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1、在此输入您的封面副标题第十章第十章MCS-51系列单片机实用开发工系列单片机实用开发工具具MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具10.1 Keil仿真软件使用介绍仿真软件使用介绍 Keil仿真软件是德国Keil Software/Keil Elektronik公司所开发的、功能比较完善的仿真软件，近几年在国内得到了迅速普及。Keil仿真软件通过一个集成开发环境（uVision）将编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等部分组合在一起，能够运行在多种操作系统下，是目前最为强大的MCS-51系列单片
2、机开发软件。Keil uVision经过多年的发展，已发展到多代Keil uVision，本节主要介绍Keil uVision第2代软件Keil uVision2的使用。 10.1.1 Keil uVision2仿真软件仿真软件 双击Keil uVision2的图标，程序启动后就可以看到Keil uVision2的主界面，如图所示。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 在Keil uVision2仿真软件中，管理文件使用的是工程文件而不是以前的单一文件的模式，C51源程序、汇编源程序、头文件等都可放在工程里统一
3、管理。菜单条提供各种操作菜单，如编辑操作、工程维护、开发工具选项设置、调试程序、窗口选择和处理在线帮助。 Keil uVision2菜单项命令、工具条图标、默认的快捷键有多种。下面以一个例子来说明Keil uVision2的使用。 例子：用Pl口作为输出口接8只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮，电路图如下图。电路是P1口直接通过同相放大器74LS07（共含有8只同放大相器）驱动发光二极管构成流水灯，每个发光二极管都是在P1口输出低电平时点亮。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 参考源程序如下： OR
4、G 0000H MOV P1,#0FFHLO34: MOV A,#0FEHLO33: MOV P1,A LCALL SE19 RL A SJMP LO33 ORG 07A0HSE19: MOV R6,#0A0HLO36: MOV R7,#0FFHLO35: DJNZ R7,LO35 DJNZ R6,LO36 RET ENDMCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 10.1.2 使用使用Keil uVision2仿真软件编写和调试程序仿真软件编写和调试程序 建立一个新工程项目。单击“工程”菜单，在弹出的下拉菜单中选择
5、“新建工程项目”命令，如图所示。 然后选择要保存的路径，输入工程文件的名字，如保存到MSC51目录里，工程文件的名字为text，如图所示，然后单击“保存”按钮，则在MSC51文件夹里建立了一个新的text.uv2项目。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 这时会弹出一个对话框，要求为项目选择单片机的型号，用户可以根据使用的单片机来选择， Keil uVision2仿真软件几乎支持所有的51系列单片机，这里还是以用得比较多的Atmel 的89C51来说明，如图所示，选择89C51之后，右边栏是对这个单片机的基本的
6、说明，然后单击“确定”按钮。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 完成完成选择单片机之后，显示界面如图所示。后，显示界面如图所示。 在下图中，单击“文件”菜单，再在弹出的下拉菜单中选择“新建工程文件”命令。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 新建工程文件后，光标在编辑窗口里闪烁，这时可以键入用户的应用程序，如下左图所示。但这里建议首先保存该空白的文件，单击“文件”菜单，在弹出的下拉菜单中选择“另存为”命令，界面如下右图所示，在
7、“文件名”文本框中，键入欲使用的文件名，同时，必须键入正确的扩展名。注意，如果用语言编写程序，则扩展名必须为.c；如果用汇编语言编写程序，则扩展名必须为.asm。然后，单击“保存”按钮，例中建立好Text1.asm工程文件，但要注意该工程文件目前并不在已建立的工程项目text.uv2内。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 回到编辑界面后，单击“Target 1”前面的“+”号，然后在“Source Group 1”命令上右击，弹出右图所示菜单。 然后选择“增加文件到组Source Group 1”命令，打开左
8、图所示对话框。选中选中Text1.asm，然后单击Add按钮。注意到“Source Group 1”文件夹中多了一个子项“Text1.asm”，此时意味着已将Text1.asm工程文件添加到工程项目text.uv2内。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 输入源程序后，Keil uVision2仿真软件会自动识别关键字，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，如图所示。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实
9、用开发工具 程序输入完毕后，单击“工程”菜单，再在弹出的下拉菜单中选择“构造目标”命令（或者使用快捷键【F7】），开始编译源程序，构造目标。在构造目标中，生成HEX文件是一个关键环节。如果目标属性中已选择了输出生成HEX文件，则会生成相应的xxx.hex目标文件，如图所示。（这里请慎用“重新构造所有目标”命令。）MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 如果目标属性中没有选择输出生成HEX文件，则移动光标到Target1上，右击打开右图所示下拉列表并选择Options for Target Target 1命令，打
10、开属性对话框。然后再移动光标到属性对话框上的Output按键，弹出下图所示的对话框，在Create HEX file对话框中选中生成HEX文件后退出对话框。 重新单击“工程”菜单，再在弹出的下拉菜单中选择“构造目标”命令构造目标，生成所需的xxx.hex目标文件。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 编译成功后，再单击“调试”菜单，可在弹出的下拉菜单中使用调试命令进行调试。 “开始/停止调试”（或者使用快捷键【Ctrl+F5】）。 “运行到”（或者使用快捷键【F5】）即“全速运行”。 “单步”（或者使用快捷键【
11、F10】）。 “运行到光标行”（或者使用快捷键【Ctrl+F10】）。 “停止运行”（或者使用【Esc】键）。 单击“视图”菜单，再在弹出的下拉菜单中选择“监视调用堆栈窗”命令，或选择“M存储器窗口”选项，就会弹出如图所示的软件调试界面。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 可在“存储器窗口”中的地址输入栏内输入待显示的存储区的起始地址。内部可直接寻址，RAM data表示为D:xx，指示内部RAM从00HFFH地址和所存储的数据，如图所示。 间接寻址RAM区idate表示为I：xx，MCS-51系列单片机的i
12、date有128字节，MCS-52系列单片机的idate有256字节，所以Keil uVision2仿真软件idate的地址为00HFFH。外部RAM区xdata表示为X:xxxx，地址为0000HFFFFH。 代码code表示为C:xxxx。Keil uVision2仿真软件中的代码code指示的是内部和外部ROM，地址范围为0000HFFFFH。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具oscToscT 在上图中，从C:0000H000CH可以看到存有数据，这些数据就是例中程序生成的HEX文件时以十六进制的形式存
13、在代码code区。 程序运行时，每一步都是可预测的。所谓程序调试，就是事先在理论上分析出程序运行时的每一步数据变化和实际程序运行时的数据变化是否一致来判断程序运行是否正确，一致说明程序调试正确；不一致说明程序调试不正确。程序实际运行时的数据可通过D:xx、I：xx、X:xxxx、C:xxxx等窗口和Register窗口直接查找。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具10.2 Proteus仿真软件使用介绍仿真软件使用介绍 Proteus仿真软件是英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软
14、件。Proteus仿真软件与Keil uVision软件的区别是，Proteus仿真软件具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS-232动态仿真，它可以把硬件电路画出来，且这个电路图就相当于实物连接，具有电气特性，可以用Proteus仿真软件将程序编译后写入到可编程器件里进行软硬件仿真，整个过程非常直观。而Keil uVision仿真软件主要用于单片机软件的调试和仿真，在程序进行调试和仿真时，我们看到的仅是数据存储器和程序存储器上的数字变化，通过这些数字的变化来判断程序调试和仿真的对错，其过程并不直观。同样，Proteus仿真软件经过多年的发展，已发展到Prot
15、eus多代版本，本节主要介绍Proteus 6.9的使用。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具oscToscT10.2.1 Proteus 6.9仿真软件仿真软件 Proteus仿真软件有两大核心，一个是ISIS智能原理图输入系统，一个是Proteus VSM虚拟系统模型。使用Proteus仿真的基础是要绘制准确的原理图并进行合理的设置，绘制原理图使用ISIS原理图输入系统。下面介绍Proteus 6.9仿真软件的基本应用。 单击Proteus 6.9的图标启动ISIS原理图工具程序，就可以打开设计文档（默认模
16、板），看到图所示的原理图编辑界面。默认绘图格点为100 th(1th=0.001in=0.002 54cm)。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 单击File菜单，在弹出的下拉菜单中选择New Design命令，弹出Create New Design对话框，进行模板选择，如右图所示。 选择“Landscape A4”图标，单击OK按钮，添加模板如下图所示。然后单击“保存”按钮保存设计，并命名文件为mydesign。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机
17、实用开发工具实用开发工具 单击Library菜单，在弹出的下拉菜单中选择Pick Device/Symbol命令，选择要摆放的元件，如图所示。 选取元件对话框功能齐全，如要选择AT89C51芯片，则可以在Keywords文本框中输入AT89C51，在元件列表区、元件预览区等会直接显示元件信息；若不知道元件的具体名称，在Category中选择Microprocessor ICs，在对应的Sub-category中选择8051 Family，在元件列表区出现AT89C51芯片，再选择AT89C51芯片。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机
18、实用开发工具实用开发工具oscToscT 单击OK按钮，元件名出现在左侧的Devices列表中，如图所示。 在Devices列表中选择AT89C51，在绘图区域单击摆放元件，如图所示。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具oscToscT 摆放其他元件，其中74LS07无须添加，如图所示。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具oscToscT 默认情况下，摆放的元件方向固定。可以使用左上角的旋转与翻转命令，改变元件方向。单击C1，选
19、择逆时针旋转按钮，旋转元件，如图所示。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具oscToscT 在左侧工具栏中单击 图标，列表框中显现可用的终端，选择POWER命令摆放电源端，选择GROUND命令摆放接地端，如图所示。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具oscToscT Proteus仿真软件可支持自动布线，也可支持手动走线，连接走线后电路图，如图所示。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列
20、单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具oscToscT 在电源终端上右击，再单击，弹出Edit Terminal Label对话框，在其中输入对应的电压值，如右图所示。 为电路配置电源，即选择Design菜单，在弹出的下拉菜单中选择Configure Power Rail命令，弹出Power Rail Configuration对话框，如图左所示。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 选择Unconnected power nets列表框中的5V命令，单击Add按钮，右侧列表框显示5 V。 右击选中AT89C51芯片，再单击芯片，弹出Edit Component对话框，如图所示。MCS-51系列单片机及汇编编程系列单片机及汇编编程第十章第十章MCS-51系列单片机系列单片机实用开发工具实用开发工具 单击Program File后的浏览按钮，添加目标程序文件。 单击OK按钮，然后单击ISIS编辑环境下方的启动仿真按钮 ，运行仿真，可观察8个数码管的亮灭情况，如图所示。 这4个按钮的功能分别是启动仿真、暂停仿真和停止仿真。单步仿真可查看运行情况。单击停止仿真按钮，仿真停止。