2013單片機實驗

所謂單片機，就是把中央處理器CPU、存儲器（Memory）、定時器、I/0（Input/Output）接口電路等一些計算機的主要功能部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。單片機可以廣泛應(yīng)用在我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，家用電器是單片機應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一。由于家用電器體積小、品種多、功能差異也大，因而要求其控制器不僅體積小，以便能夠嵌入家用電器中，同時要求控制器有靈活的控制功能。單片機以微小的體積和編程的靈活性成為家用電器實現(xiàn)智能化的心臟和大腦。2013單片機實驗所謂單片機，就是把中央處理器CPU各組成部分既相對獨立，又相互交叉硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)接口系統(tǒng)開發(fā)工具各組成部分既相對獨立，又相互交叉硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)接口系統(tǒng)開發(fā)硬件原理（RAM，IO，T/C，INT，UART）存儲器輸入/輸出單元定時/計數(shù)器中斷系統(tǒng)串行通信硬件原理（RAM，IO，T/C，INT，UART）存儲器輸入軟件編程C51語言程序匯編語言程序軟件編程C51語言程序匯編語言程序串口/并口仿真器實驗箱(目標(biāo)板)仿真軟件(集成開發(fā)環(huán)境)34芯電纜仿真頭1402120EPROM寫入器（或下載線）單片機開發(fā)系統(tǒng)組成框圖

串口/并口仿真器實驗箱(目標(biāo)板)仿真軟件(集成開發(fā)環(huán)境)34

KeilC51簡介

KeilC51是51單片機軟件開發(fā)的C語言和匯編語言環(huán)境，可以連接硬件仿真器仿真；也可以進行純軟件仿真或與Proteus軟件聯(lián)合進行仿真。開發(fā)工具——Keil集成開發(fā)環(huán)境軟件KeilC51簡介開發(fā)工具——Keil

單片機的開發(fā)過程1、任務(wù)分析2、設(shè)計并制作硬件3、編寫軟件。在編寫軟件之前，首先要確定一些常數(shù)、地址，然后用文本編緝器編寫軟件，編寫好后，用編譯器對源程序文件編譯、查錯，直到?jīng)]有語法錯誤4、應(yīng)用仿真機對軟件進行調(diào)試，直到程序運行正確5、運行正確后，就可以寫片（將程序固化在EPROM中）單片機的開發(fā)過程1、任務(wù)分析

仿真是單片機開發(fā)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，除了一些極簡單的任務(wù)，一般產(chǎn)品開發(fā)過程中都要進行仿真，仿真的主要目的是進行軟件調(diào)試，當(dāng)然借助仿真器，也能進行一些硬件排錯。一塊單片機應(yīng)用電路板包括單片機部份及為達到使用目的而設(shè)計的應(yīng)用電路，仿真就是利用仿真器來代替應(yīng)用電路板（稱目標(biāo)機）的單片機部份，對應(yīng)用電路部份進行測試、調(diào)試。

仿真分軟件模擬仿真和利用仿真器仿真兩類。仿真、仿真器仿真是單片機開發(fā)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，除了一些極軟件模擬仿真（PROTEUS)

是指用仿真軟件來模擬單片機運行情況，一般我們學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)時常用這種方式，它不能進行硬件系統(tǒng)的調(diào)試和故障診斷。利用仿真器仿真

利用仿真器以及微機可以進行軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試和故障診斷。在仿真調(diào)試過程中，可以以各種運行方式運行程序（斷點、單步、跟蹤），還可以觀察到單片機內(nèi)部存儲器、寄存器等的狀態(tài)。軟件模擬仿真（PROTEUS)一、仿真器

常見的仿真器

一、仿真器常見的仿真器二、編程器

常見的編程器

二、編程器常見的編程器三、下載線

并行口下載線

USB口下載線三、下載線并行口下載線USB口下載PROTEUS單片機仿真軟件

PROTEUS單片機仿真軟件PROTEUS仿真與分析示例1：PWM電機控制——動態(tài)效果動態(tài)器件使仿真直觀生動CPU可加載程序運行PROTEUS仿真與分析示例1：PWM電機控制——動態(tài)效果PROTEUS仿真與分析示例2：單片機游戲——動態(tài)效果游戲手柄可映射到PC鍵盤上游戲顯示屏（LCD）引腳邏輯狀態(tài)顯示CPU運行游戲程序PROTEUS仿真與分析示例2：單片機游戲——動態(tài)效果游戲PROTEUS仿真與分析示例３：溫度測量電路——虛擬與現(xiàn)實的交互PROTEUS仿真電路PC串行口串行電纜實際溫度測量板通過物理接口模型，可以實現(xiàn)虛擬仿真電路與外部實際電路的雙向通信PROTEUS仿真與分析示例３：溫度測量電路——虛擬與現(xiàn)實KeilC開發(fā)軟件簡介

單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，隨著單片機開發(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語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，KeilC51軟件是目前眾多單片機應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編，PLM語言和C語言的程序設(shè)計，界面友好，易學(xué)易用。KeilC開發(fā)軟件簡介1.Keil的編譯環(huán)境μVision3

Keil是德國KeilSoftware公司的51單片機開發(fā)軟件包，包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理及仿真調(diào)試器，通過一個windows下的集成開發(fā)環(huán)境（uVisoin3）組合起來。1.Keil的編譯環(huán)境μVision3Keil是德國KμVision3的軟件界面包括四大組成部分，即菜單工具欄，項目管理窗口，文件窗口和輸出窗口。μVision3的軟件界面包括四大組成部分，即菜單工具欄，項μVision3中共有11個下拉菜單。工具欄的位置和數(shù)量可以通過設(shè)置選定和移動。μVision3中共有11個下拉菜單。工具欄的位置和數(shù)量可以項目管理窗口用于管理項目文件目錄，它由五個子窗口組成，可以通過子窗口下方的標(biāo)簽進行切換，它們分別是：文件窗口，寄存器窗口，幫助窗口，函數(shù)窗口，模版窗口。項目管理窗口：項目管理窗口用于管理項目文件目錄，它由五個子窗口組成，可以通輸出窗口：輸出窗口用于編譯過程中的信息交互作用，由三個子窗口組成，可以通過子窗口下方的標(biāo)簽進行切換，它們分別是：編譯窗口，命令窗口，搜尋窗口。輸出窗口：信息窗口：觀察窗口（Watch&CallStackWindows）輸出窗口（OutputWindows）存儲器窗口（MemoryWindow）反匯編窗口（DissamblyWindow）串行窗口（SerialWindow）信息窗口：輸入源程序→建立工程→對工程進行詳細設(shè)置→將源程序變?yōu)槟繕?biāo)代碼→運行調(diào)試。2、μVision3的基本使用方法舉例：LED閃爍控制功能輸入源程序→建立工程→對工程進行詳細設(shè)置→將源程序變?yōu)槟繕?biāo)（1）建立工程文件點擊“Project->NewProject…”菜單，在編緝框中輸入一個名字（設(shè)為exam1），無需擴展名。（1）建立工程文件點擊“Project->NewProje選擇目標(biāo)CPU（Intel系列的80C51BH）選擇目標(biāo)CPU（Intel系列的80C51BH）（2）源文件的建立點擊新建文件按鈕打開一個新的文本編緝窗口（2）源文件的建立輸入程序源代碼，以*.c保存該文件。輸入程序源代碼，以*.c保存該文件。（3）添加源程序（右擊“SourceGroup1”→點擊“AddfiletoGroup”SourceGroup1”→添加生成的.c文件）（3）添加源程序（右擊“SourceGroup1”→點（4）工程設(shè)置右擊Project窗口的Target1→選擇“Project->Optionfortarget‘target1’”→工程設(shè)置對話框（4）工程設(shè)置右擊Project窗口的Target1→選設(shè)置對話框中的OutPut頁面（勾選“CreatHexfile”）設(shè)置對話框中的OutPut頁面（勾選“CreatHe設(shè)置對話框中的Debug頁面（選中Use和下拉框“PROTEUS……”）設(shè)置對話框中的Debug頁面（選中Use和下拉框“PRO（5）編譯、連接產(chǎn)生目標(biāo)代碼（hex文件）點擊F7或工具按鈕啟動編譯、連接功能。完成后將在命令窗口中顯示編譯結(jié)果（5）編譯、連接產(chǎn)生目標(biāo)代碼（hex文件）點擊F7或工具按鈕若有語法錯誤，雙擊出錯提示可指出錯誤所在行號若有語法錯誤，雙擊出錯提示可指出錯誤所在行號1、將Keil編譯形成的*.hex文件加載到*.DSN文件中，通過proteus控制仿真運行（無法在運行過程中進行調(diào)試）程序運行的兩種方法：1、將Keil編譯形成的*.hex文件加載到*.DSN文件中2、在Keil軟件里控制Proteus仿真運行（可以在運行過程中進行調(diào)試）步驟：下載（）→運行（）→停止（）2、在Keil軟件里控制Proteus仿真運行（可以在運行過(6)一般調(diào)試過程①啟動調(diào)試過程——Ctrl+F5、、

Debug->Start/StopDebugSession②開始調(diào)試——詳見下頁③結(jié)束調(diào)試——、Debug->StopRunning(6)一般調(diào)試過程①啟動調(diào)試過程——Ctrl+F5、調(diào)試工具欄復(fù)位運行到光標(biāo)行執(zhí)行完當(dāng)前子程序過程單步單步停止運行調(diào)試菜單欄快捷鍵指向下條運行行調(diào)試工具欄復(fù)位運行到光標(biāo)行執(zhí)行完當(dāng)前子程序過程單步單步停止運基本調(diào)試手段：1、運行到光標(biāo)行——從當(dāng)前行運行到光標(biāo)所在行（Ctrl+F10）2、嚴格單步運行——遇到函數(shù)時亦單步進行（F11）3、跨函數(shù)單步運行——遇到函數(shù)時將其視作一行語句（F10）4、斷點運行——全速運行到斷點行停止（雙擊設(shè)置/解除斷點）5、監(jiān)視輸出端口——打開IO窗口（Peripherals->I/O-Ports）6、監(jiān)視運行變量——打開Watch#1窗口（點擊）

……基本調(diào)試手段：一、KeilC開發(fā)軟件的使用KeilC開發(fā)軟件的安裝和使用1.建立新工程。單擊Project菜單，在彈出的下拉菜單中選中NewProject選項。然后選擇需要保存的路徑，輸入工程文件名，點擊保存。2.單片機選型。keilc51幾乎支持所有51核的單片機，用戶可以根據(jù)使用的不同單片機來選擇，如選擇Atmel的AT89C52之后，點擊確定。右邊欄是對此單片機的基本的說明。3.編寫源程序。單擊File菜單，在下拉菜單中單擊New選項，此時，光標(biāo)在編輯窗口里閃爍。在輸入源程序之前，建議首先保存該空白的文件。單擊File菜單，在下拉菜單中選中SaveAs選項，在“文件名”欄右側(cè)的編輯框中鍵入文件名，同時必須鍵入正確的擴展名（如果用Ｃ語言編寫程序，則擴展名為.c；如果用匯編語言編寫程序，則擴展名必須為.asm。最后，單擊保存按鈕。4.將程序添加到工程中。回到編輯界面，單擊Target1前的“＋”號，然后在SourceGroup1上單擊右鍵，接著單擊AddFilestoGroup‘SourceGroup1’，選中Test1.c，單擊Add

。一、KeilC開發(fā)軟件的使用KeilC開發(fā)軟件的安裝和KeilC開發(fā)軟件的使用5.程序編譯。單擊Project菜單，在下拉菜單中單擊BuildTarget選項，在Output窗口可以查看編譯結(jié)果。若提示“0個錯誤、0個報警”，則說明編譯正確。如果在編譯、連接中出現(xiàn)錯誤，則可按照提示進行檢查。程序編譯前應(yīng)在選項設(shè)置中勾選“CreateHEXFile”

KeilC開發(fā)軟件的使用5.程序編譯。單擊ProjectProteus應(yīng)用簡介Proteus是集智能原理圖輸入系統(tǒng)（ISIS）和高級布線與編輯軟件（ARES）兩大功能與一體的電子設(shè)計系統(tǒng)。PROTEUS單片機仿真開發(fā)軟件使用Proteus應(yīng)用簡介Proteus是集智能原理圖輸入系統(tǒng)（智能原理圖輸入系統(tǒng)——ISIS（IntelligentSchematicInputSystem）,用于電路原理圖設(shè)計、單片機編程調(diào)試及仿真運行。智能原理圖輸入系統(tǒng)——ISIS（IntelligentSc高級布線與編輯軟件——ARES（AdvancedRoutin