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1、课程主讲人：第4章 keil与Proteus的使用2 第第4章章 软件开发工具软件开发工具Keil与虚与虚 拟仿真平台拟仿真平台Proteus的使用的使用 23 3【内容概要内容概要】 本章介绍本章介绍C51软件开发平台软件开发平台Keil C51与虚拟仿真平台与虚拟仿真平台Proteus的基本特的基本特性与使用。性与使用。 通过本章学习，读者应初步了解如何运用通过本章学习，读者应初步了解如何运用Keil工具进行软件编程与调工具进行软件编程与调试，掌握使用试，掌握使用Proteus平台来进行硬件的设计，以及使用平台来进行硬件的设计，以及使用Keil工具和工具和Proteus平台进行单片机应用系
2、统的设计与虚拟仿真的基本方法与步骤。平台进行单片机应用系统的设计与虚拟仿真的基本方法与步骤。44.1 Keil C51的使用的使用4.1.1 Keil C51简介简介 Keil C51是用于是用于8051单片机的单片机的C51语言编程的集成开发环境，由德国语言编程的集成开发环境，由德国Keil software公司公司(已被已被ARM公司收购公司收购)开发，是开发，是C51语言开发编程所必须掌语言开发编程所必须掌握的软件开发工具。握的软件开发工具。 Keil C51集编辑、编译、仿真等功能于一体，具有强大的软件调试功能集编辑、编译、仿真等功能于一体，具有强大的软件调试功能，生成的程序代码运行速
3、度快，所需的存储器空间小，完全可与汇编语言，生成的程序代码运行速度快，所需的存储器空间小，完全可与汇编语言相媲美，是目前相媲美，是目前8051单片机的最优秀软件开发工具之一。单片机的最优秀软件开发工具之一。Keil C51集成了集成了文件编辑处理、编译、链接、项目（文件编辑处理、编译、链接、项目（Project）管理窗口、工具引用、仿真）管理窗口、工具引用、仿真软件模拟器以及软件模拟器以及Monitor51硬件目标调试器等多种功能。硬件目标调试器等多种功能。54.1.2 基本操作基本操作1. 软件安装与启动软件安装与启动 Keil C51软件安装完毕后，在桌面上出现软件安装完毕后，在桌面上出现
4、Keil C51软件的快捷图标。软件的快捷图标。单击该快捷图标，则启动该软件，出现如单击该快捷图标，则启动该软件，出现如图图4-1所示的所示的Keil C51界面，图界面，图中标出了中标出了Keil C51界面各窗口的名称。界面各窗口的名称。图图4-1 Keil C51软件开发环境界面软件开发环境界面62. 创建项目创建项目 编写一个新的应用程序前，首先要建立编写一个新的应用程序前，首先要建立项目项目（Project）。）。Keil C51用项用项目管理的方法把一个程序设计中所需要用到的、互相关联的程序链接在同一目管理的方法把一个程序设计中所需要用到的、互相关联的程序链接在同一项目中。这样，打
5、开一个项目时，所需要的关联程序也都跟着进入了调试窗项目中。这样，打开一个项目时，所需要的关联程序也都跟着进入了调试窗口，方便用户对项目中各个程序的编写、调试和存储。具体操作如下。口，方便用户对项目中各个程序的编写、调试和存储。具体操作如下。 （1）在）在图图4-1所示的编辑界面下，单击菜单栏中的所示的编辑界面下，单击菜单栏中的【Project】，出现下拉，出现下拉菜单，再点击选择中的菜单，再点击选择中的“New Project”，如，如图图4-2所示。所示。7图图4-2 新建项目菜单新建项目菜单 （2）单击）单击“New Project”选项后，就会弹出选项后，就会弹出“Create New
6、Project”窗口，见窗口，见图图4-3。在。在“文件名（文件名（N）”中输入一个项目的名称，保中输入一个项目的名称，保存后的文件扩展名为存后的文件扩展名为“.uv2”， 即项目文件的扩展名，以后可直接单击此即项目文件的扩展名，以后可直接单击此文件就可打开先前建立的项目。文件就可打开先前建立的项目。8图图4-3 “Create New Project”窗口窗口9在在“文件名（文件名（N）”窗口中输入新建项目文件的名字后，在窗口中输入新建项目文件的名字后，在“保存在（保存在（I）”下拉框中选择项目的保存目录，单击下拉框中选择项目的保存目录，单击“保存（保存（S）”即可。即可。 （3）选择单片机
7、，单击）选择单片机，单击“保存（保存（S）”后，会弹出如后，会弹出如图图4-4所示所示“Select Device for Target” （选择单片机）窗口，按照提示选择相应的（选择单片机）窗口，按照提示选择相应的单片机。选择单片机。选择“Atmel”目录下的目录下的“AT89C51”(对于对于AT89S51，也是选择，也是选择AT89C51)。 （4）点击）点击“确定确定”按钮后，会出现按钮后，会出现图图4-5所示的对话框。如果需要复制所示的对话框。如果需要复制启动代码到新建的项目，如选择单击启动代码到新建的项目，如选择单击“是是”，会出现，会出现图图4-6的窗口，如选择的窗口，如选择单击
8、单击“否否”，图，图4-6中的启动代码项中的启动代码项“SARTUP. A51”，不会出现，这时新，不会出现，这时新的项目已经创建完毕。的项目已经创建完毕。10图图4-4 “Select Device for Target”窗口窗口11图图4-5 是否复制启动代码到项目对话框是否复制启动代码到项目对话框 图图4-6 完成项目的创建完成项目的创建124.1.3 添加用户源程序文件添加用户源程序文件 新的项目文件创建完成后，就需要将用户源程序文件添加到这个新的项目文件创建完成后，就需要将用户源程序文件添加到这个项目中，添加用户程序文件通常有两种方式：一种是新建文件，另一种项目中，添加用户程序文件通
9、常有两种方式：一种是新建文件，另一种是添加已创建的文件。是添加已创建的文件。1. 新建文件新建文件（1）单击）单击图图4-1中快捷按钮，这时会出现如中快捷按钮，这时会出现如图图4-7所示窗口。在这个所示窗口。在这个窗口会出现一个空白的文件编辑画面，用户可在这里输入编写的程序源窗口会出现一个空白的文件编辑画面，用户可在这里输入编写的程序源代码。代码。13图图4-7 建立新文件建立新文件（2）单击图4-1中快捷按钮（2）单击）单击图图4-1中快捷按钮中快捷按钮 ，保存用户程序文件，这时会弹出如，保存用户程序文件，这时会弹出如图图4-8所示窗口。所示窗口。，保存用户程序文件，这时会弹出如，保存用户程
10、序文件，这时会弹出如图图4-84-8所示窗口。所示窗口。14图图4-8 “Save As”对话框对话框 （3）在）在图图4-8 “Save As”的对话框中，在的对话框中，在“保存（保存（S）”下拉框中选择下拉框中选择新文件的保存目录，这样就将这个新文件与刚才建立的项目保存在同一个新文件的保存目录，这样就将这个新文件与刚才建立的项目保存在同一个文件夹下，然后在文件夹下，然后在“文件名（文件名（N）”窗口中输入新建文件的名字窗口中输入新建文件的名字“流水灯流水灯”，如果使用，如果使用C51语言编程，则文件名的扩展名应为语言编程，则文件名的扩展名应为“.c”。 15 如果用汇编语言编程，文件扩展名
11、应为如果用汇编语言编程，文件扩展名应为“.asm”。完成上述步骤后单。完成上述步骤后单击击“保存保存”，此时新文件已创建完成。，此时新文件已创建完成。 这个新文件还需添加到刚才创建的项目中，操作步骤与下面的这个新文件还需添加到刚才创建的项目中，操作步骤与下面的“添添加已创建文件加已创建文件”步骤相同。步骤相同。2. 添加已创建文件添加已创建文件 （1）在项目窗口（见图）在项目窗口（见图4-1）中，右键单击）中，右键单击“Source Group1”，选，选择择“Add File toSource Group1” 选项，如选项，如图图4-9所示。所示。16图图4-9 添加文件添加文件17 （2）
12、完成上述操作后会出现如）完成上述操作后会出现如图图4-10 “Add File toSource Group1”所示的对话框。在该窗口中选择要添加的文件，这里只有刚刚所示的对话框。在该窗口中选择要添加的文件，这里只有刚刚建立的文件建立的文件“流水灯流水灯.c”，点击这个文件后，单击，点击这个文件后，单击“Add”按钮，再单击按钮，再单击图图4-10 “Add File toSource Group1”对话框对话框 18图图4-11 文件已添加到项目中文件已添加到项目中“Close”按钮，文件添加已经完成了，这时的项目窗口如按钮，文件添加已经完成了，这时的项目窗口如图图4-11所示，用所示，用户
13、程序文件户程序文件“流水灯流水灯.c”已经出现在已经出现在“Source Group1”目录下了。目录下了。194.1.4 程序的编译与调试程序的编译与调试上面在文件编辑窗口建立了文件上面在文件编辑窗口建立了文件“流水灯流水灯.c.c”（或（或“流水灯流水灯.asm.asm”），并且），并且将文件添加到项目中，还需将文件进行编译和调试，最终生成可执行的将文件添加到项目中，还需将文件进行编译和调试，最终生成可执行的.hex.hex文件，具体步骤如下。文件，具体步骤如下。1. 1. 程序编译程序编译单击快捷按钮中的单击快捷按钮中的 对当前文件进行编译，这里是以对当前文件进行编译，这里是以“流水灯流
14、水灯.c”文件文件为例，在为例，在图图4-12中的输出窗口会出现编译结果的提示信息。中的输出窗口会出现编译结果的提示信息。20图图4-12 文件编译信息文件编译信息21 从输出窗口中的提示信息可以看到，程序中有从输出窗口中的提示信息可以看到，程序中有2 2个错误，认真检查程序个错误，认真检查程序找到错误并改正，改正后再次单击找到错误并改正，改正后再次单击 进行编译，直至提示信息显示没有进行编译，直至提示信息显示没有错误为止，如错误为止，如图图4-13所示。所示。图图4-13 提示信息显示没有错误提示信息显示没有错误222. 程序调试程序调试 程序编译没有错误后，就可以进行调试与仿真。单击开始程
15、序编译没有错误后，就可以进行调试与仿真。单击开始/停止调试的停止调试的快捷按钮快捷按钮 （或在主界面点击（或在主界面点击【Debug】菜单中的菜单中的“Start/Stop Debug Session”选项），进入程序调试状态，如选项），进入程序调试状态，如图图4-14所示。所示。 图图4-14左面的工程窗口给出了常用的寄存器左面的工程窗口给出了常用的寄存器R0R7以及以及A、B、SP、DPTR、PC、PSW等特殊功能寄存器的值，这些值会随着程序的执行发生等特殊功能寄存器的值，这些值会随着程序的执行发生相应的变化。相应的变化。 在图在图4-14存储器窗口的地址栏处输入存储器窗口的地址栏处输入0
16、000H后回车，则可查看单片机后回车，则可查看单片机片内程序存储器的内容，单元地址前有片内程序存储器的内容，单元地址前有“C：”，表示程序存储器。如要，表示程序存储器。如要查看单片机片内数据存储器的内容，在存储器窗口的地址栏处输入查看单片机片内数据存储器的内容，在存储器窗口的地址栏处输入D：00H后回车，则可以看到数据存储器的内容。单元地址前有后回车，则可以看到数据存储器的内容。单元地址前有“D：”，表示数，表示数据存储器。据存储器。2223图图4-14 程序调试界面程序调试界面24在在图图4-14中出现了一行新增加的用于调试的快捷命令图标，见中出现了一行新增加的用于调试的快捷命令图标，见图图
17、4-15。还。还有几个原来就有的用于调试的快捷图标，见有几个原来就有的用于调试的快捷图标，见图图4-16。 图图4-15 调试状态下的新增加的快捷命令按钮图标调试状态下的新增加的快捷命令按钮图标 图图4-16 用于调试的其他几个快捷命令按钮图标用于调试的其他几个快捷命令按钮图标2425 在程序调试状态下，可运用快捷按钮进行单步、跟踪、断点、全速运行在程序调试状态下，可运用快捷按钮进行单步、跟踪、断点、全速运行等方式进行调试，也可观察单片机资源的状态，例如程序存储器、数据存等方式进行调试，也可观察单片机资源的状态，例如程序存储器、数据存储器、特殊功能寄存器、变量寄存器及储器、特殊功能寄存器、变量
18、寄存器及I/O端口的状态。端口的状态。 这些图标大多数是与菜单栏命令这些图标大多数是与菜单栏命令【Debug】下拉菜单中的各项子命令是下拉菜单中的各项子命令是相对应的，只是快捷按钮图标要比下拉菜单使用起来更加方便快捷。相对应的，只是快捷按钮图标要比下拉菜单使用起来更加方便快捷。26图图4-15与与图图4-16中常用的快捷按钮图标的功能介绍如下。中常用的快捷按钮图标的功能介绍如下。（1）各调试窗口显示的开关按钮）各调试窗口显示的开关按钮下面的图标控制下面的图标控制图图4-14中各个窗口的开与关。中各个窗口的开与关。 2627（2）各调试功能的快捷按钮）各调试功能的快捷按钮282829304.1.
19、5 项目的设置项目的设置 项目创建后，还需对项目进一步设置。右键单击工程窗口的项目创建后，还需对项目进一步设置。右键单击工程窗口的 “Target 1”，选择，选择“Options for TargetTarget1”，见，见图图4-17，即出现工程设置对话框，即出现工程设置对话框，见，见图图4-18。该对话框下有多个页面，通常需要设置的有两个，一个是。该对话框下有多个页面，通常需要设置的有两个，一个是Target页面，另一个是页面，另一个是Output页面，其余设置取默认值就可。页面，其余设置取默认值就可。30图图4-17 项目调试的选择项目调试的选择 3131图图4-18 “Options
20、 for TargetTarget1”窗口窗口 321. Target页面页面（1）Xtal(MHz)设置晶振频率值，设置晶振频率值，默认值是目标默认值是目标CPU的最高可用频率的最高可用频率值，可根据需要重新设置。该设置与最终产生的目标代码无关，仅用值，可根据需要重新设置。该设置与最终产生的目标代码无关，仅用于软件模拟调试时显示程序执行时间。正确设置该数值可使显示时间于软件模拟调试时显示程序执行时间。正确设置该数值可使显示时间与实际所用时间一致，一般将其设置成与硬件目标样机所用的频率相与实际所用时间一致，一般将其设置成与硬件目标样机所用的频率相同，如果没必要了解程序执行的时间，也可以不设置。
21、同，如果没必要了解程序执行的时间，也可以不设置。（2）Memory Model设置设置RAM的存储器模式，有的存储器模式，有3个选项。个选项。 Small所有变量都在单片机的内部所有变量都在单片机的内部RAM中。中。 Compact可以使用可以使用1页外部页外部RAM。 Large可以使用全部外部的扩展可以使用全部外部的扩展RAM。（3）Code Rom Size设置设置ROM空间的使用，即程序的代码存储器模空间的使用，即程序的代码存储器模式，有式，有3个选项。个选项。3233 Small只使用低于只使用低于2K的程序空间。的程序空间。 Compact单个函数的代码量不超过单个函数的代码量不超
22、过2K，整个程序可以使用，整个程序可以使用64K程程序空间。序空间。 Large可以使用全部可以使用全部64K程序空间。程序空间。（4）Use on-chip ROM是否仅使用片内是否仅使用片内ROM选项。注意，选中该项并选项。注意，选中该项并不会影响最终生成的目标代码量。不会影响最终生成的目标代码量。（5）Operation操作系统选项。操作系统选项。Keil提供了两种操作系统：提供了两种操作系统：Rtx tiny和和Rtx full。通常不选操作系统，所以选用默认项。通常不选操作系统，所以选用默认项None。（6）off-chip Cod Memory用以确定系统扩展的程序存储器的地址范围
23、用以确定系统扩展的程序存储器的地址范围。（7）off-chip Xdata Memory用以确定系统扩展的数据存储器的地址范用以确定系统扩展的数据存储器的地址范围。围。333434上述上述3个选项必须根据所用硬件来决定，如果是最小应用系统，不进行任何扩个选项必须根据所用硬件来决定，如果是最小应用系统，不进行任何扩展，则按默认值设置。展，则按默认值设置。2. Output页面页面点击点击“Options for TargetTarget1”窗口的窗口的“Output”选项，会出现选项，会出现Output页面，如页面，如图图4-19所示。所示。（1）Create HEX File生成可执行文件代码
24、文件。选择此项后即可生成单生成可执行文件代码文件。选择此项后即可生成单片机可以运行的二进制文件（片机可以运行的二进制文件（.hex格式文件），文件的扩展名为格式文件），文件的扩展名为.hex。（2）Select Folder for objects选择最终的目标文件所在的文件夹，默认选择最终的目标文件所在的文件夹，默认与项目文件在同一文件夹中，通常选默认。与项目文件在同一文件夹中，通常选默认。（3）Name of Executable用于指定最终生成的目标文件的名字，默认与用于指定最终生成的目标文件的名字，默认与项目文件相同，通常选默认。项目文件相同，通常选默认。35图图4-19 Output
25、页面页面36（4）Debug information将会产生调试信息，这些信息用于调试，如果需将会产生调试信息，这些信息用于调试，如果需要对程序进行调试，应选中该项。要对程序进行调试，应选中该项。其他选项选默认即可。其他选项选默认即可。完成设置后，就可在程序编译时，单击快捷按钮完成设置后，就可在程序编译时，单击快捷按钮 ，此时会产生如，此时会产生如图图4-20的提示信息。该信息中说明程序占用片内的提示信息。该信息中说明程序占用片内RAM共共11字节，片外字节，片外RAM共共0字字节，节，36图图4-20 hex文件生成的提示信息文件生成的提示信息37占用程序存储器共占用程序存储器共89字节。最
26、后生成的字节。最后生成的.hex文件名为文件名为“流水灯流水灯.hex”，至此，至此，整个程序编译过程就结束了，生成的，整个程序编译过程就结束了，生成的.hex文件就可在后面介绍的文件就可在后面介绍的Proteus环境下进行虚拟仿真时，装入单片机运行。环境下进行虚拟仿真时，装入单片机运行。下面对用于下面对用于编译、连接时的编译、连接时的快捷按钮快捷按钮 与与 作简要说明：作简要说明：（1） 用于编译正在操作的文件。（2） 按钮用于编译修改过的文件，并生成相应的目标程序（.hex文件），供单片机直接下载。（3） 按钮按钮用于重新编译当前项目中的所有文件，并生成相应的目标用于重新编译当前项目中的所
27、有文件，并生成相应的目标程序（程序（.hex文件），供单片机直接下载。主要用在当项目文件有改动时文件），供单片机直接下载。主要用在当项目文件有改动时，来全部重建整个项目。，来全部重建整个项目。3738因为一个项目不止一个文件，当有多个文件时，可用本按钮进行编译。因为一个项目不止一个文件，当有多个文件时，可用本按钮进行编译。用用C51编写的源代码程序不能直接使用，一定要对该源代码程序编译，生编写的源代码程序不能直接使用，一定要对该源代码程序编译，生成可执行的目标代码成可执行的目标代码.hex文件，并加载到文件，并加载到Proteus环境下的虚拟单片机环境下的虚拟单片机中，才能进行虚拟仿真。中，才
28、能进行虚拟仿真。39 4.2 Proteus虚拟仿真平台简介虚拟仿真平台简介Proteus是英国是英国Lab center Electronics公司公司1989年推出的完全使用软年推出的完全使用软件手段来对单片机应用系统进行虚拟仿真的软件开发平台。件手段来对单片机应用系统进行虚拟仿真的软件开发平台。4.2.1 Proteus功能简介功能简介 Proteus是目前世界上唯一的支持嵌入式处理器的虚拟仿真平台，是目前世界上唯一的支持嵌入式处理器的虚拟仿真平台，除可仿真模拟电路、数字电路外，还可仿真除可仿真模拟电路、数字电路外，还可仿真8051、PIC12/16/18系列、系列、AVR系列、系列、M
29、SP430等各主流系列单片机，以及各种外围可编程接口芯片等各主流系列单片机，以及各种外围可编程接口芯片。此外还支持。此外还支持ARM7、ARM9等型号的嵌入式微处理器的仿真。等型号的嵌入式微处理器的仿真。40由于由于Proteus的虚拟仿真，不需要用户硬件样机，就可直接在的虚拟仿真，不需要用户硬件样机，就可直接在PC机上对单机上对单片机系统进行虚拟仿真，将系统的功能及运行过程形象化，可以像焊接好的片机系统进行虚拟仿真，将系统的功能及运行过程形象化，可以像焊接好的的电路板一样看到单片机系统的执行效果。的电路板一样看到单片机系统的执行效果。Proteus元件库中具有元件库中具有几万种几万种元件模型
30、，可直接对单片机的各种外围元件元件模型，可直接对单片机的各种外围元件及电路进行仿真，如及电路进行仿真，如RAM、ROM、总线驱动器、各种可编程外围接口芯片、总线驱动器、各种可编程外围接口芯片、LED数码管显示器、数码管显示器、LCD 显示模块、矩阵式键盘以及多种显示模块、矩阵式键盘以及多种D/A和和A/D 转换器转换器等。此外还可对等。此外还可对RS232总线、总线、I2C总线、总线、SPI总线进行动态仿真。总线进行动态仿真。41Proteus提供了各种信号源、虚拟仿真仪器，并能对电路原理图的关键点提供了各种信号源、虚拟仿真仪器，并能对电路原理图的关键点进行虚拟测试。进行虚拟测试。Proteu
31、s提供了丰富的调试功能。在虚拟仿真中具有全速、单步、设置断提供了丰富的调试功能。在虚拟仿真中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可观察各变量、寄存器的当前状态。点等调试功能，同时可观察各变量、寄存器的当前状态。目前，目前，Proteus已在包括剑桥、斯坦福、牛津大学、加州大学在内的全球已在包括剑桥、斯坦福、牛津大学、加州大学在内的全球数千所高校以及世界各大研发公司得到广泛应用。数千所高校以及世界各大研发公司得到广泛应用。42 尽管尽管Proteus具有开发效率高，不需要附加的硬件开发装置成本等优点具有开发效率高，不需要附加的硬件开发装置成本等优点，但是，但是不能进行不能进行用户样机硬件用户
32、样机硬件的诊断的诊断。 所以在单片机系统的设计开发中，一般是先在所以在单片机系统的设计开发中，一般是先在Proteus环境下绘出系统环境下绘出系统的硬件原理电路图，在的硬件原理电路图，在Keil C51环境下书写并编译程序，然后在环境下书写并编译程序，然后在Proteus环境下仿真调试通过。环境下仿真调试通过。 依照仿真结果，来完成实际的硬件设计，并把仿真通过的程序代码通依照仿真结果，来完成实际的硬件设计，并把仿真通过的程序代码通过编程器或在线烧录到单片机的程序存储器中，然后运行程序观察用户样过编程器或在线烧录到单片机的程序存储器中，然后运行程序观察用户样机的运行结果，如有问题，再连接硬件仿真
33、器或直接在线修改程序去分析机的运行结果，如有问题，再连接硬件仿真器或直接在线修改程序去分析、调试。、调试。 42434.2.2 Proteus ISIS4.2.2 Proteus ISIS的虚拟仿真的虚拟仿真 Proteus ISIS（智能原理图输入）界面是用来绘制单片机系统的电路（智能原理图输入）界面是用来绘制单片机系统的电路原理图，还可直接实现单片机系统的虚拟仿真，可产生声、光及各种动作原理图，还可直接实现单片机系统的虚拟仿真，可产生声、光及各种动作等逼真的效果。等逼真的效果。 当电路连接无误后，单击单片机芯片载入经当电路连接无误后，单击单片机芯片载入经Keil C51调试编译后生成调试编
34、译后生成的的.hex文件，点击仿真运行按钮，即可检验电路硬件及软件的设计正确与文件，点击仿真运行按钮，即可检验电路硬件及软件的设计正确与否。否。4344 按要求把按要求把ProteusProteus安装在安装在PCPC机上。安装完后，单击桌面上的机上。安装完后，单击桌面上的ISISISIS运行界运行界面图标，即可出现如面图标，即可出现如图图4-214-21所示的所示的Proteus ISIS Proteus ISIS 原理电路图绘制界面。原理电路图绘制界面。 整个屏幕界面分为若干个区域，由原理图编辑窗口、预览窗口、工具箱整个屏幕界面分为若干个区域，由原理图编辑窗口、预览窗口、工具箱、主菜单栏、
35、主工具栏等组成。、主菜单栏、主工具栏等组成。一、一、ISIS各窗口简介各窗口简介 ISIS界面主要有界面主要有3个窗口：原理图编辑窗口、预览窗口和对象选择窗口。个窗口：原理图编辑窗口、预览窗口和对象选择窗口。4445图图4-2 Proteus 的的ISIS的界面的界面461.原理图编辑窗口原理图编辑窗口 用来绘制电路原理图、电路设计、设计各种符号模型的区域，蓝色方框用来绘制电路原理图、电路设计、设计各种符号模型的区域，蓝色方框内为可编辑区，元件放置、电路设置都在此框中完成。内为可编辑区，元件放置、电路设置都在此框中完成。2.2.预览窗口预览窗口 可对选中的元器件进行预览，也可对原理图编辑窗口预
36、览。可对选中的元器件进行预览，也可对原理图编辑窗口预览。如如图图4-22所所示。示。可显示两个内容：可显示两个内容： （1 1）如单击元件列表中的元件时，预览窗口会显示该元件符号。如单击元件列表中的元件时，预览窗口会显示该元件符号。47图图4-224-22 预览窗口调整原理图的可视范围预览窗口调整原理图的可视范围48 （2 2）当鼠标焦点落在原理图窗口时（即放置元件到原理图编辑窗口后当鼠标焦点落在原理图窗口时（即放置元件到原理图编辑窗口后或在原理图编辑窗口中点击鼠标后），它会或在原理图编辑窗口中点击鼠标后），它会显示整张原理图的缩略图显示整张原理图的缩略图，并，并会显示一个绿色方框，框里的内容
37、就是当前原理图窗口中显示的内容。会显示一个绿色方框，框里的内容就是当前原理图窗口中显示的内容。 单击绿色方框中的某一点，就可拖动鼠标来改变绿色方框的位置，从单击绿色方框中的某一点，就可拖动鼠标来改变绿色方框的位置，从而改变原理图的可视范围，最后在绿色方框内单击鼠标，绿色方框就不再而改变原理图的可视范围，最后在绿色方框内单击鼠标，绿色方框就不再移动，使得原理图的可视范围固定。移动，使得原理图的可视范围固定。3.对象选择窗口对象选择窗口用来选择元器件、终端等对象。该窗口中的元件列表区用来表明当前所用来选择元器件、终端等对象。该窗口中的元件列表区用来表明当前所处模式以及其中的对象列表，如处模式以及其
38、中的对象列表，如图图4-23所示。窗口中两个按钮：所示。窗口中两个按钮：“P”为器为器件选择按钮，件选择按钮，“L”为库管理按钮。图中，可以看到元件列表，即已经选择为库管理按钮。图中，可以看到元件列表，即已经选择的的AT89C51单片机、电容电阻、晶振、发光二极管等各种元器件列表。单片机、电容电阻、晶振、发光二极管等各种元器件列表。49图图4-23 元件列表元件列表50二、二、 主菜单栏主菜单栏图图4-21最上面一行为主菜单栏，包含如下命令：文件、查看、编辑、工具最上面一行为主菜单栏，包含如下命令：文件、查看、编辑、工具、设计、绘图、源代码、调试、库、模板、系统和帮助。单击任意菜单命令、设计、
39、绘图、源代码、调试、库、模板、系统和帮助。单击任意菜单命令后，都将弹出其下拉的子菜单命令列表。后，都将弹出其下拉的子菜单命令列表。下面简要介绍主菜单栏中的几个常用命令。1. 文件（文件（File）菜单）菜单包括项目的新建设计、打开设计、导入位图、导入区域、导出区域和打印包括项目的新建设计、打开设计、导入位图、导入区域、导出区域和打印等操作，如等操作，如图图4-24所示。所示。ISIS下的文件主要是设计文件（下的文件主要是设计文件（Design Files），文件扩展名为），文件扩展名为“.DSN”。它包括一个单片机硬件系统的原理电路图及其所有信息，用于虚拟仿真。它包括一个单片机硬件系统的原理电
40、路图及其所有信息，用于虚拟仿真。 505151图图4-24 文件菜单文件菜单52下面介绍文件菜单下的下面介绍文件菜单下的新建设计新建设计命令。命令。 点击点击【文件文件】“新建设计，出现一个空的新建设计，出现一个空的A4A4纸。新设计的默认名纸。新设计的默认名为为“UNTITLED.DSN”UNTITLED.DSN”。本命令会把该设计以这个名字存入磁盘文件中，文。本命令会把该设计以这个名字存入磁盘文件中，文件的其他选项也会使用它作为默认名。件的其他选项也会使用它作为默认名。如想进行新的设计，需给如想进行新的设计，需给该该设计命名，然后点击【文件】设计命名，然后点击【文件】“保存设计保存设计”（
41、也可直接点击主工具栏中的快捷图标），输入新的文件名保存即可。（也可直接点击主工具栏中的快捷图标），输入新的文件名保存即可。2. 工具（工具（Tools）菜单）菜单 工具菜单见工具菜单见图图4-25。菜单中的。菜单中的“自动连线（自动连线（W）”命令图标命令图标 ，在绘制电路原理图中用到，命令文字前的快捷图标，在绘制电路原理图时在绘制电路原理图中用到，命令文字前的快捷图标，在绘制电路原理图时出现，按下快捷图标即进入自动连线状态。出现，按下快捷图标即进入自动连线状态。 5253图图4-25 工具菜单工具菜单543. 调试（调试（Debug）菜单）菜单 调试菜单见调试菜单见图图4-26。主要完成单步
42、运行、断点设置等功能。主要完成单步运行、断点设置等功能。54图图4-26 调试菜单调试菜单55三、主工具栏三、主工具栏 主工具栏位于主菜单下面，以图标形式给出，栏中共有主工具栏位于主菜单下面，以图标形式给出，栏中共有38个个快捷图标快捷图标按钮：按钮：55 每一个图标按钮都对应一个具体的菜单命令，主要目的是为了快捷方每一个图标按钮都对应一个具体的菜单命令，主要目的是为了快捷方便地使用这些命令。便地使用这些命令。 下面把下面把38个图标个图标分为分为4组组，简要介绍快捷图标命令的功能。，简要介绍快捷图标命令的功能。565657575858595960四、四、 工具箱工具箱 图图4-21最左侧为工
43、具箱，选择相应的工具箱图标按钮，系统将提供不同的最左侧为工具箱，选择相应的工具箱图标按钮，系统将提供不同的操作工具。对象选择器根据不同的工具箱图标决定当前状态显示的内容。显操作工具。对象选择器根据不同的工具箱图标决定当前状态显示的内容。显示对象的类型包括：元器件、终端、引脚、图形符号、标注和图表等。示对象的类型包括：元器件、终端、引脚、图形符号、标注和图表等。 下面介绍工具箱中各图标按钮对应的功能。下面介绍工具箱中各图标按钮对应的功能。 （1）模型工具栏各图标的功能）模型工具栏各图标的功能6061616262636364646565五、元件列表五、元件列表 如如图图4-27所示，元件列表用于挑
44、选元件、终端接口、信号发生器、仿真所示，元件列表用于挑选元件、终端接口、信号发生器、仿真图表等。图表等。 挑选元件时，单击挑选元件时，单击 “P” 快捷图标，这时会打开挑选元件的对话框，在快捷图标，这时会打开挑选元件的对话框，在对话框中的对话框中的“关键字关键字”里面输入要检索的元器件的关键词，例如要选择使里面输入要检索的元器件的关键词，例如要选择使用用AT89C51，就可以直接输入。输入后能够在中间的，就可以直接输入。输入后能够在中间的“结果结果”栏里面看到栏里面看到搜索的元器件的结果。搜索的元器件的结果。 在对话框的右侧，还能够看到选择的元器件的仿真模型以及在对话框的右侧，还能够看到选择的
45、元器件的仿真模型以及PCB参数，参数，选择了元件选择了元件AT89C51后，并双击后，并双击AT89C51，该元件就会在左侧的元件列表，该元件就会在左侧的元件列表中显示，以后用到该元件时，只需在元件列表中选择即可。中显示，以后用到该元件时，只需在元件列表中选择即可。66图图4-27 元件列表元件列表674.2.3 Proteus的各种虚拟仿真调试工具的各种虚拟仿真调试工具Proteus提供了多种虚拟仿真工具，以检查设计的正确性，为单片机系统的提供了多种虚拟仿真工具，以检查设计的正确性，为单片机系统的电路设计、分析以及软硬件联调测试带来极大的方便。电路设计、分析以及软硬件联调测试带来极大的方便。
46、 一、一、 虚拟信号源虚拟信号源Proteus ISIS为用户提供了各种类型的虚拟激励信号源，并允许对其参数进为用户提供了各种类型的虚拟激励信号源，并允许对其参数进行设置。单击工具箱中的快捷图标行设置。单击工具箱中的快捷图标 ，就会出现如，就会出现如图图4-28所示的各种所示的各种类型的激励信号源的名称列表及对应的符号。类型的激励信号源的名称列表及对应的符号。图图4-28中选择的是正弦波中选择的是正弦波信号源，在预览窗口中显示的是正弦波信号源符号。信号源，在预览窗口中显示的是正弦波信号源符号。名称列表中各符号所对应的激励信号源见名称列表中各符号所对应的激励信号源见表表4-1。 68图图4-28
47、 各种激励信号源及对应的符号各种激励信号源及对应的符号 69704.2.3.2 虚拟仪器虚拟仪器单击工具箱中的快捷按钮，可列出所有的虚拟仪器名称，如单击工具箱中的快捷按钮，可列出所有的虚拟仪器名称，如图图4-29所示。所示。图图4-29中的名称列表中所对应的虚拟仪器名称见中的名称列表中所对应的虚拟仪器名称见表表4-2。71图图4-29 虚拟仪器名称列表虚拟仪器名称列表72 下面简要介绍在单片机应用系统调试中几种虚拟仪器。下面简要介绍在单片机应用系统调试中几种虚拟仪器。 1. 虚拟终端虚拟终端 虚拟终端的原理图符号如虚拟终端的原理图符号如图图4-30所示。在调试异步串行通信使用。虚所示。在调试异
48、步串行通信使用。虚拟终端共有拟终端共有4个接线端，其中个接线端，其中RXD为数据接收端，为数据接收端，TXD为数据发送端，为数据发送端，RTS为请求发送信号，为请求发送信号，CTS为清除传送，是对为清除传送，是对RTS的响应信号。的响应信号。 图图4-30 虚拟终端的原理图符号虚拟终端的原理图符号73 图图4-31为单片机与上位机（为单片机与上位机（PC机）之间进行串行通信，使用虚拟终端机）之间进行串行通信，使用虚拟终端就可免去就可免去PC机的仿真模型，直接由虚拟终端机的仿真模型，直接由虚拟终端VT1、VT2显示出经显示出经RS232串串行接口模型与单片机之间异步发送或接收数据的情况。行接口模
49、型与单片机之间异步发送或接收数据的情况。VT1显示的数据表显示的数据表示了单片机经串口发给示了单片机经串口发给PC机的数据，机的数据，VT2显示的数据表示了显示的数据表示了PC机经机经RS232接口模型接收到的数据，从而省去了接口模型接收到的数据，从而省去了PC机的串口模型。机的串口模型。 虚拟终端在运行仿真时会弹出一个仿真界面，当虚拟终端在运行仿真时会弹出一个仿真界面，当PC机向单片机发送数机向单片机发送数据时，可以和虚拟键盘关联，用户可从虚拟键盘经虚拟终端输入数据；当据时，可以和虚拟键盘关联，用户可从虚拟键盘经虚拟终端输入数据；当PC机接收到单片机发送来的数据后，虚拟终端相当于一个显示屏，
50、会显机接收到单片机发送来的数据后，虚拟终端相当于一个显示屏，会显示相应信息。示相应信息。74图图4-31 单片机与单片机与PC机之间串行通信的虚拟终端机之间串行通信的虚拟终端 752. I2C调试器调试器 图图4-32中的虚拟仪器名称列表中的中的虚拟仪器名称列表中的“I2C DEBUGGER”就是就是I2C调试调试器，允许用户监测器，允许用户监测I2C接口总线，可以查看接口总线，可以查看I2C总线发送的数据，同时也总线发送的数据，同时也可作为从器件向可作为从器件向I2C总线发送数据。总线发送数据。 图图4-32 I2C调试器的原理图符号调试器的原理图符号76I2C调试器有调试器有3个接线端。个