【正文】 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測量結果的影響。 （4）Proteus可提供的調試手段 Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數字信號。 Proteus 與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調試時，關心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應用間脫節(jié)的矛盾和現象[12]。1．Proteus軟件所提供資源和調試功能簡介(1)內容全面內容全面包括其能實驗的內容包括軟件部分的匯編、C51 等語言的調試過程，也包括硬件接口電路中的大部分類型。對同一類功能的接口電路，可以采用不同的硬件來搭建完成，因此采用Protues 仿真軟件進行實驗教學，克服了用單片機實驗教學板教學中硬件電路固定、學生不能更改、實驗內容固定等方面的局限性，可以擴展學生的思路和提高學生的學習興趣。(2)硬件投入少，經濟優(yōu)勢明顯對于傳統(tǒng)的采用單片機實驗教學板的教學實驗，由于硬件電路的固定，也就將單片機的CPU 和具體的接口電路固定了下來。在單片機的實際教學中，如果要涉及到51 系列，也要涉及到PIC16 系列，那么為了教學必然要投入兩種單片機的實驗教學板；同時在教學過程中所涉及到的接口電路，也需要有較大的投入和儲備，以利于實驗的進行和在實驗過程中元件損毀后的更換。Protues 所提供的元件庫中，大部分可以直接用于接口電路的搭建，同時該軟件所提供的儀表，不管在質量還是數量上，都是可靠和經濟的。如果在實驗教學中投入這樣的真實的儀器儀表，僅儀表的維護來講，其工作量也是比較大的。因此采用軟件的方式進行教學，其經濟優(yōu)勢是比較明顯的。(3)學生可自行實驗，鍛煉解決實際工程問題的能力實驗能力和實驗設計能力的培養(yǎng)，是工科學生解決實際工程問題能力中較為重要的。傳統(tǒng)的實驗教學中，忽視了學生實驗能力的培養(yǎng)，對于實驗設計能力的培養(yǎng)，則很少涉及到。因此學生學習了理論，要想將其應用到實際的工程實踐中，其難度是比較大的。還有，學生畢業(yè)后想對單片機控制技術或智能儀表等有較深的研究和學習，如果采用傳統(tǒng)的實驗教學方法，則學生需要購置的設備比較多，增加了他們學習和研究的投入。采用仿真軟件后，學習的投入變得比較的小，而實際工程問題的研究，也可以先在軟件環(huán)境中模擬通過，再進行硬件的投入，這樣處理，不僅省時省力，也可以節(jié)省因方案不正確所造成的硬件投入的浪費。(4)實驗過程中損耗小，基本沒有元器件的損耗問題在傳統(tǒng)的實驗教學過程中，都涉及到因操作不當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所造成的能源消耗。采用Protues 仿真軟件進行的實驗教學，則不存在上述的問題，其在實驗的過程中是比較安全的。(5)與工程實踐最為接近，可以了解實際問題的解決過程在進行課程設計或進行大實驗的時候，可以具體的在Protues 中做一個工程項目，并將其最后移植到一個具體的硬件電路中，讓學生了解將仿真軟件和具體的工程實踐如何結合起來，利于學生對工程實踐過程的了解和學習。(6)大量的范例，可供學生參考處理在系統(tǒng)的設計時，存在對已有資源的借鑒和引用處理，而該仿真系統(tǒng)所提供的較多的比較完善的系統(tǒng)設計方法和設計范例，可供學生參考和借鑒。同時也可以在原設計上進行修改處理。(7)協(xié)作能力的培養(yǎng)和鍛煉一個比較大的工程設計項目，是由一個開發(fā)小組協(xié)作完成的。了解和把握別人的設計意圖和思維模式，是團結協(xié)作的基礎。在Proteus 中進行仿真實驗時，所涉及到的內容并不全是學生獨立設計完成的，因此對于鍛煉學生的團結協(xié)作意識，是有好處的。Keil是德國開發(fā)的一個51單片機開發(fā)軟件平臺，最開始只是一個支持C語言和匯編語言的編譯器軟件。后來隨著開發(fā)人員的不斷努力以及版本的不斷升級，使它已經成為了一個重要的單片機開發(fā)平臺，不過KEIL的界面并不是非常復雜，操作也不是非常困難，很多工程師的開發(fā)的優(yōu)秀程序都是在KEIL的平臺上編寫出來的?？梢哉f它是一個比較重要的軟件，熟悉他的人很多很多，用戶群極為龐大，要遠遠超過偉福等廠家軟件用戶群，操作有不懂的地方只要找相關的書看看，到相關的單片機技術論壇問問，很快就可以掌握它的基本使用了。 （1）Keil的181。Vision2可以進行純粹的軟件仿真(仿真軟件程序，不接硬件電路)；也可以利用硬件仿真器，搭接上單片機硬件系統(tǒng)，在仿真器中載入項目程序后進行實時仿真；還可以使用181。Vision2的內嵌模塊Keil Monitor51，在不需要額外的硬件仿真器的條件下，搭接單片機硬件系統(tǒng)對項目程序進行實時仿真。 （2）uVision2調試器具備所有常規(guī)源極調試，符號調試特性以及歷史跟蹤，代碼覆蓋，復雜斷點等功能。DDE界面和shift語言支持自動程序測試。 ：單片機的理論教學和實驗中，內容一般包括了四方面，即單片機系統(tǒng)資源；硬件電路的設計、組裝、調試；應用軟件的編制、調試；總調，即應用軟件的鏈接調試，程序固化，軟、硬件結合的應用系統(tǒng)。因此教師在進行教學時，應該充分考慮課程的特點并作合理的模塊劃分，在每次實驗課程前作適當的準備工作，以使教學任務能集中和突出。 （1）系統(tǒng)資源的實驗教學 任何一種單片機均提供了一定的系統(tǒng)資源。對于51系列單片機來講，其所提供的資源是以寄存器和存儲器的方式體現出來的。對于寄存器內容的查看，可以采用多種可以模擬仿真51單片機的軟件來實現。對于Keil軟件來講，C51編譯器可以實現對51系列單片機所有資源的操作。 （2）硬件電路的設計、組裝、調試 硬件電路的設計包含兩部分內容：一是系統(tǒng)擴展，即單片機自身的功能單元如ROM、RAM、I/O口、定時器/計數器等容量不能滿足應用系統(tǒng)的需要時，必須在片外進行擴展，選擇適當的芯片，設計相應的電路；二是系統(tǒng)配置，即按照系統(tǒng)的要求配置外圍設備，如鍵盤、顯示器、打印機、A/D轉換器、D/A轉換器等，要設計合適的接口電路。 很多常用的硬件電路的設計可在Proteus軟件中實現，學生通過Proteus軟件的使用，不當可以實現教材上的大部分實驗。而且可以學到硬件電路設計的方法。 （3）應用軟件的編制、調試； 使用Keil 軟件工具時，項目開發(fā)流程和其它軟件開發(fā)項目的流程極其相似。 ①創(chuàng)建一個項目，從器件庫中選擇目標器件，配置工具設置。 ②用C語言或匯編語言創(chuàng)建源程序。 ③用項目管理器生成應用。 ④修改源程序中的錯誤。 ⑤測試，連接應用。 通過使用Keil 軟件工具編制、調試應用軟件，可以學到單片機各種指令，也可以學到單片機軟件開發(fā)的步驟、方法和技巧。 （4）總調，即應用軟件的鏈接調試，程序固化，軟、硬件結合的應用系統(tǒng) 軟硬件聯合仿真系統(tǒng)由一個硬件執(zhí)行環(huán)境和一個軟件執(zhí)行環(huán)境組成，通常軟件環(huán)境和硬件環(huán)境都有自己的除錯和控制界面，Keil與Proteus的整合調試可以實現系統(tǒng)的總調，在該系統(tǒng)中，Keil作為軟件調試界面，Proteus作為硬件仿真和調試界面，下面說一下如何在keil中調用proteus進行MCU外圍器件的仿真。 ①安裝keil 與 proteus。 ②把安裝proteus\\ MODELS目錄下 \\C51\\BIN目錄中。 ③修改keil安裝目錄下 ，在C51字段加入TDRV5=BIN\\ (Proteus VSM Monitor51 Driver),保存。還有就是不一定要用TDRV5，根據原來字段選用一個不重復的數值就可以了。引號內的名字隨意。 ④打開proteus，畫出相應電路，在proteus的debug菜單中選中use remote debug monitor ⑤在keil中編寫MCU的程序 ⑥進入KEIL的project菜單option for target \39。工程名\39。在DEBUG選項中右欄上部的下拉菜單選中 Proteus VSM Monitor51 Driver PROTEUS軟件仿真過程第一步，打開PROTEUS軟件，選擇所需器件。窗口如圖44所示。圖44 器件選擇窗口第二步，將所有器件排列好。器件排列見圖45。 圖45 器件排列窗口 圖46 導線連接第三步，連接導線。如圖46。第四步，打開KEIL軟件，調出程序編譯，生成HEX文件。調試窗口見圖47。 圖47 程序調試窗口 圖48初始化仿真窗口第五步，調試仿真。仿真情況如圖48。以下為四種波形的仿真結果示例。正弦波仿真：頻率2383HZ。仿真結果如圖49所示。圖49 正弦波仿真輸出三角波仿真：頻率2984HZ。結果如圖410。圖410 三角波仿真輸出方波仿真：占空比50%，頻率2824HZ。仿真結果如圖411。圖411 方波仿真輸出鋸齒波仿真：頻率1983HZ。仿真結果如圖412所示。圖412 鋸齒波仿真輸出仿真總結：采用PROTEUS進行單片機仿真，可以大大縮短單片機的開發(fā)周期。它不僅能仿真單片機CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。本系統(tǒng)仿真結果，滿足設計需求。實際操作靈活，使用方便。 問題1：用匯編寫的程序，在Keil編譯時找不到以ASM為擴展名的文件解：把用匯編編好的程序用文本文檔打開，,文件類型選擇所有文件,圖42 問題2：用Keil生成“.HEX”時不能成功。解：在Keil菜單欄中點擊“工程”，在下拉菜單中找到“Options for Target ‘Target’”(如圖43所示)并點擊，在彈出的對話框中點擊“輸出”，然后在“創(chuàng)建HEX文件”前面的框中打勾(如圖44所示)；接下來點擊“調試”，在“U使用”和“運行到main()”前面的框中點選(如圖45所示)；最后點擊對話框下方的“確定”按鈕。圖43 Keil工程下拉菜單圖44 輸出菜單圖45 調試菜單問題3．用Protues畫好電路，點擊運行按鈕不能仿真。 原因：沒有將“.hex”文件寫入。解：先右鍵點擊圖中的AT89C51芯片選中它，再左鍵點擊選中的芯片，在彈出的對話框的“Program Files”的框中點擊文件夾圖標（如圖46所示）；然后找到已生成的“.hex”文件（如圖47所示），最后點擊確定即可。圖46 AT89C51選項對話框圖47 選擇燒寫文件“.hex”文件寫入之后，點擊Protues中的運行按鈕，依然不能仿真。原因：原因有2種，一種是硬件電路有問題，另外一種是程序與電路不對應或者程序錯誤。解：找一段正確的代碼生成“.hex”文件并寫入，如果能夠仿真，則說明原來的程序有問題，如果還是不能仿真，則說明硬件電路有問題。問題5．在Protues里所畫的電路太多空間不夠 解：,出現對話框圖48,在點擊Set sheet sizes,點擊后出現一個選擇界面圖49,在選擇相應的繪圖界面大小.圖48 畫圖界面放大 圖49 選擇大小界面結 論兩個月的畢業(yè)設計終于要結束了,在這對這回所做的設計和心得來總結一下,在這兩個月里按照任務要求,自學了單片機原理這門課程,在老師和同學的幫助下,首先要理解清楚其工作原理和工作時序,那點錯了要換個思維方式在做,找到錯誤的知識點,.致 謝持續(xù)緊張和忙碌兩個多月的畢業(yè)設計終于完了，在此我特別感謝帶我的指導老師翟老師，在這次畢業(yè)設計中對我的的耐心指導和幫助。還有各位領導在此期間對我的幫助和鼓勵，使我在設計的時候信心十足。感謝學校給我門這次畢業(yè)設計的機會和其它的幫助。還有一同討論、幫助我設計的同學表示感謝。在這次畢業(yè)設計中，老師的教導和同學們的協(xié)作，使我受益匪淺。感謝幾位舍友在我?guī)状闻獊G資料的情況下幫助我共同完成任務。沒有老師和他們的幫助、查找資料。對于我一個對單片機知識一竅不通的人來說要想在短短的幾個月的時間里學習到網絡知識并完成畢業(yè)論文是很困難的事情。所以，謝謝指導老師和幾位舍友。謝謝各位領導，謝謝您陜西理工學院。參考文獻[1]：北京航空航天大學出版社，1990[2]:機械工業(yè)出版社,1995[3]:哈爾濱工業(yè)大學出版社,1990[4]蔣智勇. :遼寧科學技術出版設,1992[5]韓全立，：電子工業(yè)出版社，2004[6]徐仁貴. ：機械工業(yè)出版社，1995[7]房小翠，：國防工業(yè)出版社，1999[8]張毅坤，陳善久，：西安電子科技大學出版社，1998[9]任為民. ：中央廣播電視大學出版社，1997[10] 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