第1章單片機應(yīng)用系統(tǒng)仿真開發(fā)平臺

1、第1章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)仿真開發(fā)平臺1.1 單片機軟件仿真開發(fā)工具Keil C51 1.2 單片機硬件仿真開發(fā)工具 1.3 本章小結(jié) 1.4 實訓(xùn)一 簡單的單片機應(yīng)用系統(tǒng) 返回首頁教學(xué)提示 單片機應(yīng)用系統(tǒng)仿真開發(fā)平臺有兩個常用的工具軟件：Keil C51和Proteus ISIS。前者主要用于單片機C語言源程序的編輯、編譯、鏈接以及調(diào)試；后者主要用于單片機硬件電路原理圖的設(shè)計以及單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟、硬件聯(lián)合仿真調(diào)試。本章將簡要介紹Keil C51、Proteus ISIS在單片機C語言開發(fā)中的應(yīng)用技巧，并通過一個實例詳細介紹Keil C51與Proteus ISIS的配合使用方法。 教學(xué)要求 掌

2、握Keil C51在單片機C語言開發(fā)中的使用方法；掌握如何用Proteus ISIS繪制單片機應(yīng)用系統(tǒng)硬件電路的原理圖；掌握如何利用Keil C51與Proteus ISIS配合完成單片機應(yīng)用系統(tǒng)的仿真開發(fā)、調(diào)試。 1.1 單片機軟件仿真開發(fā)工具Keil C511.1.1 Keil C51的工作環(huán)境1.1.2 工程的創(chuàng)建1.1.3 工程的設(shè)置1.1.4 工程的調(diào)試運行1.1.5 存儲空間資源的查看和修改1.1.6 變量的查看和修改1.1.1 Keil C51的工作環(huán)境 正確安裝后，單擊桌面上的Keil Vision2運行圖標，即可進入Keil Vision2集成開發(fā)環(huán)境，如圖1.1所示。 圖1

3、.1 Keil Vision2集成開發(fā)環(huán)境 下面以表格的形式簡要介紹Keil Vision2 IDE中常用的菜單欄、工具按鈕和快捷方式。 1. 文件操作2. 編輯操作3. 視圖操作4. 工程操作 5. 調(diào)試操作6. 外圍設(shè)備操作7. 運行環(huán)境配置操作1.1.2 工程的創(chuàng)建 熟悉Keil Vision2 IDE的工作環(huán)境后，即可錄入、編輯、調(diào)試、修改單片機C語言應(yīng)用程序，具體步驟如下。(1) 創(chuàng)建一個工程，從設(shè)備庫中選擇目標設(shè)備(CPU)，設(shè)置工程選項。(2) 用C51語言創(chuàng)建源程序。(3) 將源程序添加到工程管理器中。(4) 編譯、鏈接源程序，并修改源程序中的錯誤。(5) 生成可執(zhí)行代碼。1.

4、 建立工程 51系列單片機種類繁多，不同種類的CPU特性不完全相同，在單片機應(yīng)用項目的開發(fā)設(shè)計中，必須指定單片機的種類；指定對源程序的編譯、鏈接參數(shù)；指定調(diào)試方式；指定列表文件的格式等。因此，在Keil Vision2 IDE中，使用工程的方法進行文件管理，即將源程序(C或匯編)、頭文件、說明性的技術(shù)文檔等都放置在一個工程里，只能對工程而不能對單一文件進行編譯、鏈接等操作。 啟動Keil Vision2 IDE后，總是打開用戶上一次處理的工程，要關(guān)閉它可以執(zhí)行ProjectClose Project。建立新工程可以通過執(zhí)行ProjectNew來實現(xiàn)，此時將打開如圖1.2所示的Create Ne

5、w Project對話框。圖1.2 建立新工程 在此，需要做的工作如下：(1) 為新建的工程取一個名字，如MyProject，“保存類型”選擇默認值。(2) 選擇新建工程存放的目錄。建議為每個工程單獨建立一個目錄，并將工程中需要的所有文件都存放在這個目錄下。(3) 在完成上述工作后，單擊“保存”按鈕返回。圖1.2 建立新工程2. 為工程選擇目標設(shè)備 在工程建立完畢后，Vision2會立即打開如圖1.3所示的Select Device for Target Target1對話框。圖1.3 選擇目標設(shè)備3. 建立/編輯C語言源程序文件 到此，我們已經(jīng)建立了一個空白的工程Target 1，如圖1.4

6、所示，并為工程選擇好了目標設(shè)備，但是這個工程里沒有任何程序文件。程序文件的添加必須人工進行，如果程序文件在添加前還沒有創(chuàng)建，必須先創(chuàng)建它。圖1.4 只有目標設(shè)備的空白工程 執(zhí)行FileNew，打開名為Text1的新文件窗口，如果多次執(zhí)行FileNew，則會依次出現(xiàn)Text2，Text3等多個新文件窗口?，F(xiàn)在Vision2中有了一個名為Text1的文件框架，還需要將其保存起來，并正式命名。1） 建立程序文件 執(zhí)行FileSave As，打開如圖1.5所示的對話框。在“文件名”文本框中輸入文件的全稱，如MyProject.c。圖1.5 命名并保存新建文件2）錄入、編輯程序文件 為了以后學(xué)習(xí)方便，這

7、里給出一個程序范例?？梢詫⑵滗浫氲組yProject.c文件中，并執(zhí)行菜單命令FileSave加以保存。利用這種建立程序文件的方法，可以同樣建立其他程序文件。 上面建立的MyProject.c 是一個的空白C語言程序文件，要讓其起作用，還必須錄入、編輯程序代碼?！纠?.1】 下面程序?qū)崿F(xiàn)的功能：依次點亮接在P1口上的LED，并無限循環(huán)。4. 為工程添加文件 至此，我們已經(jīng)分別建立了一個工程MyProject和一個C語言源程序文件MyProject.c，除了存放目錄一致外，它們之間還沒有建立任何關(guān)系?？梢酝ㄟ^以下步驟將程序文件MyProject.c添加到MyProject工程中。1) 提出添加文

8、件要求 在圖1.4所示的空白工程中，右擊Source Group 1，彈出如圖1.6所示的快捷菜單。圖1.6 添加工程文件快捷菜單2) 找到待添加的文件 在圖1.6所示的快捷菜單中，選擇 Add Files to Group Source Group 1( 向當(dāng)前工程的Source Group 1組中添加文件 )，彈出如圖1.7所示的對話框。圖1.7 選擇要添加的文件3) 添加 在圖1.7所示的對話框中，給出了所有符合添加條件的文件列表。選中要添加的文件（如MyProject.c），然后單擊Add按鈕(注意，單擊一次就可以了)，即可將程序文件添加到當(dāng)前工程的Source Group 1組中，如

9、圖1.8所示。圖1.8 添加文件后的工程 另外，在Vision2中，除了可以向當(dāng)前工程的組中添加文件外，還可以向當(dāng)前工程添加組，方法是在圖1.4或圖1.8中右擊Target 1，在彈出的快捷菜單中選擇Manage Components選項，然后按提示操作，如圖1.9所示。圖1.9 添加組后的工程4) 刪除已存在的文件或組 如果想刪除已經(jīng)加入的文件或組，可以在圖1.9所示的對話框中，右擊該文件或組，在彈出的快捷菜單中選擇Remove File或Remove Group選項，即可將文件或組從工程中刪除。值得注意的是，這種刪除屬于邏輯刪除，被刪除的文件仍舊保留在磁盤上的原目錄下，需要的話，還可以再將

10、其添加到工程中。1.1.3 工程的設(shè)置 在工程建立后，還需要對工程進行設(shè)置。工程的設(shè)置分為軟件設(shè)置和硬件設(shè)置。硬件設(shè)置主要針對仿真器，用于硬件仿真時使用；軟件設(shè)置主要用于程序的編譯、鏈接及仿真調(diào)試。由于本書未涉及硬件仿真器，因此這里將重點介紹工程的軟件設(shè)置。 在Vision2的工程管理器(Project Workspace)中，右擊工程名Target 1，彈出如圖1.10所示的快捷菜單。選擇菜單上的Options for Target Target 1選項后，即打開工程設(shè)置對話框(如圖1.11所示)。 圖1.10 工程設(shè)置快捷菜單1. Target設(shè)置圖1.11 Target設(shè)置2. Outp

11、ut設(shè)置圖1.12 Output設(shè)置3. Listing設(shè)置圖1.13 Listing設(shè)置4. C51設(shè)置圖1.14 C51設(shè)置5. Debug設(shè)置 所謂軟件仿真，是指使用計算機來模擬程序的運行，用戶不需要建立硬件平臺，就可以快速地得到某些運行結(jié)果。 圖1.15 Debug設(shè)置1.1.4 工程的調(diào)試運行 在Keil Vision2 IDE中，源程序編寫完畢后還需要編譯和鏈接才能夠進行軟件和硬件仿真。在程序的編譯/鏈接中，如果用戶程序出現(xiàn)錯誤，還需要修正錯誤后重新編譯/鏈接。1. 程序的編譯/鏈接 在圖1.16中單擊工具按鈕 或執(zhí)行ProjectRebuild all target files，

12、即可完成對C語言源程序的編譯/鏈接，并在圖1.16下方的Output Window窗口中給出操作信息。如果源程序和工程設(shè)置都沒有錯誤，編譯、鏈接就能順利完成。圖1.16 編譯/鏈接2. 程序的排錯 如果源程序有錯誤，C51編譯器會在Output Window窗口中給出錯誤所在的行、錯誤代碼以及錯誤的原因。例如，將MyProject.c中第12行的LedBuff改成LledBuff，再重新編譯、鏈接，結(jié)果如圖1.17所示。圖1.17 程序有錯誤時編譯/鏈接的結(jié)果 經(jīng)過排錯后，要對源程序重新進行編譯和鏈接，直到編譯、鏈接成功為止。3. 運行程序 圖1.18 源程序的軟件仿真運行 編譯、鏈接成功后，

13、單擊“啟動/停止調(diào)試模式”工具按鈕 ，便進入軟件仿真調(diào)試運行模式，如圖1.18所示。圖中上部為調(diào)試工具條(Debug Toolbar)，下部為范例程序MyProject.c，黃色箭頭為程序運行光標，指向當(dāng)前等待運行程序行。 在Vision2中，有4種程序運行方式：1）單步跟蹤 (Step Into)2）單步運行 (Step Over)4）全速運行 (Go)3）運行到光標處 (Run to Cursor line) 在全速運行期間，Vision2不允許查看任何資源，也不接受其他命令。如果用戶想終止程序的運行，可以應(yīng)用以下兩種方法。(1) 執(zhí)行菜單命令DebugStop Running。(2) 單

14、擊圖標 。4. 程序復(fù)位 在C語言源程序仿真運行期間，如果想重新從頭開始運行，則可以對源程序進行復(fù)位。程序的復(fù)位主要有以下兩種方法：(1) 單擊圖標 。(2) 執(zhí)行菜單命令PeripheralsReset CPU。5. 斷點操作 當(dāng)需要程序全速運行到某個程序位置停止時，可以使用斷點。斷點操作與運行到光標處的作用類似，其區(qū)別是斷點可以設(shè)置多個，而光標只有一個。1) 斷點的設(shè)置/取消 在Vision2的C語言源程序窗口中，可以在任何有效位置設(shè)置斷點，斷點的設(shè)置/取消操作也非常簡單。如果想在某一行設(shè)置斷點，雙擊該行，即可設(shè)置紅色的斷點標志，如圖1.20所示。取消斷點的操作相同，如果該行已經(jīng)設(shè)置為斷點

15、行，雙擊該行將取消斷點。圖1.20 斷點設(shè)置與斷點標志2) 斷點的管理 如果設(shè)置了很多斷點，就可能存在斷點管理的問題。例如，通過逐個地取消全部斷點來使程序全速運行將是非常煩瑣的事情。為此，Vision2提供了斷點管理器。執(zhí)行菜單命令DebugBreakpoints，出現(xiàn)如圖1.21所示的斷點管理器，其中單擊Kill All(取消所有斷點)按鈕可以一次取消所有已經(jīng)設(shè)置的斷點。圖1.21 斷點管理器6. 退出軟件仿真模式 如果想退出Vision2 的軟件仿真環(huán)境，可以使用下列方法：(1) 單擊圖標 。(2) 執(zhí)行菜單命令DebugStart/Stop Debug Session。1.1.5 存儲空

16、間資源的查看和修改 在Vision2的軟件仿真環(huán)境中，標準80C5l的所有有效存儲空間資源都可以查看和修改。Vision2把存儲空間資源分成以下4種類型加以管理。1. 內(nèi)部可直接尋址RAM(類型data，簡稱d) 在圖1.18所示的狀態(tài)下，執(zhí)行View Memory Windows可以打開存儲器對話框，如圖1.22所示。如果該對話框已打開，則會關(guān)閉該對話框。 在標準80C51中，可直接尋址空間為00 x7F范圍內(nèi)的RAM和0 x800 xFF范圍內(nèi)的SFR(特殊功能寄存器)。在Vision2中把它們組合成空間連續(xù)的可直接尋址的data空間。data存儲空間可以使用存儲器對話框(Memory)進

17、行查看和修改。圖1.22 存儲器對話框 在存儲器對話框中修改數(shù)據(jù)非常方便：用鼠標右擊待修改的數(shù)據(jù)（如D:0 x81 ），彈出如圖1.23所示的快捷菜單。單擊Modify Memory at D:0 x81選項，在輸入欄中輸入新的數(shù)值后單擊OK按鈕返回。圖1.23 在存儲器對話框中修改數(shù)據(jù)2. 內(nèi)部可間接尋址RAM(類型idata，簡稱i) 使用存儲器對話框同樣可以查看和修改 idata 存儲空間，操作方法與data空間完全相同，只是在Address 欄中輸入的存儲空間類型要變?yōu)椤癷”，如 “i：0 x76”。 在標準80C51中，可間接尋址空間為0 x000 xFF范圍內(nèi)的RAM。其中，0 x

18、000 x7F內(nèi)的RAM和0 x800 xFF內(nèi)的SFR既可以間接尋址，也可以直接尋址；0 x800 xFF的RAM只能間接尋址。在Vision2中把它們組合成空間連續(xù)的可間接尋址的idata空間。3. 外部數(shù)據(jù)空間XRAM(類型xdata，簡稱x) 在標準80C5l中，外部可間接尋址 64K地址范圍的數(shù)據(jù)存儲器，在Vision2中把它們組合成空間連續(xù)的可間接尋址的xdata空間。使用存儲器對話框查看和修改xdata存儲空間的操作方法與idata空間完全相同，只是在“存儲器地址輸入欄Address”內(nèi)輸入的存儲空間類型要變?yōu)椤皒”。4. 程序空間code(類型code，簡稱c) 在標準80C5

19、l中，程序空間有64K的地址范圍。程序存儲器的數(shù)據(jù)按用途可分為程序代碼(用于程序執(zhí)行)和程序數(shù)據(jù)(程序使用的固定參數(shù))。使用存儲器對話框查看和修改code存儲空間的操作方法與idata空間完全相同，只是在“存儲器地址輸入欄Address”內(nèi)輸入的存儲空間類型要變?yōu)椤癱”。1.1.6 變量的查看和修改 在圖1.18所示的狀態(tài)下，執(zhí)行菜單命令ViewWatch & Call Stack Windows可以打開觀察對話框，如圖1.24所示。如果對話框已經(jīng)打開，則會關(guān)閉該對話框。其中，Name欄用于輸入變量的名稱，Value欄用于顯示變量的數(shù)值。 在Vision2中，使用“觀察”對話框(Watches

20、)可以直接觀察和修改變量。圖1.24 “觀察”對話框 單擊準備添加行(選擇該行)的Name欄，然后按F2鍵，出現(xiàn)文本輸入欄后輸入變量的名稱，確認正確后按回車鍵。輸入的變量名稱必須是文件中已經(jīng)定義的。在圖1.24中，LedBuff是我們自己定義的，而Pl是頭文件REG52.H定義的。圖1.24 “觀察”對話框1. 變量名稱的輸入2. 變量數(shù)值的顯示 在Value欄，除顯示變量的數(shù)值外，用戶還可修改變量的數(shù)值，方法是：單擊該行的Value欄，然后按F2鍵，出現(xiàn)文本輸入欄后輸入修改的數(shù)據(jù)，確認正確后按Enter鍵。圖1.24 “觀察”對話框 在觀察對話框底部有4個標簽。1. 變量名稱的輸入2. 變量

21、數(shù)值的顯示注意：除了上述使用方法外，在Keil Vision2 IDE中，還可以使用圖形化的外圍設(shè)備菜單Peripherals增加調(diào)試效率；使用Show next state快速找到當(dāng)前的程序運行指針(黃色箭頭)；使用命令行等，在這里不再一一贅述，感興趣的讀者可以參閱有關(guān)的專業(yè)書籍。1. 2 單片機硬件仿真開發(fā)工具Proteus ISIS Proteus是英國Lab Center Electronics公司推出的用于仿真單片機及其外圍設(shè)備的EDA工具軟件。Proteus與Keil C51配合使用，可以在不需要硬件投入的情況下，完成單片機C語言應(yīng)用系統(tǒng)的仿真開發(fā)，從而縮短實際系統(tǒng)的研發(fā)周期，降低

22、開發(fā)成本。 Proteus具有高級原理布圖(ISIS)、混合模式仿真(PROSPICE)、PCB設(shè)計以及自動布線(ARES)等功能。Proteus的虛擬仿真技術(shù)(VSM)第一次真正實現(xiàn)了在物理原型出來之前對單片機應(yīng)用系統(tǒng)進行設(shè)計開發(fā)和測試。1.2.1 Proteus ISIS的用戶界面 圖1.25 Proteus ISIS的用戶界面1.2.2 設(shè)置Proteus ISIS工作環(huán)境 Proteus ISIS的工作環(huán)境設(shè)置包括編輯環(huán)境設(shè)置和系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置兩個方面。 編輯環(huán)境設(shè)置主要是指模板的選擇、圖紙的選擇、圖紙的設(shè)置和格點的設(shè)置。 系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置主要是指BOM格式的選擇、仿真運行環(huán)境的選擇、各種文件

23、路徑的選擇、鍵盤快捷方式的設(shè)置等。 1. 模板設(shè)置 繪制電路原理圖首先要選擇模板，電路原理圖的外觀信息受模板的控制。用戶即可以選擇系統(tǒng)提供模板，也可以自定義模板。圖1.30 建立新的設(shè)計文件 執(zhí)行FileNew Design命令時，會彈出圖1.30所示的對話框，從中可以選擇合適的模板(通常選擇DEFAULT模板)。 選擇好原理圖模板后，可以通過Template菜單的6個Set命令對其風(fēng)格進行修改設(shè)置。1) 設(shè)置模板的默認選項( TemplateSet Design Defaults) 在此可以設(shè)置：模板的紙張、格點等項目的顏色；電路仿真時正、負、地、邏輯高/低等項目的顏色；隱藏對象的顯示與否及

24、顏色；編輯環(huán)境的默認字體等。圖1.31 設(shè)置模板的默認選項2) 配置圖形顏色 ( TemplateSet Graph Colours ) 在此可以配置：模板的圖形輪廓線(Graph Outline)、底色(Background)、圖形標題(Graph Title)、圖形文本(Graph Text)等；同時也可以對模擬跟蹤曲線(Analogue Traces)和不同類型的數(shù)字跟蹤曲線(Digital Traces)進行設(shè)置。 圖1.32 配置圖形顏色3) 編輯圖形風(fēng)格 ( TemplateSet Graphics Styles ) 在該對話框中，單擊New按鈕，可以自定義圖形的風(fēng)格，如顏色、線型

25、等。 在此可以編輯圖形的風(fēng)格，如線型、線寬、線的顏色及圖形的填充色等。在Style下拉列表框中可以選擇不同的設(shè)置對象。 圖1.33 編輯圖形風(fēng)格 4) 設(shè)置全局字體風(fēng)格 ( TemplateSet Text Styles ) 在此可以通過Font face下拉列表框中選擇期望的字體，還可以設(shè)置字體的高度、顏色及是否加租、傾斜、加下劃線等。在Sample區(qū)域可以預(yù)覽更改設(shè)置后字體的風(fēng)格。在Style下拉列表框中可以選擇不同的設(shè)置對象。同理，單擊New按鈕可以創(chuàng)建新的圖形文本風(fēng)格。圖1.36 設(shè)置全局字體風(fēng)格5) 設(shè)置圖形字體格式 ( TemplateSet Graphics Text ) 在此可

26、以通過Font face列表框選擇圖形文本的字體類型；通過Text Justification選項區(qū)域可以選擇字體在文本框中的水平位置、垂直位置；通過Effects選項區(qū)域可以選擇字體的效果；通過Character Sizes選項區(qū)域可以設(shè)置字體的高度和寬度。圖1.37 設(shè)置圖形字體格式6) 設(shè)置交叉點形狀 ( TemplateSet Junction Dots )注意：上述設(shè)置只對當(dāng)前編輯的原理圖有效，因此，每次新建設(shè)計時都必須根據(jù)需要對所選擇的模板進行設(shè)置。 在此可以設(shè)置交點的大小、形狀。 圖1.38 設(shè)置交叉點形狀 2. 系統(tǒng)設(shè)置 在此可以設(shè)置BOM的輸出格式。BOM用于列出當(dāng)前設(shè)計中所

27、使用的所有元器件。 另外，執(zhí)行ToolsBill Of Materials也可以對BOM 的輸出格式進行快速選擇。1) 設(shè)置BOM( SystemSet BOM Scripts )圖1.39 設(shè)置BOM(1) Autosave Time(minutes)：系統(tǒng)自動保存時間設(shè)置(單位為min)。(2) Number of Undo Levels：可撤銷操作的層數(shù)設(shè)置。(3) Tooltip Delay(milliseconds)：工具提示延時(單位為ms)。(4) Auto Synchronise/Save with ARES：是否自動同步/保存ARES。(5) Save/load ISIS s

28、tate In design files：是否在設(shè)計文檔中加載/保存ISIS狀態(tài)。2) 設(shè)置系統(tǒng)環(huán)境 ( SystemSet Environment )圖1.40 設(shè)置系統(tǒng)環(huán)境3) 設(shè)置路徑 ( SystemSet Path ) 通過圖1.41所示的對話框，可以對所涉及的文件路徑進行設(shè)置。圖1.41 設(shè)置路徑4) 設(shè)置圖紙尺寸 ( SystemSet Sheet Sizes ) 通過圖 1.42 所示的對話框，可以選擇Proteus ISIS提供的圖紙尺寸A4A0，也可以選擇User 自己定義圖紙的大小。圖1.42 設(shè)置圖紙尺寸5) 設(shè)置文本編輯器 ( SystemSet Text Edito

29、r ) 通過圖1.43所示的對話框，可以對文本的字體、字形、大小、效果和顏色等進行設(shè)置。 圖1.43 設(shè)置文本編輯器6) 設(shè)置鍵盤快捷方式 (SystemSet Keyboard Mapping ) 通過圖1.44所示的對話框，可以修改系統(tǒng)所定義的菜單命令的快捷方式。圖1.44 設(shè)置鍵盤快捷方式 7) 設(shè)置仿真畫面 (SystemSet Animation Options ) 在此可以設(shè)置：仿真速度(Simulation Speed)、電壓/電流的范圍(Voltage/Current Ranges)，以及仿真電路的其他畫面選項(Animation Options)。 圖1.46 設(shè)置Anima

30、tion選項1.2.3 電路原理圖的設(shè)計與編輯 在ProteusISIS中，電路原理圖的設(shè)計與編輯非常方便，具體流程如圖1.48所示。本節(jié)將通過一個實例介紹電路原理圖的繪制、編輯修改的基本方法，更深層或更復(fù)雜的方法，讀者可以參閱有關(guān)的專業(yè)書籍。圖1.48 設(shè)計編輯原理圖的流程【例1.2】 用Proteus ISIS繪制如圖1.49所示的電路原理圖。該電路的功能是用AT89C51單片機的P1口控制8個LED(發(fā)光二極管)循環(huán)發(fā)光。圖1.49 例1.2的電路原理圖1. 新建設(shè)計文件 執(zhí)行FileNew Design，在圖1.30所示的Create New Design對話框中選擇DEFAULT模板

31、，單擊OK按鈕后，即進入圖1.25所示的ISIS用戶界面。 此時，對象選擇窗口、原理圖編輯窗口、原理圖預(yù)覽窗口均是空白的。單擊主工具欄中的“保存”按鈕，在打開的Save ISIS Design File對話框中，可以選擇新建設(shè)計文件的保存目錄，輸入新建設(shè)計文件的名稱，如MyDesign，保存類型采用默認值。完成上述工作后，單擊“保存”按鈕，開始電路原理圖的繪制工作。2. 對象的選擇與放置 圖1.49所示電路原理圖中的對象按屬性可分為兩大類：元器件(Component)和終端(Terminals)，如表1-9所示。 表1-9 圖1.49的對象清單 1) 元器件的選擇與放置 Proteus ISI

32、S的元器件庫提供了大量元器件的原理圖符號，在繪制原理圖之前，必須知道每個元器件的所屬類及所屬子類，然后利用Proteus ISIS提供的搜索功能可以方便地查找到所需元器件。 在Proteus ISIS中元器件的所屬類共有40多種，表1-10給出了本書涉及的部分元器件的所屬類。 從結(jié)構(gòu)上看，Pick Devices對話框（圖1.50）共分成3列，左側(cè)為查找條件，中間為查找結(jié)果，右側(cè)為原理圖、PCB圖預(yù)覽。圖1.50 選擇元器件對話框 執(zhí)行LibraryPick Device/Symbol或單擊對象選擇窗口左上角的按鈕 ，都會打開Pick Devices對話框。 在Pick Devices對話框中

33、，選好元器件（如AT89C51）后，其名稱就會出現(xiàn)在對象選擇窗口中，如圖1.51所示。 在對象選擇窗口中單擊AT89C51，其電路原理圖出現(xiàn)在預(yù)覽窗口中(圖1.52)。此時通過方向工具欄可以改變原理圖的方向。然后將鼠標指向編輯窗口的合適位置單擊，即可把AT89C51的電路原理圖放置到編輯窗口中。圖1.51 選擇元器件 圖1.52 預(yù)覽窗口 2) 終端的選擇與放置 終端的預(yù)覽、放置方法與元器件類似。Mode工具箱中其他按鈕的操作方法又與終端按鈕類似，在此不再贅述。圖1.53 終端選擇窗口 單擊Mode工具箱中的終端按鈕 ，Proteus ISIS會在對象選擇窗口中給出所有可供選擇的終端類型，如圖

34、1.53所示。3. 對象的編輯 在放置好繪制原理圖所需的所有對象后，可以編輯對象的圖形或文本屬性。下面以LED元器件D1為例，簡要介紹對象的編輯步驟。1) 選中對象 將鼠標指向?qū)ο驞1，鼠標指針由空心箭頭變成手形后，單擊即可選中對象D1。此時，對象D1高亮顯示，鼠標指針為帶有十字箭頭的手形，如圖1.54所示。圖1.54 選中對象2) 移動、編輯、刪除對象(1) Drag Object：移動對象。選擇該選項后，對象 D1 會隨著鼠標一起移動， 確定位置后， 單擊即可停止移動。 選中對象 D1 后，右擊，彈出快捷菜單，如圖1.55所示。通過該快捷菜單可以移動、編輯、刪除對象D1。圖1.55 編輯對

35、象的快捷菜單(2) Edit Properties：編輯對象。選擇該選項后，出現(xiàn)圖1.56所示Edit Component對話框。選中對象D1后，單擊也會彈出現(xiàn)這個對話框。圖1.56 編輯對象文本屬性(3) Delete Object：刪除對象 另外：在圖1.55所示的快捷菜單中，還可以改變對象D1的放置方向。 Rotate Clockwise表示順時針旋轉(zhuǎn)90； Rotate Anti-Clockwise表示逆時針旋轉(zhuǎn)90； Rotate 180 degrees表示旋轉(zhuǎn)180； X-Mirror表示X軸鏡像； Y-Mirror表示Y軸鏡像。 圖1.55 編輯對象的快捷菜單4. 布線 按照連接

36、的方式，布線可分為 3 種：兩個對象之間的普通連接，使用輸入、輸出終端的無線連接，多個對象之間的總線連接。 1) 普通連接 圖1.57 兩個對象之間的普通連接(1) 在第一個對象的連接點處單擊。(2) 拖動鼠標到另一個對象的連接點處單擊。 在拖動鼠標的過程中， 可以在希望拐彎的地方單擊， 也可以右擊放棄此次畫線。2) 無線連接(1) 在第一個連接點處連接一個輸入終端。(2) 在另一個連接點處連接一個輸出終端。(3) 利用對象的編輯方法對上面兩個終端進行標識，兩個終端的標識(Label)必須一致。圖1.58 兩個對象之間的無線連接3) 總線連接(1) 放置總線 單擊Mode工具箱中的Bus按鈕

37、，在期望總線起始端(一條已存在的總線或空白處)出現(xiàn)的位置單擊；在期望總線路徑的拐點處單擊；若總線的終點為一條已存在的總線，則在總線的終點處右擊，可結(jié)束總線放置；若總線的終點為空白處，則先單擊，后右擊結(jié)束總線的放置。 (2) 放置或編輯總線標簽 在Label選項卡的String文本框中輸入相應(yīng)的文本，如：P10.7或A8.15等。 如果忽略指定范圍，系統(tǒng)將以0為底數(shù)，將連接到其總線的范圍設(shè)置為默認范圍。單擊OK按鈕，結(jié)束文本的輸入。 單擊Mode工具箱中的Wire Label按鈕 ，在期望放置標簽的位置處單擊，打開Edit Wire Label對話框，如圖1.59所示。 圖1.59 編輯連線標簽

38、 在總線標簽上右擊，彈出如圖1.60所示的快捷菜單。注意：不可將線標簽(Wire Label)放置到除線和總線之外的其他對象上。總線的某一部分只能有一個線標簽。ISIS將自動根據(jù)線或總線的走向調(diào)整線標簽的方位。線標簽的方位可以采用默認值，也可以通過Edit Wire Label對話框中的Rotate選項和Justify選項進行調(diào)整。 在此可以移動線或總線(Drag Wire)，可以編輯線或總線的風(fēng)格(Edit Wire Style)，可以刪除線或總線(Delete Wire)， 也可以放置線或總線標簽(Place Wire Label)。圖1.60 線標簽編輯快捷菜單 (3) 單線與總線的連接

39、 由對象連接點引出的單線與總線的連接方法與普通連接類似。在建立連接之后，必須對進出總線的同一信號的單線進行同名標注，如圖1.61所示，以保證信號連接的有效性。 圖1.61 單線與總線的連接5. 添加或編輯文字描述 在Script選項卡的Text文本框中可以輸入相應(yīng)的描述文字。通過Rotation選項和Justification選項可以對描述文字的放置方位進行調(diào)整。 通過Style選項卡，還可以對文字描述的風(fēng)格做進一步的設(shè)置。圖1.62 添加或編輯文字描述 單擊Mode工具箱中的Text Script按鈕 ，在希望放置文字描述的位置處單擊，打開Edit Script Block對話框（圖1.62

40、）。6. 電氣規(guī)則檢查（ToolsElectrical Rule Check） 在ERC報告單中，系統(tǒng)提示網(wǎng)絡(luò)表(Netlist)已生成，并且無ERC錯誤，即用戶可執(zhí)行下一步操作。 原理圖繪制完畢后，必須進行電氣規(guī)則檢查(ERC)。 圖1.63 ERC報告單 如果電路設(shè)計存在ERC錯誤，必須排除，否則不能進行仿真。1.2.4 Proteus ISIS與Keil C51的聯(lián)合使用 Proteus ISIS與Keil C51的聯(lián)合使用可以實現(xiàn)單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟、硬件調(diào)試，其中Keil C51作為軟件調(diào)試工具，Proteus ISIS作為硬件仿真和調(diào)試工具。下面介紹如何在Proteus ISIS中調(diào)用Keil C51生成的應(yīng)用(HEX文件)進行單片機應(yīng)用系統(tǒng)的仿真調(diào)試。1. 準備工作 首先，在Keil C51中完成C51應(yīng)用程序的編譯、鏈接，并生成單片機可執(zhí)