【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)展趨勢(shì)將使仿真軟件具有更強(qiáng)、更靈活的功能、能面向更廣泛的用戶。目前比較風(fēng)行的是虛擬現(xiàn)實(shí)仿真軟件，比如虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)（VRPlatform）。其目標(biāo)是不斷改善面向問題、面向用戶的模塊描述能力和對(duì)模型實(shí)驗(yàn)的功能。不同技術(shù)水平的用戶通過仿真軟件能在不同的程度上采用他們表達(dá)問題的習(xí)慣語言,方便地與計(jì)算機(jī)對(duì)話,完成建模或仿真實(shí)驗(yàn)。仿真軟件分為仿真語言、仿真程序包和仿真軟件系統(tǒng)三類。其中仿真語言是應(yīng)用最廣泛的仿真軟件。仿真程序包是針對(duì)仿真的專門應(yīng)用領(lǐng)域建立起來的程序系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)人員將常用的程序段設(shè)計(jì)成通用的子程序模塊，并設(shè)計(jì)一個(gè)主程序模塊，用于調(diào)用子程序模塊。仿真研究人員使用這種程序包可免去繁重的程序編制工作。仿真軟件系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫為核心將仿真軟件的所有功能有機(jī)地統(tǒng)一在一起，構(gòu)成一個(gè)完善的系統(tǒng)。它由建模軟件、仿真運(yùn)行軟件（語言）、輸出結(jié)果分析報(bào)告軟件和數(shù)據(jù)庫管理組成。目前我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了Matlab，Autium Designer,Multisim,Proteus,Keil等仿真軟件，具有靈活性高，易操作，能夠彌補(bǔ)仿真硬件的不足，成本相較于硬件又很低的特點(diǎn)，對(duì)我們學(xué)習(xí)工作生活的幫助很大。本文主要介紹Proteus,Keil這兩種專業(yè)仿真軟件的具體操作應(yīng)用。2 Keil軟件單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級(jí)語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。KeilμVision2是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng)C語言的語法來開發(fā)，與匯編相比，C語言易學(xué)易用,而且大大的提高了工作效率和項(xiàng)目開發(fā)周期,他還能嵌入?yún)R編，您可以在關(guān)鍵的位置嵌入，使程序達(dá)到接近于匯編的工作效率。Keil C51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境,同時(shí)保留了匯編代碼高效,快速的特點(diǎn)。C51編譯器的功能不斷增強(qiáng)，使你可以更加貼近CPU本身，及其它的衍生產(chǎn)品。C51已被完全集成到μVision2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。μVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。圖21 KeilμVision2 Keil特點(diǎn) C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil的操作。圖22新建工程窗口1圖23新建工程窗口2 2．51單片機(jī)我們是選擇的Atmel里面的AT89C51。圖24選擇單片機(jī)類型窗口。圖25新建空白文檔窗口，這里要注意的是，如果用C語言編程的話，,如下圖所示。如果選用匯編語言。圖26 保存文檔窗口，我們需要把51單片機(jī)的頭文件添加上去，這個(gè)是include,寫好之后把它保存再添加到工程里。圖27添加頭文件窗口圖28添加完成窗口，如果沒有問題，我們可以編譯，鏈接，調(diào)試了，這個(gè)需要我們生成Hex文件，這樣才能放到protues軟件中仿真。圖29 編譯調(diào)試窗口圖210創(chuàng)建hex文件窗口圖211保存hex文件窗口3 Proteus軟件 Proteus軟件簡(jiǎn)述Proteus軟件是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持805PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。圖31 Proteus運(yùn)行界面 Proteus軟件特點(diǎn)：Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：（1）原理布圖；（2）PCB自動(dòng)或人工布線；（3）SPICE電路仿真。：（1）Proteus可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有30多個(gè)元件庫；（2）Proteus可提供的仿真儀表資源：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器、信號(hào)發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào)用；（3）除了現(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，其作用與示波器相似，但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；（4）Proteus可提供的調(diào)試手段 Proteus提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。 Proteus應(yīng)用領(lǐng)域Proteus是一個(gè)巨大的教學(xué)資源，可以用于： 模擬電路與數(shù)字電路的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)； 單片機(jī)與嵌入系統(tǒng)軟件的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)； 微控制器系統(tǒng)的綜合實(shí)驗(yàn)； 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)； 項(xiàng)目設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)。Proteus能提供考試所需所有資源； Proteus能直觀評(píng)估硬件電路的設(shè)計(jì)正確性； Proteus能直觀的對(duì)硬件原理圖進(jìn)行調(diào)試軟件； Proteus能驗(yàn)證整個(gè)設(shè)計(jì)的功能； 測(cè)試可控、易評(píng)估、易實(shí)施； Proteus Design Suite集成了原理圖捕獲、SPICE電路仿真和PCB設(shè)計(jì)，形成一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)。對(duì)于通用微處理器，還可以運(yùn)行實(shí)際固件程序進(jìn)行仿真。與傳統(tǒng)的嵌入式設(shè)計(jì)過程相比，這個(gè)軟件包能極大地縮短開發(fā)時(shí)間。 從產(chǎn)品概念到設(shè)計(jì)完成的完整仿真與開發(fā)平臺(tái)； 預(yù)研設(shè)計(jì)與項(xiàng)目評(píng)估，減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)； ODM的虛擬樣機(jī)； 強(qiáng)大的分析與調(diào)試功能克服新手的經(jīng)驗(yàn)不足； 軟硬件的交互仿真與測(cè)試大大減少后期測(cè)試工作量； 便利項(xiàng)目管理與團(tuán)隊(duì)開發(fā)。 Proteus的操作。圖32新建工程窗口圖33新工程窗口在元器件選擇模式下，點(diǎn)“P”，調(diào)出元器件庫。其按目錄排列，但是通常來說用左上角的搜索按鈕比較方便，搜索關(guān)鍵詞就是該元件名稱的英文單詞或英文單詞的一部分。圖34添加元器件窗口選中元器件然后放在電路圖合適位置，連線。完成電路后，保存即可。圖35完成的電路原理圖 Keil與Proteus的聯(lián)調(diào)，出現(xiàn)如圖36所示窗口圖36 編輯單片機(jī)窗口，然后選中要裝載的HEX文件（HEX文件在Keil中產(chǎn)生），點(diǎn)確定,此時(shí)程序已經(jīng)裝載到單片機(jī)中，點(diǎn)擊運(yùn)行，即可出現(xiàn)所要的仿真，如下圖所示。圖37 運(yùn)行中的仿真圖4單元仿真 數(shù)碼管仿真（1）完成數(shù)碼管的靜態(tài)顯示，P2口連接共陰極數(shù)碼管，P3口連接共陽極