ch02-Proteus仿真软件使用及例子

第 2 章 Proteus 仿真软件使用
一. 实验目的
1. 熟悉 Proteus 的菜单界面，掌握 Proteus 的基本操作 2. 掌握 8086 最小系统的构成 3. 熟悉原理图绘制工具， 掌握 Proteus 中绘制 8086 系统原理图的方法 4. 学习 Proteus 与 Emu8086 的整合过程 5. 能够根据系统框图在 Proteus 中绘制 8086 系统原理图，并加载程序，得到仿真结 果
二. 实验条件
安装有 Emu8086、Proteus 仿真软件的电脑一台。
三. 预习要求
预习 Proteus 仿真平台的使用方法。 Proteus ISIS 是英国 Labcenter 公司开发的电路分析与实物仿真软件，是一款集单片 机和 SPICE 分析于一身的仿真软件， 功能强大。 它运行于 Windows 操作系统上， 可以仿真、 分析各种模拟器件和集成电路。Proteus 本身不带有 8086 的汇编器和 C 编译器，因此必 须使用外部的汇编器和编译器，如 Emu8086 软件。 1. 通过示例程序了解 Proteus 仿真平台

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单击 “开始” —— “所有程序” —— “Proteus 7 Professional” —— “ISIS 7 Professional” ， 启动 Proteus 仿真平台。Proteus 自带一个 8086 的示例程序，通过单击 Proteus 仿真软件左 上角的“文件”——“打开设计”——选择“VSM for 8086”——“8086 Demo Board”— —“DemoBoard.dsn”，打开 8086 示例程序，如图 2.1。该示例是以 8086 为核心，设计了
一个具有加减乘除功能的整数计算器，数据用 4 位七段数码管显示器显示。 通过单击 Proteus 仿真软件左上角的“文件”——“新建设计”建立新的设计。
图 2.1 8086 示例程序
2.Proteus ISIS 工作界面 Proteus ISIS 的工作界面是一种标准的 Windows 界面，如图 2.2 所示。包括：标题栏、 主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、 仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。

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标题栏 主菜单 工具栏 预览窗口
绘 图 工 具 栏
对 象 选 择 窗 口
图形编辑窗口
仿真进程按钮
状态栏 图 2.2 Proteus ISIS 的工作界面 3.Proteus 仿真 8086 最小系统 Proteus 新建设计，选择元器件，连线，建立原理图（*.dsn）；（2）Emu8086 编制相 关程序，生成*.asm 文件（例如 mycode.asm），并由 Emu8086 编译为 exe 文件（例如 mycode.exe） ； （3） 双击原理图中的 8086 CPU， 在接下来的对话框中， “Program File”

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框中，选择需要加载的文件（例如 mycode.exe），如图 2.3 所示。（4）单击仿真进程 按钮中的“运行”按钮，开始仿真，得到仿真结果。
图 2.3 加载程序 4.Proteus 配置 8086 汇编编译工具 将程序嵌入 8086 CPU 的方法，除了上述（2）（3）两步之外，也可以在 Proteus 中进 行一些设置，之后在 Proteus 中直接调用 Emu8086，生成相应 exe 文件，步骤如下： （1）打开 PROTEUS 菜单栏的“源代码”——“设定代码生成工具”：
（2）在（1）弹出的对话框中选择“新建”按钮：

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（3）在（2）弹出的对话框中，找到本机安装的 Emu8086 文件夹，选择其中的可执行 程序“emu8086.exe”，单击“打开”按钮：

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（4）回到设置对话框后，将“源程序扩展名”设置为“ASM”，目标代码扩展名设置为 “EXE”，单击“确定”按钮，设置好 Emu8086 为外部编译器：

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以下几步添加源程序代码： （5）单击菜单栏“源代码”——“添加/删除源文件”：
（6）在弹出的对话框中单击“新建”按钮：

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（7）在弹出的对话框中，选择相应汇编程序（例如 mycode.asm）：

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点击“确定”，成功。 5. Proteus 调试 在仿真运行过程中， 通过 Proteus “调试” 菜单中的各项选项， 可以进行各项调试功能， 例如查看寄存器内容、变量内容等。

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第一栏的菜单是仿真开始、暂停与停止的控制菜单，与 Proteus ISIS 左下角的仿真控 制按钮的功能是一样的。 第二栏是执行菜单， 可以执行一定的时间后暂停， 也可以加断点执行和不加断点执行。 第三栏是代码调试菜单，有单步、连续单步，跳进/跳出函数，跳到光标处等功能。 第四栏是诊断和远程调试监控，但 8086 没有远程监控功能。诊断可以设置对总线读 写，指令执行，中断事件和时序等进行跟踪。有四个级别，分别是取消、警告、跟踪和调 试。 级别的不同， 决定事件记录的不同。 例如， 如果要对中断的整个过程进行详细的分析， 则可以选择跟踪或者调试级别， ISIS 将会对中断产生的过程， 响应的过程进行完整的记录。 最后一栏是 8086 的各种调试窗口，包括观察窗口、存储器窗口、寄存器窗口、源代 码窗口和变量窗口。 观察窗口可以添加变量进行观察，并且可以设置条件断点。这在调试程序的时候非常 有用。 变量窗口会自动把全局变量添加进来，并实时显示变量值，但不能设置条件断点。 寄存器窗口实时显示 8086 各个寄存器的值。

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存储器窗口实时显示 示存储器的内 内容，仿真开 开始的时候，ISIS 会自动 动把可执行文 文件.exe 加载到0x00 000 地址开始 始的一段空间 间内。 源代码调试窗口是最 最主要的调试 试窗口，在这 这里可以设置 置断点，控制 制程序的运行 行，如果 是C程序，还 还可以进行反 反汇编。
四. 实验 验例子
CPU 通过 通 8255A 与开关 与 K0～K3 和 LED 显示器的接口如 如图 2.4 所示 示。假设 8255A 的端 口地址为 28 80H～283H， 开关设置的二进制信息由 B 口输入， 经程序转换 换成对应的七 七段 LED 段码后，通过 过 A 口输出，由七段 LE ED 显示开关二进制的状态 态值，如：B 口读入的值 值为 0000 时 LED 将显 显示 0；以此 此类推，B 口读入的值为 1111 时 LED D 将显示 F。请编写其控 控制程序 并在 Proteus s 中进行仿真 真。
8086 中编写汇 汇编程序（s shiyan2.asm m） 1.根据要求在 Emu8 MOV MOV OUT A AA: MOV MOV IN AND XLAT MOV OUT DX,00 026H AL,82 2H DX,AL L ;初始化 8255A, ,选择 A 口输 输出,B 口输入 入 BX,O OFFSET TAB BL ;表的偏移地 地址送 BX DX,00 022H AL,DX FH AL,0F ;转换 换成对应的七 七段码 020H DX,00 DX,AL L ; 显示 ;读入 入开关状态

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JMP TABL: DB DB DB DB
AA 3FH,06H,5BH,4FH 66H,6DH,7DH,07H 7FH,6FH,77H,7CH 39H,5EH,79H,71H
;对应 0~F 的七段码
2. 根据系统框图绘制 Proteus 原理图 通过本实验掌握 8086 系统原理图的绘制方法。绘制原理图的步骤为： 新建设计——添加元件——连线——保存 原理图绘制如下(shiyan2.dsn)：
3. 加载程序 用前面介绍的两种方法，将程序 shiyan2.asm 加载到 8086 CPU。 4. 调试 设置断点、单步运行程序进行调试； 观察每一步运行时， 8086 内部寄存器的数值变化。 5. 运行 单击运行按钮，启动仿真，通过点击开关 K0～K3，观察 LED 显示器的显示内容是否符 合要求，若不符合，需要找出原因并解决。