、特性在下列情况下被激活：F 当使用选择或镜像按钮时；F 当一个对象在选择器中被选中时；F 单击Generator按钮，在此模式下对象选择器列出各种信号源（如脉冲信号源等）F 单击Voltage probe按钮，可在原理图中添加电压探针。当电路进入仿真模式时，可显示各种探针处的电压值。F 单击Current probe按钮，可在原理图中添加电流探针。当电路进入仿真模式时，可显示各种探针处的电流值。F 单击Virtual Instrument按钮，在此模式下对象选择器列出各种虚拟仪器（如示波器、逻辑分析仪、定时/计数器、模式发生器等） 除了上述模块图标外，系统还提供了以下2D图形模式图标：F 2D

9、 graphics line按钮，用于创建元件或表示图表时划线。F 2D graphics box按钮，用于创建元件或表示图表时绘制方框。F 2D graphics circle按钮，用于创建元件或表示图表时划圆。F 2D graphics arc按钮，用于创建元件或表示图表时绘制弧线。F 2D graphics path按钮为任意形状图标，用于创建元件或表示图表时绘制任意形状图标。F 2D graphics text按钮为文本编辑图标，用于插入各种文字说明。F 2D graphics symbol按钮为符号图标，用于选择各种符号器件。F Markers for component origi

10、n按钮为标记图标，用于产生各种标记图标。 对于具有方向性的对象，系统还提供了各种块旋转按钮：F 方向旋转（Set Rotation）按钮，以90的偏置改变元件的放置方向。F 水平镜像旋转（Horizontal Reflection）按钮，以Y轴为对称轴，按180的偏置旋转元件。F 垂直镜像旋转（Virtical Reflection）按钮，以X轴为对称轴，按180的偏置旋转元件。11.2.2 菜单栏和工具栏菜单栏和工具栏如图11-3所示。Proteus ISIS的菜单栏包括File(文件)、View(视图)、Library(库)、Tools(工具)、Design(设计)和Help（帮助）等。单

11、击任一菜单后都将弹出相应的下拉菜单，符合Windows的菜单风格。11-3 主菜单和主要工具栏l File菜单包括常用的文件功能，如打开新的设计、加载设计、保存设计、导入/导出文件、显示最近使用过的文档及退出Proteus ISIS等。l View菜单包括网格的显示与否、格点的间距设置、电路图的缩放及各种工具的显示与隐藏等。l Edit菜单包括操作的撤销/恢复、元件的查找与编辑、剪贴/复制/粘贴及多个对象的叠层关系的设置等。l Library菜单包括元件/图标的添加、创建及库管理器的调用。l Tools菜单包括实时标注、实时捕捉及自动布线等。l Design菜单包括编辑设计属性、编辑图纸属性及

12、进行设计注释等。l Graph菜单包括编辑图形、添加Trace、仿真图形及一致性分析等。l Source菜单包括添加/删除源文件、定义代码生成工具及建立外部文本编辑器等。l Debug菜单包括启动调试、执行仿真、单步执行及弹出窗口重新排布等。l Template菜单包括图形格式、文本格式、设计颜色、线条连接点大小和图形等。l System菜单包括设置自动保存时间间隔、图纸大小及标注字体等l Help菜单包括版权信息、Proteus ISIS教程学习及实例。11.2.3 编辑环境的设置编辑环境的设置主要是指模板的选择、图纸的选型与光标的设置。绘制电路图首先要选择模板，以控制电路图外观的信息，如图

13、形格式、文本格式、设计颜色、线条连接点大小和图形等；然后设置图纸的相关内容，如：纸张的型号、标注的字体等。图纸上的光标为放置元件、连接线路带来很多方便。1.设置模板选择TemplateSet Design Defaults选项，设置设计默认模板的风格，如图11-4所示。图11-4 编辑设计的默认选项从图11-4所示可以看出，为满足不同设计者的需要，可以设置纸张的颜色（Paper Colour）、格点颜色（Grid Dot Colour）以及电路仿真时正、负、地、逻辑高/低等项目的颜色，同时还可以设置隐藏对象的显示与否及其颜色，还可以通过 Font Face for Default Font的下

14、拉菜单设计编辑环境的默认字体等。2.设置仿真图表选择TemplateSet Graph Colour选项，编辑仿真图表的风格，如图11-5所示。11-5 编辑仿真图表的风格 通过对话框可设置仿真图表的轮廓线（Graph Outline）、底色（Background）、图形标题（Graph text）等按用户期望的颜色进行设置，同时也可对模拟跟踪曲线（Analogue Traces）、不同类型的数字跟踪曲线（Digital Traces）进行设置。3.设置图形选择TemplateSet Graphics Styles选项,设置图形风格，如图11-6所示。通过这一对话框可以设置图形的风格，如线性、

15、线宽、线的颜色及图形的填充色等。在Style的下拉菜单中可选择不同的系统图形风格。图11-6 编辑图形风格4.设置全局文本选择TemplateSet Text Styles选项，编辑全局文本风格，如图11-7所示。11-7 编辑全局字体风格5. 设置图形文本选择TemplateSet Graphics Text选项，编辑图形文本格式，如图11-8所示。6. 设置文本编辑器选择SystemSet Text Editor选项，出现如图11-9所示的对话框。在图11-9所示对话框中可以对文本的字体、字形、大小、效果、颜色等进行设置。11-8 设置图形字体图11-9 设置文本格式7. 图纸的选择选择S

16、ystemSet Sheet Sizes选项，将出现如图11-10所示的对话框。对于各种不同应用场合的电路设计，图纸的大小也不一样。比如用户要将图纸大小更改成标准A4图纸。将A4的复选框选中，单击OK按钮即可。图11-10 设置图纸大小8. 设置格点在设计电路时，图纸上的格点为放置元件和连接线路提供了很大的帮组，也使电路图中元件对齐、排列更加方便。 使用View菜单设置个点的显示与隐藏选择ViewGrid（快捷键 G）选项，设置窗口中格点的显示与否，如图11-11所示。 图11-11 格点的显示与隐藏 使用View菜单设置格点的点距选择ViewSnap 10th(Snap 50th 、Snap

17、 100th或Snap 500th )选项来调整间距（默认值为Snap 100th）。11.3 电路图的绘制电路设计的第一步是原理图的输入。PROTEUS ISIS原理图输入流程如图11-12所示。绘制电路原理图主要通过工具箱来完成，因此，熟练使用电路图绘制工具是快速准确绘制电路原理图的前提。下面简要介绍PROTEUS ISIS原理图绘制过程。绘制原理图的首要任务是从元件库中选取绘制电路所需元件，当启动ISIS的一个空白页面时，对象选择器是空的。因此，需要使用Component工具箱调出 图11-12 原理图输入流程图器件到选择器，使用Component工具的步骤如下：1.Component

18、工具从工具箱中选择Component图标。 点选对象选择器顶端左侧“P”按钮，此时将弹出Pick Device窗口，如图11-13所示。图11-13 Pack Device窗口图11-13中导航工具目录（category）下列表参数的含义：Analog ICs 模拟集成电路库 Capacitors 电容库 CMOS 4000 Series COMS4000系列库 Connectors 连接器、插头插座库 Data Converters 数据转换库（ADC、DAC） Debugging Tools 调试工具库 Diodes 二极管库 ECL 10000Serices ECL10000系列库 El

19、ectromechanical 电动机库 Inductors 电感库 Microprocessor ICs 微处理器库 Memory ICs 存储器库 Miscellaneous 其他混合类库 Operational Amplifiers 运算放大器库 Optoelectronics 光器件库 PLDs & FPGAs 可编程逻辑器件 Resistors 电阻 Simulator Primitives 简单模拟期间库 Speakers & Sounders 扬声器和音像器件 Switches & Relays 开关和继电器 Switching & Device 开关期间（可控硅） Transi

20、stors 晶体管 TTL 74 Series TTL 74系列器件 TTL 74ls Series TTL 74LS系列器件在Keyword中键入一个或多个关键字，或使用导航工具目录（category）和子目录（subcategory）,滤掉不期望出现的元件的同时定位期望的库元件。在结果列表中双击元件，即可将该元件添加到设计中。当完成元件的提取时，单击OK按钮关闭对话框，并返回ISIS。2.Junction Dot工具 连接点（Junction Dot）用于表示线之间的互连。通常，ISIS将根据具体情形自动添加或删除连接点。但在有些情形下，可先放置连接点，再将连线连到已放置的连接点或从这一连

21、接点引线。放置连接点的步骤如下：从Mode Selector toolbar选择Junction Dot图标。在编辑窗口期望放置连接点的位置单击，即可放置连接点。3.Wire Labels工具线标签（Wire Labels）用于对一组线或一组引脚编辑网络名称，以及对特定的网络指定网络属性。Wire Labels使用步骤如下：从工具箱中选择wire labels图标。如果想要在已存在的线上放置新的标签，则可在期望放置标签的沿线的任一点单击，或在已存在的标签上单击，将出现如图11-14所示的Edit Wire Label对话框。在对话框的文本框中键入相应的文本。单击OK或按下回车键关闭对话框，完成

22、线标签的放置和编辑。图11-14 Edit Wire Label对话框注意：不可将线的标签放置在线以外的对象上。一条线可放置多个线标签。ISIS将自动根据线或总线的走向调整“线标签”方位。“线标签”方位也可通过Edit Wire Label对话框进行调整。在Edit Wire Label对话框单击label string中的文本，并按下del键即可删除“线标签”。在Edit Wire Label对话框单击Style选项卡可改变“线标签”的风格。4.Text Scripts 工具ISIS支持自由格式的文本编辑（Text Scripts），放置和编辑脚本的步骤如下：从工具箱中选择Script图标。

23、在编辑窗口期望Script左上角出现的位置单击，即出现图11-15对话框。在Text区域键入文本。同时单击Style制表符，用户还可以在对话框中调整脚本的属性。 单击OK按钮，完成脚本的编辑与放置。单击Cancel按钮关闭对话框，并取消对脚本的放置和编辑。图11-15 Text Scripts block对话框5.Bus工具ISIS支持在层次模块间运行总线，同时支持定义库元件为总线型引脚的功能。BUS工具的使用步骤如下：从工具箱中选择Bus图标。在期望总线起始端（可为总线引脚、一条已存在的总线或空白处）出现的位置单击。拖动鼠标，到期望总线路径拐角处单击。在总线的终点（可为总线引脚、一条已存在的

24、总线或空白处）单击结束总线的放置。若总线的终点为空白处，则先单击，然后结束鼠标结束总线的放置。如图11-16所示。图11-16 总线的放置小结：（1）对象类型选择图标：放置器件：在工具箱选中器件，在编辑窗移动鼠标，点击左键放置器件。放置节点：当两连线交叉，放置一个节点表示连通。放置网络标号：电路连线可用网络标号替换，具有相同标号的线是连同的。 放置文本说明：此内容是对电路的说明，与电路的仿真无关。 放置总线：当多线并行时为了简化连线可用总线表示。 放置子电路：当图纸较小时，可将部分电路以子电路形式画在另一张图上。 移动鼠标：点击此键后，取消左键的放置功能，但仍可以编辑对象。（2）调试对象选择图

25、标：放置图纸内部终端：有普通、输入、输出、双向、电源、接地、总线。放置器件引脚：有普通、反相、正时钟、负时钟、短引脚、总线。放置分析图：有模拟、数字、混合、频率特性、传输特性、噪声分析。放置录音机：可以将声音记录成文件，可以回放声音文件。放置电源、信号源：有直流电源、正弦信号源、脉冲信号源、数据文件等。放置电压探针：在仿真时显示网络线上的电压，是图形分析的信号输入点。放置电流探针：串联在指定的网络上，显示电流的大小。放置虚拟设备：有示波器、计数器、RS232终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、图形发生器、直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表。根据上面PROTEUS ISIS

26、原理图绘制过程的说明，请读者参考如图11-17所示的80C51与A/D转换器原理图自行练习。 图11-17 80C51与A/D转换器原理图图11-17所示 A/D转换电路中所需元件名称及信息如表11-1所示。表11-1 ADC0809模数转换电路仿真元件信息元件名称所属类所属子类80C51(51系列单片机)Microprocessor ICs8051 FamilyCAP（电容）CapacitorsGenericCap-elec（电解电容）Capacitors-Crystal(晶振)Miscellaneous-Res（电阻）Resistors-Pot-hg(滑动变阻器)ResistorsVari

27、ableResPack-8(排阻)ResistorsResistors PacksADC0809（模数转换器）Data CovertersA/D Converters 7seg-mpx4-cc-blue(数码管共阴4位)Optoelectronics7-segment Display11.4 电路分析与仿真仿真就是利用电子器件的数学模型通过计算和分析来表现电路工作状态的一种手段。具有成本低，设计调试周期短，避免器件浪费等特点。特别适合于实验教学，可在短时间内让读者掌握更多的概念。仿真的真实程度取决于器件模型的逼真程度，一个较好的仿真系统虽不能百分之百替代实际器件的实验，但对实际电路的设计调试是

28、有很多帮组的。仿真分为实时仿真和非实时仿真。实时仿真是利用虚拟仪器（如信号发生器、示波器、电压表、电流表等）实时跟踪电路状态变化的仿真模式，在这种模式下必须不停地进行分析和计算工作，和实际实验很相似，比较真实，计算工作量大对计算速度有较高的要求，或者说在同样的机器速度下被仿真的电路频率比较低。非实时仿真是将分析计算结果保持下来绘制成图表显示在屏幕上，在观察分析过程中不再进行计算工作。这种方式可以在比较慢的机器上仿真比较高的频率特性，因此分析计算的时间可以被拉长。数字电路的仿真和模拟电路的仿真有很大的不同，数字逻辑电路仿真只在时钟变化时捕捉电路的状态，对信号过冲、信号变形可能忽略而不考虑，计算工

29、作量大大减小，模拟电路在每个信号周期内都要进行多次的计算和分析，所以计算工作量很大，每个周期的计算点数时可以设置的，不要设置的太高。11.4.1实时仿真在电路设计好后，放置信号源，放置虚拟仪器、选择测试点，连接测量仪表的输入端到被测点上，注意信号源要接地，示波器没有接地线，测量结果是相对GND的波形，电压表测量的是两条线之间的电位差，电流表则串接在电路中。电压、电流探针可以作为实时工具，在仿真执行时电压探针显示的是所指的线相对于地线GND的值，电流探针显示的是所指连线的电流，相当于串联在电路中。在Design菜单下，选择Configure Power Rails弹出对话框，可以选择所对应的电压

30、（如设置GND VCC的电压值等），这样可以给调试带来很大的方便。在System菜单下，选择Set Animation Options弹出对话框，如图11-18所示，在Animation Options栏有四个项： 图11-18 Animated Circuits Configuration 对话框1) 在探针上显示电压和电流。2) 显示引脚逻辑状态，被选中后在仿真时数字电路引脚上会出现一个小方格，表示当前的逻辑状态，蓝色表示低电平“0”，红色表示高电平“1”。3) 用颜色显示电压值，被选中后仿真时用线的颜色表示出电压的高低，浅绿颜色表示低电压，深红颜色表示高低压。4) 用箭头表示显示电流的方

31、向，被选中后仿真时，线上出现一个箭头表示出电流的方向。当虚拟仪器连接好后，编辑窗口左下角的可以帮助启动仿真过程，所对应的功能分别是：执行、单步执行、暂停、停止。【例11-1】:简单电路的仿真。在图11-19所示的电路中，只有两个器件：滑动变阻器（POT-HG，在Resistors库中）、灯（LAMP，在Optoelectronics库中）。画好电路后，点击Generators图标，选择虚拟直流信号源DC加载到电路，单击在电路中放置电流探针，单击在电路中放置电压探针，在System菜单下，选择Set Animation Options弹出对话框如图11-18，勾选Animation Option

32、s下最后两项，（Show Wire Voltage by Colour及Show Wire Current with Arrows）。连接好后，在编辑窗口左下角点击，即可仿真运行了。可以看到电路中电流的方向，大小；灯两端电压的高低，点击电阻两端的，可看到电路中各参数的变化。 图11-19 简单模拟电路的仿真 信号源：直流电压源（DC）、正弦信号源(SINE)、脉冲信号源(PULSE)、积分波形信号(EXP)、频率调试信号(SFFE)、手工勾画任意波形(PWLIN)，数据文件波形(FILE)、声音文件波形(AUDIO)等。如图11-20（a）所示。 图11-20 Proteus中的信号源及虚拟仪

33、器可以使用的虚拟仪表：示波器(OSCILLOSCOPE)、计数器(COUNTER TIME)、RS232终端(VIRTUAL TERMINAL)、SPI调试器(SPI DEBUGGER)、I2C调试器(I2C DEBUGGER)、信号发生器(SIGNAL GENERATOR)、直流电压表(DC VOLTMETER)、直流电流表(DC AMMETER)、交流电压(AC VOLTMETER )、电流表(AC AMMETER)等。如图11-20（b）所示实时仿真常用工具ISIS系统在实时仿真调试过程中，提供了许多有用的工具，常用工具如下：图11-21 开关、按钮、数据拨码开关图11-21（a）为复位

34、开关，鼠标点击开关接通，放开鼠标开关断开。在开关和继电器（Switching & Relays）库中。图11-21（b）为乒乓开关，点击接通，再点击断开。在开关和继电器（Switching & Relays）库中。图11-21（c）为多态开关，点击一次或改变一个状态。在开关和继电器（Switching & Relays）库中。图11-21（d）为逻辑数据，点击一次或改变状态，启动前可设置为常态。在调试工具（Debugging tools）库中。图11-21（e）为逻辑脉冲，点击一次输出一个脉冲，启动前可设置为常态。在调试工具（Debugging tools）库中。图11-21（f）逻辑数据产生

35、器，有BCD码和HEX两种。在调试工具（Debugging tools）库中。【例11-2】:矩阵键盘的仿真。 阵列式键盘，可用来和单片机等可编程器件的连接，通过行或列扫描获得键的位置数据（键值），数据值与键盘上的数字无关。如图11-22所示不难看出：“A”行“3”列交叉的键是“9”。如果将“列线”4、3、2、1分别接单片机p1.7p1.4，将“行线”d、c、b、a分别接单片机p1.3p1.0。p1.7p1.4工作在输入方式，p1.3p1.0工作在输出方式，则键“9”的编码为： p1.3p1.0为“1110”，读到的p1.7p1.4的编码为：“1011”，所以键“9”的编码是：0BEH。图11

36、-22 44矩阵键盘Proteus交互式仿真图请读者自行分析一下其余15个按键的“键值”分别是多少？11.4.2 微处理器的仿真在Proteus ISIS系统中对多种微处理器进行仿真，是其最突出的特点。在这个系统中可以通过仿真方式在计算机上执行各种微处理器的指令，并与所连接的接口电路同时仿真实现对电路的快速调试。【例11-3】：Proteus仿真设计一个八位的抢答器。在本例中用到了数码管、蜂鸣器、三极管、按键这些最普通也是最常用的元器件，也用到了总线和总线分支这种布线方式。我们用80C51单片机的P1口来驱动一个数码管；用P3口作为八个抢答信号的输入端；用P2.0通过三极管Q1来驱动蜂鸣器；用

37、P2.2作为抢答器复位信号的输入端。电路如图11-23所示。 图11-23 用PROTEUS仿真8位抢答器1. 元器件的查找和放置如何在Proteus自带的众多的元器件中找到用户需要元器件呢?找到后又如何把它放置在原理图中呢?这是两个很关键也很重要的问题！首先，如果不知道所需的这个元件的英文名称，那么只能耐心地用分类查找的方式进行查找，方法是: 在Proteus ISIS编辑状态下，单击Library|Pick Device/symbolP菜单，弹出图11-24所示窗口，这是一个元器件查询窗口，在这个窗口的左侧是元器件分类窗口(category)，我们可以在元器件分类窗口中选择元器件的类型，比

38、如数码管在名为：Optoelectronics 的这个元器件类型库中，然后在右侧的元器件窗口中选择名为7SG-DIGITAL 的数码管，这是一个共阴极红色一位数字的数码管。如果知道所要找的元器件的英文名称什么，那就很简单了。比如按键的英文名称为BUTTON，则只要在图11-24 所示窗口的名为Keyword下的文本框中输入BUTTON再敲回车键就可以很快找到这个元件。当找到所需要的元器件后，在图11-24所示的元器件窗口中用鼠标左键双击这个元件名就可以把这个元件加到元件列表窗口中，然后再在元件列表窗口中用鼠标左键单击选中这个元器件，接下来就可以在原理图中单击左键把这个元件放在所要放的位置。图1

39、1-24 元器件查询窗口2. 软件编程设计好了硬件线路之后，接下来就是软件编程的问题。如何编写程序呢？当然需要根据硬件的连接情况和控制要求来编写程序。程序要达到的控制要求是：只要一开电源或者主持人按下复位按键，数码管就显示“0”表示可以开始抢答，一旦有抢答信号，就立即判断出是那一位最先抢答，并把相应的位号送至数码管显示，对其后的抢答信号不再响应，同时蜂鸣器持续间隔鸣响，给出音响提示信号。当主持人按下复位信号后开始下一轮抢答！程序设计流程图如图11-25所示。现给出参考程序：;八位输入抢答器参考程序清单：ORG 000O;JMP BEGIN;程序开始BEGIN: MOV P2,#0FFH;P2口

40、置高电平，准备接收信号。 MOV R4,#0; “R4”的位标志值清零。 MOV A,R4; “R4”位标志值送A寄存器AGAIN: MOV DPTR,#TABLE;共阴极数码管代码表首址送DPTR 图11-25 抢答器软件流程图MOVC A,A+DPTR;取出显示”0”的代码送P口显示 MOV P1,A;LOOP: MOV A,P3;接收P3口的抢答信号。 CPL A;抢答信号求反 JZ LOOP ;如果没有抢答信号再返回LOOP继续扫描LOOP1: RRC A;有抢答信号则逐次移动判断是那一位抢答INC R4 ;每移一次位，R4位标志值加1JNC LOOP1;如果没有遇到抢答信号返回LOO

41、P1继续移位MOV A,R4 ;遇到抢答信号把R4位标志的只送AMOVC A,A+DPTR;找到相应位的显示代码MOV P1,A;送P1口显示LOOP2: JNB P2.2, BEGIN;若主持人按了复位信号健则转向程序复位CPL P2.0;若没按复位信号键，则通过P2.2给出高低信号驱动蜂鸣器MOV R5，#20;准备调用20次延时20ms程序LCALL DELAY ;调用延时程序SJMP LOOP2;P2.2口反复间隔0.4秒变化，驱动蜂鸣器DELAY: MOV R6,#50 ;延时R520ms子程序D1: MOV R7,#100DJNZ R7,$DJNZ R6,D1DJNZ R5,DEL

42、AYRET TABLE: ;共阴极数码管代码表 DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H ;01234DB 6DH，7DH，07H，7FH，6FH;46789DB 77H，7CH，0B9H，5EH，79H，71h;ABCDEFEND3. 对微处理器程序的处理分为以下几个步骤（1）添加源程序打开主菜单的Source其中有添加删除程序、选择代码生成工具、设置外部文本编辑器、建立所有文件等四个选项：图11-26添加仿真源程序菜单Add/Remove Source file 添加/删除源代码。Define Code Generation Tools 选择代码生成工具Setup External T

43、ext Edit 选择外部源文件编辑器Build All 重构所有文件（编译源文件）点击添加/删除源代码，出现图11-27所示对话框：在Source Code Filename中输入源程序的文件名。图11-27 添加源文件和选择代码生成工具窗口（2）设置外部文件编辑器是为了选择汇编语言的编辑工具，系统隐含的是PROTEUS系统自带的一个工具（SRCEDIT.EXE）。如果不喜欢可以修改，通过浏览按钮找到自己喜欢使用的文本编辑工具。操作如下：点选SourceSetup External Text Editor命令系统弹出Source Code Editor Configuration 对话框。点

44、选“Browse”按钮，并使用文本选择器定位文本编辑器的可执行文件，这里我们选用“UltraEdit”作为编辑器。如图11-28所示。图11-28 选择第三方编辑器双击“Uedit32”文件，此时文件的路径将显示在Executable中，如图11-29所示。图11-29 使用第三方编辑工具设置定义代码编译工具：根据微处理器的语言类型不同选择合适的编译系统，当按下重构所有的选项时利用这个工具将汇编语言文本翻译成机器代码（.HEX）文件。点击source| Define Code Generation Tools,出现图11-30所示对话框。（3）编译程序如果使用系统提供的编辑、编译工具，当添加文

45、件后在Source菜单下就会出现选择的文件名，点击文件名就会打开编辑器，提供文件修改功能，完成修改后，选择重构所有的选项（build all）,如果文件无错误就产生了.HEX文件。如果设置成不使用系统提供的工具后，Source下的所有功能将不需要。可利用读者熟悉的编译工具，将源程序汇编（编译）成.hex文件图11-30 使用第三方编译工具设置（4）添加和执行程序按照图11-23所示，在ISIS中画好电路后，移动鼠标到要选中U1（微处理器AT89C52）上点击左键，U1变成红色表示被选中，再点击鼠标左键弹出如下对话框。在程序文件下选择所需要的程序文件（.HEX）,选择合适的工作频率即可确认，如图

46、11-31所示。点击编辑窗口下的仿真按钮，程序便可以 执行了。或者选择调试菜单Debug下的执行功能即可执行。仿真结果如图11-32所示，是K5键最先按下，LED上显示5，蜂鸣器“嘟嘟”不停的叫，等待主持人使用的K9键按下，抢答器复位。图11-31 单片机添加程序窗口图11-32 抢答器仿真后的结果需要说明的是大多数专业编译器和汇编程序都有完整的集成开发环境IDE。如 IARs Embedded Workbench、Keils uVision3、Microchips MP-LAB和Atmels VAR studio。如果用户使用上述任意一种工具开发源代码，可以很容易在IDE中进行编辑，生成可执

47、行文件（如HEX或BIN或CODE文件）后切换到Proteus VSM,然后进行仿真。11.5 Keil C51集成开发环境Keil C51是目前世界上最优秀、最强大的51系列单片机开发应用平台之一，它集成编辑、编译、仿真于一体。支持汇编语言、C语言的程序设计，界面友好，易学易用。它内嵌的仿真调试软件可以让用户采用模拟仿真和实时在线仿真两种方式对目标系统进行开发。仿真时，除了可以模拟单片机的I/O口、定时器、中断外，甚至可以仿真单片机的串行通讯。51系列单片机使用Keil工具开发项目和其他软件工具开发项目极其相似：（1）创建一个项目，从器件库中选择目标器件配置工具设置。（2）用C或汇编语言创建

48、源程序。（3）用项目管理器生成用户应用。（4）修改源程序中的错误。（5）测试连接应用。Keil C51集成开发环境的Demo版软件可以在的相关网页下载。之后打开Keil C51文件，并双击Setup.exe进行安装。提示选择Eval（评估）或Full（完全）方式时，选择Eval方式安装，不需要注册码，但有2KB大小的限制。如果用户购买了完全版的Keilc51软件（也可以通过其他途径得到），则选择Full安装，代码量无限制。安装结束后，如果用户想在中文环境使用，可下载并安装Keil C51的汉化软件，并将汉化软件的中的uv3.exe复制并粘贴到 keiluv3目录下

49、，并替换原先的文件即可（本书选用keil uVision2）。完成安装并启动Keil C51后，即可在图11-33所示的窗口中完成程序的开发。图11-33 Keil uVision3 IDE的主界面11.5.1建立一个Keil c51程序现通过建立一个简单的LED流水灯的例子来初步学习keil c51的基本用法。硬件参考电路如图11-34所示。 图11-34 流水灯（跑马灯）电路F 启动Keil C51 软件。通过双击电脑桌面上的Keil uVision2快捷方式图标来启动。 图11-35 新建Keil C51工程F 新建工程。执行Keil C51 软件的菜单Project | New Pro

50、ject，弹出一个名为Create New Project的对话框。如图11-35所示，先选择一个合适的文件夹准备来存放工程文件，比如E:ProjectLedFlash，其中LedFlash是新建的文件夹。建议：今后每新建一个工程都要在适当的磁盘位置新建一个文件夹用来保存工程文件，以方便管理，并养成良好的习惯。最后，为工程取名为LedFlash，并保存。F 选择CPU。紧接着，Keil C51 提示选择CPU 器件。8051 内核单片机最早是由鼎鼎大名的Intel 公司发明的，后来其他厂商如Philips、Atmel、Winbond 等先后推出其兼容产品，并在8051 的基础上扩展了许多增强功

51、能。在这里可以选择Atmel 公司新推出89S52参见图 11-36。 图11-36 为项目选择CPU器件F 接下来弹出一个如图 11-37 所示的对话框。该对话框提示用户是否要把标准8051 的启动代码添加到工程中去。Keil C51 既支持C 语言编程也支持汇编语言编程。如果打算用汇编语言写程序，则应当选择“否(N)”。如果打算用C 语言写程序，一般也选择“否(N)”，但是，如果用到了某些增强功能需要初始化配置时，则可以选择“是(Y)”。在这里，我们选择“否(N)”，即不添加启动代码。 图11-37 选择是否要添加启动代码至此，一个空的Keil C51 工程建立完毕。F 执行菜单File | New,出现一个名为Text n（其中n 表示序号）的文档。F 接着执行菜单File | Save