【正文】 富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。Keil C51 生成的目標代碼的效率是非常高的，多數(shù)語句生成的匯編代碼非常緊湊容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。Keil C51 提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。uVision是 C51 for Windows的集成開發(fā)環(huán)境（ IDE） ，可以完成編輯、編譯、鏈接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其他編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件（ .obj） 。目標文件可由LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)BL51鏈接定位生成絕對目標文件（ .abs） 。ABS 文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的Hex 文件，以供調(diào)試器dScope51 或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存儲器如EPROM中。(1)uVision集成開發(fā)環(huán)境uVision集成開發(fā)環(huán)境包括一個工程管理器，一個功能豐富并有交互式錯誤提示的編譯器、選項設(shè)置工具以及在線幫助?？梢允褂胾Vision3創(chuàng)建源文件，并將多個文件組成應(yīng)用工程加以管理。uVision可以自動完成編譯、匯編、鏈接程序的操作，使開發(fā)人員可以只專注于開發(fā)工作的效果。(2)A51編譯器和 C51編譯器由uVision3集成開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建的源文件可以被C51編譯器或A51編譯器處理生成可重定位的object文件。Keil C51編譯器遵照ASCIIC語言標準，支持C語言的所有標準特 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁性。(3)LIB51庫管理器LIB51庫管理器可以由匯編器和編譯器創(chuàng)建的目標文件建立相對應(yīng)的目標庫。這些庫是按規(guī)定格式排列的目標模塊，可在以后被鏈接器所使用。當鏈接器處理一個庫的時候，僅僅使用了庫中程序的目標模塊，而不是全部加以引用。(5)BL51鏈接器 /定位器BL51鏈接器使用從庫管理器中提取處理的目標模塊，以及由編譯器匯編生成的目標模塊創(chuàng)建一個含有絕對地址的目標模塊。絕對地址目標文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)，所有的代碼和數(shù)據(jù)都被固定在具體的存儲單元內(nèi)。 Keil 的使用當使用Keil C51工具時，項目開發(fā)流程和其他軟件開發(fā)項目的流程極其相似，基本流程如下：(1)工程的建立選擇菜單中的Project →New Project，然后填入工程名及其保存的目錄，設(shè)置好后單擊“保存”按鈕即可。當建立一個新文件后，Keil uVision會彈出一個Select Device for Target Tartget 1對話框，如圖 ，在這里選擇要用的單片機型號。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 所有單片機的公司名 選擇Atmel復(fù)選框下的AT89C51。uVision將根據(jù)選擇的單片機型號為工程進行SFR的預(yù)定義，以及在軟硬件仿真中提供易于操作的外設(shè)浮動窗口等。(2)工程的設(shè)置工程建立以后還需要對其進行設(shè)置。工程的設(shè)置分為軟件設(shè)置和硬件設(shè)置。硬件的設(shè)置主要是針對仿真器的參數(shù)進行設(shè)置；軟件設(shè)置主要用于程序的編譯和鏈接參數(shù)的設(shè)置。還有一些參數(shù)是適用于軟件仿真的。對于軟件和硬件的設(shè)置，都應(yīng)該謹慎地選擇，不恰當?shù)脑O(shè)置將導(dǎo)致某些操作無法完成。右鍵單擊工程名Target1,然后選擇Options for Target1 ‘Target1’對其進行設(shè)置，如圖 。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 30 頁 設(shè)置Options的Output選項（3）創(chuàng)建新的源程序文件在Keil uVision中，開發(fā)人員既可以創(chuàng)建匯編文件，也可以創(chuàng)建C文件，同時也可以創(chuàng)建其他類型的文件，如頭文件等。如果要創(chuàng)建一個文件，選擇菜單中的File→New命令就可以創(chuàng)建1個源程序文件。該命令會會打開一個空的編輯器窗口，在該窗口中鍵入源代碼。用匯編語言或單片機C語言鍵入源代碼后，在“File”菜單中選擇“Save”或“Save AS”命令對源程序進行保存。在保存時，文件名可以是字符、字母或數(shù)字，并且一定要帶擴展名。保存類型用于指定編寫的程序的類型，如果要使用匯編程序。保存好源程序之后，源程序窗口中的關(guān)鍵字呈彩色高亮度顯示。源程序文件創(chuàng)建好之后，就可以把這個文件添加到項目中。在uVision3中，添加的方法有多種，例如在左邊“Project”的窗口“File ”頁上單擊文件組，然后單擊鼠標右鍵，彈出快捷菜單，選中“Add Files to Group ‘Source Group 1’”選項，在彈出的對話框中選擇剛才創(chuàng)建的源程序文件即可。（4）編譯和鏈接項目程序編寫完畢之后，必須經(jīng)過編譯和鏈接才能進行軟件和硬件仿真。在程序編譯和鏈接過程中，如果用戶程序出現(xiàn)了錯誤，則需要修正錯誤及重新進行編譯和鏈接。在 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 31 頁Target1上點擊右鍵，選擇Rebuild或者Build target命令即可完成編譯。編譯出錯時會在輸出窗口給出相應(yīng)的提示，再根據(jù)提示修改錯誤后重新編譯。（5）調(diào)試程序在C語言環(huán)境下調(diào)試，最小的運行單位是一條C語言語句，單步跟蹤每次最少要運行一條C 語言語句，可以使用F11鍵來啟動單步跟蹤，也可以通過選擇Debug→Step 命令來實現(xiàn)。使用 F10鍵來啟動單步運行，它的功能是完成當前語句的所有操作，包含完成一個函數(shù)的操作等。使用uVision3調(diào)試器可對源程序進行調(diào)試，uVision3提供了2種操作工作方式，這兩種模式可以在“Option for Target 1”對話框的“Debug”頁中選擇。圖 設(shè)置 Options 的 Debug 選項 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 32 頁 PROTEUS 的電路設(shè)計和仿真 Proteus 仿真軟件簡介PROTEUS嵌入式系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺是由英國Lab Center Electronics公司開發(fā)的EDA工具軟件，是目前世界上最先進最完整的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和仿真平臺。從1989年問世至今已有近20年的歷史，在全球得到廣泛的應(yīng)用。Proteus軟件除了其具有和其它EDA工具一樣的原理布圖、PCB自動或人工布線及電路仿真的功能外,其革命性的功能是,他的電路仿真是互動的,針對微處理器的應(yīng)用,還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程,并實現(xiàn)實時調(diào)試,如有顯示及輸出,還能看到運行后輸入輸出的效果,配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等,您不需要別的,Proteus為您建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境！真正實現(xiàn)了在沒有目標原形時就可對系統(tǒng)進行調(diào)試,測試和驗證。它不僅是模擬電路、數(shù)字電路、模/數(shù)混合電路的設(shè)計與仿真平臺，更是目前世界上最先進、最完美的多種型號微處理器系統(tǒng)的設(shè)計與仿真平臺，真正實現(xiàn)了在計算機中完成電路原理圖設(shè)計、電路分析與仿真、微處理器程序設(shè)計與仿真、系統(tǒng)測試與功能驗證到形成印刷電路板的完整電子設(shè)計、研發(fā)過程。Protues為我們建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境。真正實現(xiàn)了在沒有目標原形時就可對系統(tǒng)進行調(diào)試、測試和驗證，Protues軟件大大提高了企業(yè)的開發(fā)效率，降低了開發(fā)風險。不愧為一款非常優(yōu)秀的單片機仿真軟件。Protues軟件由ISIS（Intelligent Schematic Input System）和ARES （Advanced Routing and Editing Software）兩個軟件構(gòu)成，其中 ISIS是一款智能電路原理圖輸入系統(tǒng)軟件，可作為電子系統(tǒng)仿真平臺；ARES是一款高級布線編輯軟件，用于制作印制電路板（PCB） 。 用 Proteus 繪制電路圖打開Proteus軟件，運行PROTEUS VSM的ISIS后出現(xiàn)相應(yīng)的界面,進入原理圖繪制模塊。單擊菜單命令“File”→“New Design”，新建一個 DEFULT模板，保存文件名必須和相應(yīng)的C語言源程序名相同。在器件選擇按鈕單擊“P”按鈕，添加好電路中所需的元器件。用鼠標將元器件拖至繪圖區(qū),將所有需要的元器件在繪圖區(qū)放置好。用鼠標 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 33 頁連接線路,方法很簡單,將鼠標移至元器件引腳后會出現(xiàn)一個小十字,單擊鼠標左鍵后移動鼠標,將線引至某一引腳處會再次出現(xiàn)小十字,再次單擊左鍵就完成了一條連線。左鍵雙擊各元件，設(shè)置相應(yīng)元件參數(shù)，這樣就可以完成電路圖的設(shè)計。 Protues 對單片機的仿真電路圖繪制完成后，再添加AT89C51的應(yīng)用程序。將鼠標移至AT89C51上，單擊鼠標右鍵使之處于選中狀態(tài)，在該器件上單擊左鍵，打開如下圖所示的對話框。在Program (可以接受3種格式的文件)，給AT89C51輸入晶振頻率，此處默認為12MHZ，單擊 OK按鈕完成程序添加工作，下面就可以進行系統(tǒng)仿真了。，圖 仿真截圖 1 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 34 頁圖 仿真截圖 2圖 仿真截圖 3 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 35 頁圖 仿真截圖 4單擊主界面下方的按鈕開始系統(tǒng)仿真。PROTEUS VSM 所進行的是一種交互式仿真，在仿真進行中可以對各控制按鈕、開關(guān)等進行操作。開始仿真后，開關(guān)按鈕通過鼠標單擊來改變狀態(tài)，所改變狀態(tài)的結(jié)果會在 LED 和數(shù)碼管顯示出來。系統(tǒng)對輸入的響應(yīng)會被真實的反映出來，以上是一個完整的交通燈仿真結(jié)果，圖 是東西紅燈南北綠燈，顯示時間是 40s，若 40s 未到則繼續(xù)執(zhí)行，若 40s 時間到則轉(zhuǎn)至圖 東西黃燈警告黃燈亮 5s，若 5s 時間到則繼續(xù)執(zhí)行轉(zhuǎn)至圖 東西綠燈南北紅燈，同樣執(zhí)行 40s若 40s 未到則繼續(xù)執(zhí)行，若 40s 時間到則轉(zhuǎn)至圖 南北黃燈警告黃燈亮 5s。程序則一直這樣如此循環(huán)執(zhí)行下去。也可以按下 口的按鍵，然后再按下 和 口的鍵盤按鈕，對其顯示時間進行加減，其仿真結(jié)果與設(shè)計方案相符。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 36 頁結(jié) 論隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，越來越多的人們擁有了車輛，因而城市交通車輛控制，變的刻不容緩。當前，電子技術(shù)的迅速發(fā)展，單片機的功能、特性也增加不少，單片機在城市交通自動控制中的作用越來越大，應(yīng)用領(lǐng)域也愈加廣泛。智能控制也必將在交通自動控制系統(tǒng)領(lǐng)域中起著越來越大的作用。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測的更新。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合來加以完善。交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。本論文中利用 AT89C51 單片機模擬實現(xiàn)十字路口的交通燈亮滅、LED 數(shù)碼管則用來對各種狀態(tài)進行倒計時的顯示。設(shè)計中采用倒計時顯示、緊急情況處理等功能。本文還介紹了 Proteus 軟件實現(xiàn)智能交通燈，在以單片機為主的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中，以及科研樣機的研發(fā)中，利用 Proteus 仿真軟件可以有效地克服了一些純硬件平臺存在的實際問題的束縛，節(jié)省了大量的設(shè)備準備、實際電路的連接以及現(xiàn)場試驗的時間,從而有效地解決了學(xué)生理論與實踐脫鉤、動手能力不足的問題，有效地提高了科研工作的研發(fā)效率。因此，采用 Proteus 軟件仿真功能，對提升產(chǎn)品的研發(fā)效率、降低各類成本等有重要意義。本系統(tǒng)的控制電路圖簡單,可降低生產(chǎn)成本,采用單片機可提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,縮小系統(tǒng)的體積,調(diào)試和維護方便,并可根據(jù)具體情況修改程序中的參數(shù)。上課時學(xué)的是用匯編語言編程,匯編指令更復(fù)雜一點，但做畢業(yè)設(shè)計的時候又自學(xué)了如何用 C 語言編寫單片機程序。這個系統(tǒng)的調(diào)試運行取得較好的效果,對靈活有效地控制交通擁堵問題有一定的實際意義,而且解決了緊急車的通行問題。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 37 頁致 謝時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié)。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的完成也隨之進入了尾聲。這意味著四年大學(xué)的學(xué)習生活即將結(jié)束，說實話此時此刻的心情很復(fù)雜，有著論文寫作過程即將完成的欣慰，也有著面臨答辯的忐忑，有著走上工作崗位的憧憬，也有著即將離開校園的失落，然而最多的還是心里滿滿的感激。從開始進入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!本論文是在我的指導(dǎo)老師任彥碩老師的親切關(guān)懷與細心指導(dǎo)下完成的。從課題的選擇到論文的最終完成，任老師始終都給予了細心的指導(dǎo)和不懈的支持，希望借此機會任老師表示最衷心的感謝！感謝東秦，這個文化底蘊深厚、安詳寧靜而又激情飛揚的地方，四年的大學(xué)生活塑造了我積極樂觀，自信向上的人生態(tài)度，刻畫了我永遠留戀的青春記憶，在即將離開校園的這一刻，真的有太多 的不舍。感謝我的同學(xué)們，感謝你們這幾年來對我的幫助和關(guān)心，我將永遠記得你們伴我走過的每一個有歡笑有淚水的日子，是你們的關(guān)心和幫助，讓我倍感溫馨。最后要感謝的是感謝我的父母，我所邁出的每一步，都凝聚著你們的心血和汗水，你們始終如一的支持和關(guān)心著我，你們永遠是我勇敢向前的動力。在未來的日子里，我會更加努力的學(xué)習和工作，不辜負父母對我的殷殷期望！在這里