【正文】 ()。 while(1) { temp=t＞ 2} { t=0。 temp=t。 } P1=table[temp]。 Play(Music_file[temp],0,3,360)。 Delay1ms(500)。 } void _EX0_0 0 interrupt 0 { if (key_add=0) { t=t+1。 Delay1ms(500)。 } if(key_dec==0) { t=t1。 Delay1ms(500)。 } void _EX0_0 0 interrupt 0 { if(key_add==0) { t=t+1 Delay1ms(500)。 } if(key_dec==0) { ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 t=t1 Delay1ms(500)。 } } void _EX0_2 0 interrupt 2 { flag==0。 Delay1ms(100)。 } ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 第 5章 系統(tǒng)調(diào)式與仿真 Keil 簡(jiǎn)介 Keil C51 是 美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)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(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi) 軟件 ，我們寫的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)?CPU 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(guò)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(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開(kāi)發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。Keil 提供了包括 C 編譯器 、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè) 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 （ uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要 Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多RAM、 20M 以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、 WIN202 WINXP 等 操作系統(tǒng) 。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用 51 系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用 C 語(yǔ)言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用 C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 Keil C51 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí) 系統(tǒng)概述 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。 Keil C51 標(biāo)準(zhǔn) C 編譯器為 8051 微控制器的軟件開(kāi)發(fā)提供了 C語(yǔ)言環(huán)境。 C51 已被完全集成到μ Vision3 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開(kāi)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。 另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹 Keil C51 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 Keil C51 單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) Keil C52 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)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(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C 來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)， uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和for Dos 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用 IDE 本身或其它 編輯器 編輯 C 或匯編源文件。然后分別由 C51及 C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。目標(biāo)文件可由 LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或tScope51 使用進(jìn)行 源代碼 級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。 使用獨(dú)立的 Keil 仿真器時(shí)，注意事項(xiàng) ： * 仿真器標(biāo)配 的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 * 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。 * 仿真芯片的 31 腳（ /EA）已接至高電平，所以仿真 時(shí)只能使用片內(nèi) ROM，不能使用片外 ROM；但仿真器外引插針中的 31 腳并不與仿真芯片的 31 腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部 ROM（其 CPU 的 /EA 引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。 編程 Keil uVision 軟件 KeilSoftware 公司推出的 uVision3 是一款可用于多種 8051MCU 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)，該 IDE 同時(shí)也是 PK51 及其它開(kāi)發(fā)套件的一個(gè)重要組件。除增加了源 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 代碼、功能導(dǎo)航器、模板編輯以及改進(jìn)的搜索功能外， uVision3 還提供了一個(gè)配置向?qū)Чδ?，加速了啟?dòng)代碼和配置文件的生成。 此外其內(nèi)置的仿真器可模擬目標(biāo) MCU，包括指令集、片上外圍設(shè)備及外部信號(hào)等。 uVision3 提供邏輯分析器，可監(jiān)控基于 MCUI/O 引腳和外設(shè)狀態(tài)變化下的程序變量。 uVision3 提供對(duì)多種最新的 8051 類微處理器的支持，包括 AnalogDevices 的ADuC83x 和 ADuC84x，以及 Infineon 的 XC866 等。 Keil C51 是德國(guó) Keil 公司開(kāi)發(fā)的單片機(jī)編譯器，是目前最好的 51 單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具之一。 Keil C51 是美國(guó) Keil Softwar 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。 Keil C51 軟件是單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的優(yōu)秀軟件，它集編輯、編譯、仿真于一體，界面友好功能強(qiáng)大，支持 51 匯編、 PLM 和 C 語(yǔ)言及混合編程。 Keil C51 能模擬開(kāi)發(fā)軟件在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)硬件的仿真、指令仿真、運(yùn)行狀態(tài)仿真，不需要在線的仿真器和目標(biāo)板。軟件的模擬調(diào)試功能強(qiáng)大，能實(shí)現(xiàn)單步、跟蹤、檢查和修改功能，并且還能模擬產(chǎn)生各種中斷和 I/O 應(yīng)答過(guò)程。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)仿真軟件可以使學(xué)習(xí)者和開(kāi)發(fā)者脫離硬件進(jìn)行全軟件仿真。 Keil C51 為學(xué)習(xí)者提供 2K 目標(biāo)碼限制的學(xué)習(xí)版，并在支持軟件模擬仿真的同時(shí)配合 SST 公司的公版軟件，用一 片 SST 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的硬件仿真功能。 在設(shè)計(jì)中主要是將程序編寫到軟件（如圖所示）上進(jìn)行修改、調(diào)試生成 可執(zhí)行文件。 圖 編程 Keil uVision3 軟件 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 Professional 7 軟件的介紹 英國(guó) Labcenter 公司推出的 Proteus 軟件是一款幾號(hào)的單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)，它以其特有的虛擬仿真技術(shù)很好地解決了單片機(jī)及其外圍電路的設(shè)計(jì)和協(xié)同仿真問(wèn)題，可以在沒(méi)有單片機(jī)實(shí)際硬件的條件下，利用 PC 以虛擬仿真方式實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件同步仿真調(diào)試，使單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單容易。 Proteus 軟件涵蓋了 PIC、 AVR、 MCS805 68HC1 ARM 等微處理器模型，以及多種常用電子元器件，包括 74 系列、 CMOS 4000 系列集成電路、 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換器、鍵盤、 LCD 顯示器、 LED 顯示器，還提供示波器、邏輯分析儀、通信終端、電壓 /電流表、 12C/SPI 終端等各種虛擬儀表，這些都可以直接用于仿真設(shè)計(jì)，極大地提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)水平。 Proteus 由 ISIS 和 ARES 兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中 ISIS 是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺(tái)軟件， ARES 是一款高級(jí)的布線編輯器，它集成了高級(jí)原理布線圖、 混合模式 SPICE 電路仿真、 PCB 設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)。 PROUTEUS 有兩種截然不同的仿真方式：交互式仿真和基于圖表的仿真。其中交互式仿真可實(shí)時(shí)觀測(cè)電路的輸出，因此可用于檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的電路是否能正常工作。 而基于圖表的仿真能夠在仿真過(guò)程中放大一些特別的部分，進(jìn)行一些細(xì)節(jié)上的分析，因此基于圖表的仿真可用于研究電路的工作狀態(tài)和進(jìn)行細(xì)節(jié)的測(cè)量。 功能特點(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 （ 4）互動(dòng)的電路仿真 用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如 RAM， ROM，鍵盤，馬達(dá)， LED， LCD，AD/DA，部分 SPI 器件，部分 IIC 器件。 （ 5）仿真處理器及其外圍電路 可以仿真 51 系列、 AVR、 PIC、 ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型 。 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合 系統(tǒng)配置 的虛擬邏輯分析儀、示波器 等， Proteus 建立了完備的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境。 資源豐富 （ 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(kù)。 （ 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(lái)，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)。 電路仿真 在 PROTEUS 繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件： *.HEX，可以在 PROTEUS 的原理圖中看到模擬 的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。 PROTEUS 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。 PROTEUS 不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。 它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對(duì)應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測(cè)、電路修改、 軟件調(diào)試 、運(yùn)行結(jié)果等。 課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。由于 PROTEUS提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái) 。 隨著科技的發(fā)展， “計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) ”已成為許多設(shè)計(jì)部門重要的前期設(shè)計(jì)手段。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過(guò)程的統(tǒng)一的特點(diǎn) ?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。相信在單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用中PROTEUS 也能茯得愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。 使用 Proteus 軟件進(jìn)行單片機(jī) 系統(tǒng)仿真 設(shè)計(jì) , 是 虛擬仿真技術(shù) 和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)相結(jié)合的綜合運(yùn)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生 的電路設(shè)計(jì)能力及仿真軟件 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 的操作能力；在 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，我們使用 Proteus 開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識(shí)更容易接受，更容易提高。實(shí)踐證明，在使用 Proteus 進(jìn)行系統(tǒng)仿真開(kāi)發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作，能極大提高單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。因此， Proteus 有較高的推廣利用價(jià)值。 通 過(guò) Prouteus 軟件將電路模擬出來(lái)，然后，通過(guò) Keil 軟件生成的可執(zhí)行