【正文】 題的解決過(guò)程 在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)或進(jìn)行大實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，可以具體的在 Protues 中做一個(gè)工程項(xiàng)目，并將其最后移植到一個(gè)具體的硬件電路中，讓學(xué)生了解將仿真軟件和具體的工程實(shí)踐如何結(jié)合起來(lái)，利于學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐過(guò)程的了解和學(xué)習(xí)。了解和把握別人的設(shè)計(jì)意圖和思維模式，是團(tuán)結(jié)協(xié)作的基礎(chǔ)?？梢哉f(shuō)它是一個(gè)比較重要的軟件，熟悉他的人很多很多，用戶群極為龐大，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)偉福等廠家軟件用戶群，操作有不懂的地方只要找相關(guān)的書(shū)看看，到相關(guān)的單片機(jī)技術(shù)論壇問(wèn)問(wèn)，很快就可以掌握它的基本使用了。 虛擬實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建單片機(jī)的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中，內(nèi)容一般包括了四方面，即單片機(jī)系統(tǒng)資源；硬件電路的設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試；應(yīng)用軟件的編制、調(diào)試；總調(diào)，即應(yīng)用軟件的鏈接調(diào)試，程序固化，軟、硬件結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)。對(duì)于寄存器內(nèi)容的查看，可以采用多種可以模擬仿真 51 單片機(jī)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且可以學(xué)到硬件電路設(shè)計(jì)的方法。 用項(xiàng)目管理器生成應(yīng)用。 總調(diào)，即應(yīng)用軟件的鏈接調(diào)試，程序固化，軟、硬件結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng) 軟硬件聯(lián)合仿真系統(tǒng)由一個(gè)硬件執(zhí)行環(huán)境和一個(gè)軟件執(zhí)行環(huán)境組成，通常軟件環(huán)境和硬件環(huán)境都有自己的除錯(cuò)和控制界面， Keil 與 Proteus 的整合調(diào)試可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總調(diào)，在該系統(tǒng)中， Keil 作為軟件調(diào)試界面， Proteus 作為硬件仿真和調(diào)試界面，下面說(shuō)一下如 何在 keil 中調(diào)用 proteus 進(jìn)行 MCU 外圍器件的仿真。不一定要用 TDRV5，根據(jù)原來(lái)字段選用一個(gè)不重復(fù)的數(shù)值就可以了。在 DEBUG 選項(xiàng)中右欄上部的下拉菜單選中 Proteus VSM Monitor51 Driver 將所有器件排列好。 調(diào)試遇到的問(wèn)題和解決辦法 問(wèn)題 1：用匯編寫(xiě)的程序，在 Keil 編譯時(shí)找不到以 ASM 為擴(kuò)展名的文件 解：把用匯編編好的程序用文本文檔打開(kāi)，在另存為文件名 .ASM,文件類(lèi)型選擇所有文件 ,在點(diǎn)擊保存 .則所要的程序文件就以 ASM 形式保存在所在位置 .如圖 42 圖 42 保存 .ASM 文件示意圖 問(wèn)題 2：用 Keil 生成“ .HEX”時(shí)不能成功。 解：先右鍵點(diǎn)擊圖中的 AT89C51 芯片選中它，再左鍵點(diǎn)擊選中的芯片，在彈出的對(duì)話框的“ Program Files”的框中點(diǎn)擊文件夾圖標(biāo)（如圖 46 所示）；然 后找到已生成的“ .hex”文件（如圖 47 所示），最后點(diǎn)擊確定即可。 問(wèn)題 5．在 Protues 里所畫(huà)的電路太多空間不夠 解：使 Protues 的繪圖界面放 大 .選擇 System,出現(xiàn)對(duì)話框圖 48,在點(diǎn)擊Set sheet sizes,點(diǎn)擊后出現(xiàn)一個(gè)選擇界面圖 49,在選擇相應(yīng)的繪圖界面大小 . 圖 4。 原因：原因有 2 種，一種是硬件電路有問(wèn)題，另外一種是程序與電路不對(duì)應(yīng)或者程序錯(cuò)誤。 圖 43 Keil 工程下拉菜單 圖 44 輸出菜單 圖 45 調(diào)試菜單 問(wèn)題 3．用 Protues 畫(huà)好電路，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕不能仿真。本系統(tǒng)仿真結(jié)果，滿足設(shè)計(jì)需求。 打開(kāi) proteus，畫(huà) 出相應(yīng)電路，在 proteus 的 debug 菜單中選中 use remote debug monitor 在 keil中編寫(xiě) MCU 的程序 進(jìn)入 KEIL 的 project 菜單 option for target \39。 把安裝 proteus\\ MODELS 目錄下 文件復(fù)制到 Keil 安裝目錄的 \\C51\\BIN 目錄中。 測(cè)試，連接應(yīng)用。 創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，從器件庫(kù)中選擇目標(biāo)器件，配置工具設(shè)置。 硬件電路的設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試 硬件電路的設(shè)計(jì)包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)自身的功能單元如 ROM、 RAM、 I/O 口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器等容量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的需要時(shí)，必須在片外進(jìn)行擴(kuò) 展，選擇適當(dāng)?shù)男酒O(shè)計(jì)相應(yīng)的電路；二是系統(tǒng)配置，即按照系統(tǒng)的要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤(pán)、顯示器、打印機(jī)、 A/D 轉(zhuǎn)換器、 D/A 轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。 系統(tǒng)資源的實(shí)驗(yàn)教學(xué) 任何一種單片機(jī)均提供了一定的系統(tǒng)資源。 uVision2 調(diào)試器具備所有常規(guī)源極調(diào)試，符號(hào)調(diào)試特性以及歷史跟蹤，代碼覆蓋，復(fù)雜斷點(diǎn)等功能。 的介紹 Keil 是德國(guó)開(kāi)發(fā)的一個(gè) 51 單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)，最開(kāi)始只是一個(gè)支持 C 語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的編譯器軟件。同 時(shí)也可以在原設(shè)計(jì)上進(jìn)行修改處理。 4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中損耗小，基本沒(méi)有元器件的損耗問(wèn)題 在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，都涉及到因操作不當(dāng)而造成的元器件和儀器儀表的損毀，也涉及到儀器儀表等工作時(shí)所造成的能源消耗。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，忽視了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，則很少涉及到。 Protues 所提供的元件 庫(kù)中，大部分可以直接用于接口電路的搭建，同時(shí)該軟件所提供的儀表，不管在質(zhì)量還是數(shù)量上，都是可靠和經(jīng)濟(jì)的。 1． Proteus 軟件所提供資源和調(diào)試功能簡(jiǎn)介 1 內(nèi)容全面 內(nèi)容全面包括其能實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容包括軟件部分的匯編、 C51 等語(yǔ)言的調(diào)試過(guò)程，也包括硬件接口電路中的大部分類(lèi)型。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。 了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外 ， Proteus 還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)，其作用與示波器相似但功能更多。 e++。適當(dāng)選擇循環(huán)的時(shí)間，可以得到不同周期的鋸齒波。 d ++。 c ++。 數(shù)字量化 C 程序： include main int n， i 0， j， k float y 0， a ， b 0， c ， d 0； for n 0； n 64； n++ y *sin a*n/128 +； b y； //b， y 為當(dāng)前幅度值 d bc //d 為遞增率 j d/ //j 為數(shù)字遞增率 , 為δ k 128+j //k 為數(shù)字量 printf %d， %f， %f， %d， %d\n”， i， y， d， j， k ； i++； 表 42 正弦波形數(shù)據(jù)表序號(hào) 幅度 Y 值 遞增率 A 數(shù)字遞增率 數(shù)字量 十進(jìn)制 0 0 128 1 3 131 2 6 134 3 9 137 4 12 140 5 15 143 6 18 146 7 21 149 8 24 152 9 27 155 10 30 158 11 34 162 12 37 165 13 40 168 14 42 170 15 45 173 16 48 176 17 51 179 18 54 182 19 57 185 20 60 188 21 62 190 22 65 193 23 68 196 24 70 198 （序表） 25 73 201 26 75 203 27 78 206 28 80 208 29 83 211 30 85 213 31 87 215 32 90 218 33 92 220 34 94 222 35 96 224 36 98 226 37 100 228 38 102 230 39 104 232 40 106 234 41 107 235 42 109 237 43 110 238 44 112 240 45 113 241 46 115 243 47 116 244 48 117 245 49 119 247 50 120 248 51 121 249 52 122 250 53 122 250 54 123 251 55 124 252 56 125 253 57 125 253 （序表） 58 126 254 59 126 254 60 126 254 61 127 255 62 127 255 63 127 255 64 127 255 三角波發(fā)生程序設(shè)計(jì) 由于三角波的函數(shù)值比較容易計(jì)算，所以不必要像正弦波那樣還需用表格。 其實(shí)在計(jì)算正 弦波形數(shù)據(jù)的時(shí)候，并不需要算出整個(gè) 0― 2π區(qū)間的每一個(gè)值，而只需計(jì)算出 0―π中的值就行，其他區(qū)間的值都可以通過(guò)對(duì) 0―π中的值取不同的變換。；第 2 點(diǎn)的角度為 360176。 正弦波發(fā)生程序設(shè)計(jì) DAC0808 是 8 位的 D/A 轉(zhuǎn)換器件，其工作電壓是 0― 5V，當(dāng)輸入 00 數(shù)字量的時(shí)候，輸出為 0V 電壓；當(dāng)輸入 80 數(shù)字量的時(shí)候，輸出為 電壓；當(dāng)輸入 FF數(shù)字量的時(shí)候，輸出為 5V 電壓。 e++。 if d k P0 0x00。 else P0 255 c。 //定時(shí)器低八位值 void time0_int void interrupt 1 //中斷服務(wù)程序 TR0 0。定時(shí)器的初值可以這樣計(jì)算： f 100000 * ww + 1000 * qw + 100 * bw + 10 * sw + gw。 case 0x7e: key5 。 //對(duì)鍵值賦值 case 0xde: key3 。 //取出鍵值 switch Z //判斷鍵值（那一個(gè)鍵按下） case 0x7d: key1 。 X P1。 P1 0xff。編碼產(chǎn)生原理： P1 口低四位表示行，高四位表示列。鍵盤(pán)掃描程序自復(fù)位后就開(kāi)始工作，時(shí)刻監(jiān)視鍵盤(pán)，有無(wú)鍵按下。 3 中斷工作方式 為進(jìn)一步提高 CPU 效率，可以采用中斷掃描工作方式。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了節(jié)省硬件，通常采用非編碼鍵盤(pán)，在這種鍵盤(pán)結(jié)構(gòu) 中，單片機(jī)對(duì)它的控制有三種方式：程序控制掃描方式；定時(shí)掃描工作方式；中斷工作方式 [6]。 單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤(pán)掃描是 CPU 工作的一個(gè)主要內(nèi)容之一。 軟件功能設(shè)計(jì) 始化程序設(shè)計(jì) 復(fù)位程序完成如下工作： O 初始界面； 983HZ； ； 0 工作于方式 1，即 16 位定時(shí)器方式，送入 定時(shí)器 0 定時(shí)初值，啟動(dòng)定時(shí)器 0 工作； ； 。 5 要合理分配系統(tǒng)資源，包括 ROM、 RAM、定時(shí)數(shù)器、中斷資源等。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植、修改。 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 軟件總體設(shè)計(jì) 應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求而設(shè)計(jì)的，能可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。其原理是將 A2 的輸入端∑通過(guò)電阻 R1 與參考電壓 VREF 相連， VREF經(jīng) R1 向 A2 提供一個(gè)偏流 I1，其電流方向與 I2 相反，因此運(yùn)算放大器 A2 的輸入電流為 I I2 之代數(shù)和。 LM324 圖 33 各 對(duì)應(yīng)管腳 由于 LM324 四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。每一組運(yùn)算放大器可用圖 1 所示的符號(hào)來(lái)表示，它有 5 個(gè)引出腳，其中“ +”、“ ”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“ V+”、“ V”為正、負(fù)電源端，“ Vo”為輸出端。從輸出為單極性模擬電壓，從輸出為雙極性模擬電壓。 二、 D/A 轉(zhuǎn)換器的分類(lèi) D/A 轉(zhuǎn)換器的品種繁多、性能各異。建立時(shí)間：輸入信號(hào)從開(kāi)始變化到輸出電壓進(jìn)入與穩(wěn)態(tài)值相差 1/2LSB 范圍以內(nèi)的時(shí)間。 DAC0808的最大誤差為 +% 。 DAC0808 的分辨率為 1/256。根據(jù)以上分析，我們的課題選擇了單緩沖方式使用方便，程序簡(jiǎn)單，易操作。 當(dāng) WR2 和 XFER 同時(shí)有效時(shí)， 8 位 DAC 寄存器端 為高電平“ 1”，此時(shí) DAC 寄存器的輸出端 Q 跟隨輸入端 D 也就是輸入寄存器 Q 端的電平變化；反之，當(dāng)端為低電平“ 0”時(shí)，第一級(jí) 8 位輸入寄存器 Q 端的狀態(tài)則鎖存到第二級(jí) 8 位 DAC 寄存器中，以便第三級(jí) 8 位 DAC 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換。 VREF 端與 D/A 內(nèi)部 T 形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。 2 IOUT1：模擬電流輸出端 1，當(dāng) DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 1 時(shí)，輸出電流最大，當(dāng) DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 0 時(shí)，輸出電流為 0。其中有輸出電壓各自極性固定的單位性輸出和在隨動(dòng)系統(tǒng)中輸出電壓有正負(fù)極性的雙極性輸出兩種輸出方式。