第二章 单片机应用系统的研制与开发环境

具体如何建立应用程序并进行仿真调试， 实例说明如下:
（1）建立一个项目 双击桌面快捷图标即 可进入如图2-2所示的 集成开发环境编辑操 作界面，主要包括三 个窗口：工程项目窗 口、编辑窗口和输出 窗口。
图2-2 编辑操作界面
单击 Project 菜单，在弹出 的下拉菜单中选中“New Project”选项，新建一个项 目，如图2-3所示。 然后选择要保存的路径: 本课程所有设计可设一个总 目录，如:\dpj,下面按设计项 目设置目录,\dpj\test\keil， 输入工程文件的名字: 比如保存到\dpj\test\keil目录 里，工程文件的名字shiyan1 ，如图2-4所示，然后单击“ 保存”按钮。
图2-13 程序输入完毕后状态
(4) 程序文件编辑完 毕后，单击 “Project”菜单， 选中“Built target” 选项(或者使用快捷 键 F7)，或者单击工 具栏的快捷图标来进 行编译，如图2-14所 示。
图2-14 编译菜单
(5) 如果有错误，则 在最后的输出窗口中 会出现所有错误所在 的位置和错误的原因， 并有“Target not created”的提示。 双击该处的错误提示， 在编辑区对应错误指 令处左面出现蓝色箭 头提示，然后对当前 的错误指令进行修改， 如图2-15所示。
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 AT89C51
发光二极管LED-BIBY
图2-1 shiyan1硬件电路原理图
用单片机点亮一盏灯__软件系统设计
程序名：Test1.ASM ORG 0030H
MOV A,#0FFH
MOV P1,A CLR P1.0 END
所用元件:
单片机:AT89C51
晶振:CRYSTAL 12MHz 电阻:RES(100,10K)
X1 C2
30pF CRYSTAL
18
XTAL2
9
RST
R2
10k
R1 C3
1uF 100
29 30 31
PSEN ALE EA
瓷片电容CAP 30pf
电解电容CAP-ELEC 按钮BUTTON
D1
LED-BIBY
图2-11 弹出右键菜单
图2-12 添加文件后工程栏的变化
（3）然后就可以在右 侧的编辑区输入源程序 了。在输入指令时，可 以看到事先保存待编辑 文件的好处：Keil会自 动识别关键字，并以不 同的颜色提示用户加以 注意，这样会使用户少 犯错误，有利于提高编 程效率。程序输入完毕 后别忘了再次保存，如 图2-13所示。
图2-15 错误提示
(6) 将所有提示过 的错误进行修改， 然后再次重复(4) 的操作进行编译， 直至出现 “shiyan1”- 0 Error(s),0 Warning(s),说明 编译完全通过，如 图2-16所示。 至此，keil软件就 生成了.hex！！！
图2-16 编译通过提示
Proteus软件是英国Labcenter electronics 公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它 EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机 及外围器件。它也是目前最好的仿真单片机 及外围器件的工具之一。
图2-10 弹出右键菜单
打开如图2-11所示对话框，在“文 件类型”处默认为“C Source file(*.c)”，因为前面我们保存 的是汇编语言的文件，故需要选择 “AsmSourcefile(*.s*;*.src;*.a *)”，这样在上面就可以看到刚才 保存的汇编语言文“Test1.asm” ，双击该文件则自动添加至项目， 单击“Close”关闭对话框。 单击“Source Group 1”文件 夹前面的“+”号，就看到了刚才 添加的“Test1.asm”文件，如图 2-12所示。
电子产品设计：各种电子产品 虚拟仪器设计：各种控制系统
单片机应用系统的设计一般分为硬件电 路设计和软件系统设计。 硬件电路设计：Protues（系统仿真平台） 软件系统设计：Keil C （软件开发平台）
=
最简单的单片机应用系统： 最小的单片机系统 + 一盏灯 系统设计包括： 硬件电路设计 + 软件系统设计
图2-19 模板选择
图2-20 文件保存显示
（2） 设定图之大小
执行菜单命令“System”--“Set Sheet Size”，在 弹出的“Sheet Size Configura„”对话框中选择 ”A4“选项，单击”ok“按钮完成图纸的设置。
(3) 添加元器件
本例中使用的元器件如表2-1所示。
图2-5 选择公司和器件
在随后弹 出的对话 框单击“ 否”,完成 以上步骤 后，屏幕 如图2-6所 示。
图2-6 初始化编辑界面
（3）选项设置 将鼠标指针指向“Target 1”并单击右键，再从弹出 的右键菜单中单击 “Options for Target” 选项，如图2-7所示。
从弹出的“Options” 对话框中选择 “Output”标签栏， 并按如图2-8所示设置 其中各项。
程序设计基础：C语言程序设计
机械设计基础：产品设计 系统控制基础：控制系统设计 FPGA设计基础： VHDL语言
开发工具：Turbo C、VB „
开发工具： UG、CATIA、PRO/E „ 开发工具： MATLAB、Simulink „ 开发工具： QUARTUS II、ISE „ 开发工具： Proteus 、Keil C„ 开发工具： Labview „
图2-9 保存源程序
注意：如果用Ｃ语言编写程 序，则扩展名为“.c”；如 果用汇编语言编写程序，则 扩展名为“.asm”，且必须 添加扩展文件名。 （2）回到编辑界面后,单击 “Target 1”前面的“＋” 号，然后在“Source Group 1”上单击右键，弹出如图210所示的快捷菜单,然后单击 “Add File to Group ‘Source Group 1’”
是否掌握了科学方法合理的学习方法？
是否加强了对自己能力的锻炼和培养？ 是否掌握了应该掌握的设计工具？
知识的学习：阅览大量的人文科学、自然科学和社会科学书籍；
能力的培养：表达能力、沟通能力、合作能力、自主学习能力、综
合设计能力、创新创业能力及其它各方面能力；
思想认识的升华：
。。。。。。
综合设计能力、创新创业能力的培养： 需要掌握足够的开发工具
进入Proteus ISIS
双击桌面上的ISIS 7 Professional图标或者单击 屏幕左下方的“开始”→“程序”→“Proteus 7 Professional” →“ISIS 7 Professional”， 出现如图2-17所示屏幕，表明进入Proteus ISIS 集成环境。
图2-17 启动时的屏幕
U1
19 XTAL1 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17
表2-1 本例中使用的元件
单片机AT89C51 瓷片电容CAP 30pf
发光二极管LEDBIBY（BLUE）
晶振CRYSTAL 12MHz
电解电容CAP-ELEC
电阻RES
按钮BUTTON
在器件选择按钮 中单击“P”按钮，或执行 菜单命令“Library”— “Pick Device/Symbol” 弹出如图2-21所示的对话 框。
图2-22 输入元件名称
(4)放置及编辑对象
将元件添加到ISIS对象选择器， C1 在对象选择器中，单击要放置 的元件，蓝色条出现在该元件 C2 名上，再在原理图编辑窗口中 单击就放置了一个元件。也可 以在按住鼠标左键的同时，移 动鼠标，在合适位置释放左键， 将元件放置在预定位置。 这时鼠标右键单击元器件，即 可编辑元器件，可以移动、旋 转、删除，就可将各元件放置 在合适位置上，如图2-23所示。
Keil C是德国Keil公司开发的单片机编译器， 是目前最好的51单片机开发工具之一，可以用 来编译C源代码和汇编源程序、连接和重定位 目标文件和库文件、创建HEX文件、调试目标 程序等，是一种集成化的文件管理编译环境。
在Keil C集成开发环境下使用工程的方法来管理文件 ，而不是单一文件的模式，所有的文件包括源程序(如 C程序、汇编程序)、头文件等都可以放在工程项目文 件里统一管理。
在关键字中输入元件名称， 如AT89C51,则出现与关键字 匹配的元件列表，如图2-22 所示，选中并双击AT89C51 所在后，单击“OK”按钮或 按Enter键，便将器件 AT89C51加入到ISIS对象选 择器中。按照以上方法将元 件添加到isis对象选择器中。
图2-21 pick devices对话框
原理图设计 下面我们将以 图2-1为例，介 绍Proteus ISIS原理图的 绘制方法。
30pF
X1 C2
30pF CRYSTAL
18
XTAL2
9
RST
R2
10k
R1 C3
1uF 100
29 30 31
PSEN ALE EA
D1
LED-BIBY
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 AT89C51