单片机开发应用的仿真过程?

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仿真技术在单片机开发中的应用

作者：陈华林

来源：《科技传播》2011年第23期

摘 要 现如今，单片机技术已成为计算机发展和应用的一个重要方面，可以说单片机的开发应用从根本上改变了传统的控制系统设计思路和方法。本文就从单片机开发应用入手，以电子琴的开发为例，论述了仿真技术在单片机开发中的应用，采用AT89S51单片机软硬件协同仿真技术模拟电子琴，旨在突出单片机的广泛应用，进一步促进单片机技术的发展和应用。 关键词 单片机开发；仿真技术；应用；电子琴系统；软硬件协同仿真 中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）56-0180-01 0 引言

目前，单片机正以高集成度、高可靠性，体积小、控制功能强，低电压、低功耗，便于生产便携式产品、性价比高等优点广泛应用于人们生活的各个领域。现如今，单片机的开发应用越来越受到重视。在单片机的开发应用中最突出的就是仿真技术，在开发过程中使用软硬件协同仿真技术，模拟整个系统，能够达到降低设计风险，节省开发时间和费用的目的。

*欧阳光明*创编 2021.03.07

第11章 MCS-51单片机的开发过程

欧阳光明（2021.03.07）

单片机本身只是一个微控制器，内部无任何程序，只有当它和其它器件、设备有机地组合在一起，并配置适当的工作程序后，才能构成一个单片机应用系统，完成规定的操作，具有特定的功能。单片机本身不具备自主开发能力。必须借助开发工具编制、调试、下载程序或对器件编程。开发工具的优劣，直接影响开发工作效率。本章介绍MCS-51单片机的常用开发工具和开发过程。

11．1 开发工具

一个单片机应用系统从提出任务到正式投入运行的过程称为单片机的开发过程，开发所用的设备就称为开发工具。

单片机的开发工具分软件工具和硬件工具。

软件工具包括编译程序，软件仿真器等。编译程序将用户编写的汇编语言、PL/M语言、C语言或其他语言源程序翻译成单片机可执行的机器码。软件仿真器提供虚拟的单片机运行环境，在通用计算机上模拟单片机的程序运行过程；软件仿真器具有单步、连续、断点运行等功能，在单片机程序的运行过程中随时观测单片机的运行状态，如内部RAM某单元的值，特殊功能寄存器的值等。但软件仿真只能验证程序的执行过程。

*欧阳光明*创编 2021.03.07

第11章 MCS-51单片机的开发过程

欧阳光明（2021.03.07）

单片机本身只是一个微控制器，内部无任何程序，只有当它和其它器件、设备有机地组合在一起，并配置适当的工作程序后，才能构成一个单片机应用系统，完成规定的操作，具有特定的功能。单片机本身不具备自主开发能力。必须借助开发工具编制、调试、下载程序或对器件编程。开发工具的优劣，直接影响开发工作效率。本章介绍MCS-51单片机的常用开发工具和开发过程。

11．1 开发工具

一个单片机应用系统从提出任务到正式投入运行的过程称为单片机的开发过程，开发所用的设备就称为开发工具。

单片机的开发工具分软件工具和硬件工具。

软件工具包括编译程序，软件仿真器等。编译程序将用户编写的汇编语言、PL/M语言、C语言或其他语言源程序翻译成单片机可执行的机器码。软件仿真器提供虚拟的单片机运行环境，在通用计算机上模拟单片机的程序运行过程；软件仿真器具有单步、连续、断点运行等功能，在单片机程序的运行过程中随时观测单片机的运行状态，如内部RAM某单元的值，特殊功能寄存器的值等。但软件仿真只能验证程序的执行过程。

单片机仿真软件概述

PROTEUS是英国Labcenter Electronics公司开发的多功能EDA软件。PROTEUS不仅是模拟电路、数字电路、模／数混合电路的设计与仿真平台，也是目前较先进的单片机和嵌入式系统的设计与仿真平台。它实现了在计算机上完成从原理图与电路设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB的完整的电子设计、研发过程。

由于PROTEUS丰富的元器件模型、对处理器的支持、多样的虚拟仪器、强大的图表分析功能和与第三方集成开发环境的无缝集成，已被公认为电类教学与实验的巨大资源，得到越来越多的高校的认同，并在教学实践中取得了明显效果。

1．1 Proteus软件仿真系统的构成与功能

1.1.1 Proteus软件的构成

Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。Proteus包含了VSM（Virtural System Modelling虚拟系统模型）技术，用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。

Proteus包括Proteus VSM（Proteus虚拟系统模型）和Proteus PCB Design（Prote

目录

第1章 绪论.................................................................................................................. 1

1.1研究意义.......................................................................................................... 1 1.2 本课题设计任务............................................................................................. 2 第2章 单片机应用系统中的报警电路...................................................................... 3

2.1 闪光报警..................................................................................

《单片机C语言程序设计实训100例---基于8051和PROTEUS仿真》

《单片机C语言程序设计实训100例—基于8051+Proteus仿真》案例

第 01 篇 基础程序设计

01 闪烁的LED

/* 名称：闪烁的LED 说明：LED按设定的时间间隔闪烁 */

#include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit LED=P1^0; //延时

void DelayMS(uint x) { uchar i; while(x--) { for(i=0;i<120;i++); } }

//主程序 void main() { while(1) { LED=~LED; DelayMS(150); } }

02 从左到右的流水灯

/* 名称：从左到右的流水灯 说明：接在P0口的8个LED从左到右循环依次点亮，产生走马灯效果 */

#include #include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int

1

《单片机C语言程序设计实训100例---基于8051和PROTEUS仿真》

//延时

void

实验四、定时/计数器实验

一、实验目的

掌握单片机定时/计数器的内部结构和工作方式。 掌握单片机定时/计数器的应用。

二、实验原理

1、定时/计数器的工作方式与控制寄存器

MCS-51系列单片机内部包含两个十六位的定时/计数器T0和T1，当被设为定时方式时，实际上对机器周期计数，每个机器周期计数器加1直至溢出。当被设为计数方式时，则对加在T0（P3.4）或T1（P3.5）引脚上的外部脉冲计数。

单片机中与定时/计数器相关的特殊功能寄存器（SFR）有定时/计数器控制寄存器（TCON）和定时/计数器模式寄存器（TMOD）。

模式寄存器TMOD的字节地址为89H，其各位的定义如下：

M1 0 0 1 1

GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 T1控制 T0控制 M0 0 1 0 1

工作模式 模式0 模式1 模式2 模式3

13位定时/计数方式 16位定时/计数方式 8位自动重装载方式

对T0：分为一个8位的定时/计数器TL0和一个8位的定时器TH0 对T1：停止计数

C/T=0，设为定时器方式，C/T=1，设为计数器方式。

GATE=0，定时/计数器的启动和停止完全由TRi位控制。GATE=1，只有当TRi位置位并且

单片机流水灯的Protues仿真

摘 要 本文详细介绍了利用proteus仿真软件仿真单片机流水灯实验的具体操作和调试过程，叙述了proteus仿真软件的使用方法，对学习 proteus 的仿真有一定的指导意义。

关键词 protues；at89c51；仿真

中图分类号tp368.1 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）87-0202-02

1电路的基本功能

在单片机p0口接有8个发光二极管，要求8个发光二极管每次点亮一个二极管，按照相同的时间间隔从左向右，即从p0.0到p0.7依次点亮，然后再返回p0.0依次循环，如图1所示。

2 硬件电路的构建

实现流水灯电路功能的主体元件是89c51单片机，需在protues电路窗口中绘制如图2所示的单片机流水灯电路原理图，首先启动protues软件中的protues isis模块，单击文件菜单中的“新建”“新建设计”“另存为”在弹出的对话框中输入“流水灯”，并选择文件的路径，再单击确定按钮，即在指定文件夹建立名为“流水灯.dsn”文件。在protues主界面中单击“”图标，然后单击“”按钮，在弹出的“pick devices”窗口里按照表1中的路径选择相应的元件并单击，将所选元件添加到元件列表，再

┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊

毕业设计（论文）说明书

1.绪论

1.1课题背景及意义

目前，单片机的发展速度大约每两、三年要更新一代，集成度增加一倍，功能翻一番。其发展速度之快、应用范围之广已达到了惊人的地步，它已渗透到生产和生活的各个领域，应用非常广泛。在汽车、通信、智能仪表、家用电器和军事设备的智能化以及实时过程控制等方面，单片机都扮演着非常重要的角色[1]。因此单片机的设计开发具有广阔的前景。所以，对于电气类学生而言，学习一种单片机的开发是十分必要的。而51系列的单片机，随着半导体技术的发展，其处理速度更快，性能更优越，在工业控制领域上占据十分重要的地位，通过对51系列单片机的学习而掌握单片机开发的过程是一种不错的选择。

然而单片机是一门综合性、实践性都很强的学科，其学习涉及的实验环节比较多，硬件设备投入比较大，对于大多数人而言很难投入大笔资金去购买实验器件。而且要进行硬件电路测试和调试，必须在电路板制作完成、元器件焊接完毕之后进行

如何成为单片机开发高手

单片机适用于电子玩具、工业控制、民用电器、机电一体化产品、航天航海等众多领域，而单片机的应用开发不单是软件的开发，其开发语言和硬件密切相关。所以 只有开发者对单片机的内部结构非常了解，才能编好软件。而单片机的开发应用还涉及到硬件扩展接口和各类传感器，更重要的是必须尽可能地了解各学科中适应单 片机完成的控制项目以及控制过程。

掌握单片机的应用开发需要一个过程。首先必须掌握数字电路和模拟电路方面的知识，还必须学习单片机原理、硬件结构、扩展接口和编程语言。初次开发时由于没经验，可能要经过多次反复才能完成项目。这时，你会得到较大的收获和积累，表现在以下几个方面.

硬件设计方面的积累；

软件设计方面的积累；

设计经验方面的积累。

硬件开发是单片机应用开发的基础，软件的开发是建立在硬件之上，软硬件设计的巧妙结合是项目开发质量保证的关键。在单片机硬件开发设计中应注意以下几个方面：

单片机应用开发者必须学习应用最新单片机(MCU），新型的MCU的优势表现在时钟频率的进一步提高(从6MHz提高到33MHz)，指令执行速度的提高 (从12个机器周期到6个机器周期，甚至到1个机器周期），处理器相关功能的提高(如增加了数学处理、模糊控制等)，内部程序存储器