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ARES两个软件构成， 其中 ISIS 是一款便捷的电子系统仿真平台软件，ARES是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
2、电路仿真、 PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。通过 ProteusISIS 软件的 VSM(虚拟仿真技术 ),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：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
3、，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：。1。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-MicroprocessorICs, 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
4、是你要的元器件，则点击OK按钮，该元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
5、器是KeilSoftware Inc/Keil ElectronicGmbH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 选择新建“ New. ” 在弹出的文本框（Text1 ）中编写所需的汇编语言程序 程序写好后， 保存（从 File Save As. 选择某目录， 文件名 .ASM, 存盘）； 打开“ Project”菜单选择新建工程“New Project.
6、” 在弹出的窗口填写：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 ） ；。2。 打开“ Project”菜单选择 Components,Environment,Books. 在弹出的窗口的Project Components点击“ Add Files”加入所写的汇编文件（选中该文件，Add）； 打开“ Project”菜单选择“ Select Device for Target Target 1 ”在弹出的 CPU窗口选择所用的单片机厂家（选 Atmel ）及 CPU芯片名称（如 AT89C51） , 按“
7、确定”键； 打开“ Project”菜单选择“ OptionsforTarget Target 1 ”在弹出的窗口中选择“ Output ”填入输出文件名称，并选择输出文件类型（HEX文件）， 见图 8-4 。图 8-3 Keil V3界面图图 8-4为输出文件命名及确定HEX类型。3。 打开“ Project”菜单选择“ Options for Target Target 1”在弹出的窗口中选择“ Debug”为连接调试选择仿真器 见图 8-5 按“确定”键。图 8-5选择调试的仿真器及运行设置 单击（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
8、，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。（ 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 0000H AJMP MAINMAIN: MOV C, P1.3；将接按键的I/O 口的状态（ 0 或 1）移给进位位C ，MOV P1.7, C；再由进位位C转给对应的发光二极管的连接位。MOV C, P1.2；以便控制发光二极管的亮
9、或灭。MOV P1.6, CMOV C, P1.1MOV P1.5, CMOV C, P1.0MOV P1.4, CACALL DELAYAJMP MAINDELAY: MOV R5, #5FH；软件延时子程序L1: MOV R6, #0AFHDJNZ R6, $DJNZ R5, L1RET图 8-7示例的硬件电路图在 Keil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），运行情况见图8-8 所示。5。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。
10、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。6。（ 3） KEIL 编译器与 Proteus 软件联调图 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”菜单选择“ Options for TargetTarget1 ”在弹出的窗口中选择“ Debug” 为连接调试选择仿真器 见图 8-11 按“确定”键。7。图 8-11
11、 Keil+Proteus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。图 8-12 Keil+Proteus联调进入联调状态，程序处于待运行状态，最初始的时候，PC指针光标指向 0000H 开始的位置。用户分别选择四个功能键，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。8。图 8-13程序运行状态（ 4）作业：在 Proteus ISIS界面设计图8-14 、 8-15所示的 M
12、CS-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的接口设计。9。图 8-14 8031与 DAC0832的接口设计。10。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 ADC0809模 / 数转换芯片与单片机的接口设计及ADC0809的典型应用；掌握 DAC0832模 / 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 DAC083
13、2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；Proteus 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
14、动AD转换结束后，不断查询EOC的管脚电平的状态是否为高电平，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
15、，8 位数字量被写入输入寄存器，此时并不进行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
16、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。11。图 9-1 ADC0809 的扩展电路图ORG0000HMAIN:CLRASETBP3.3; 设定与 EOC接口 IO 处于接收状态MOVDPTR,#0FEF8H;选择 A/D 端口地址NOPMOVXDPTR,A; 启动 AD转换WAIT:JBP3.3,WAITMOVXA,DPTR;读入结果NOPLJMPMAIN图 9-2 为 D
17、AC0832的扩展电路图， 利用 Proteus仿真软件设计该硬件电路图。填写下列程序中的空白处， 说明 DA转换的过程， 并在 Keil 环境运行设置断点运行该程序，调节 RW1C4，观察寄存器的变化与万用表输出值的变化。图 9-2 DAC0832 的扩展电路图ORG0100H。12。START: MOVDPTR,#0FEFFH；置 DAC0832的地址LP:MOVA,#0FFH；设定高电平MOVXDPTR,A；启动 D/A 转换，输出高电平LCALLDELAY；延时显示高电平MOVA,#00H；设定低电平MOVXDPTR,A；启动 D/A 转换，输出低电平LCALLDELAY；延时显示低电
18、平SJMPLP；连续输出方波DELAY: MOVR3,#11；延时子程序D1:NOPNOPNOPNOPNOPDJNZR3,D1RETEND6. 设计型实验内容根据基础型实验的步骤、，由DAC0832输出模拟量， ADC0809采集数据。分配端口实现的硬件连接， 画出流程并设计程序实现该过程，比较输出的数据跟采集到的数据是否一致，如不一致分析一下产生误差的原因。结合实验十显示模块， 设计流程并编写程序实现基于ADC0809分别采用延时法、 查询法、中断法采集数据，并将采集到的十六进制结果显示在LED显示模块上。采用 DAC0832设计一简易的信号发生器，设计流程并编写程序实现50Hz 的方波、锯齿波。7. 实验扩展及思考采用 ADC0809的 8 个通道采集8 个模拟量信号， 并将实际电压值分通道、分时地显示在 LED 上。采用 DAC0832设计一正弦信号发生器，在相同输出点数的情况下，并实现最高频率的输出。13。欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书， 学习资料等等打造全网一站式需求。14
