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1、基于Proteus的单片机应用技术实训单 位 :河北科技学院机电工程系 电气教研室专 业：12工程机械控制技术授课教师：闫晓丽时 间：2014年5月2630日目 录第1章Proteus设计与仿真21.1Proteus简介21.1.1Proteus概述21.1.2Proteus的运行环境31.1.3ProteusVSM的资源库和仿真工具31.2Proteus ISIS初识61.2.1进入Proteus ISIS61.2.2ISIS工作窗口61.3Proteus设计与仿真基础91.3.1单片机系统的Proteus设计与仿真的开发过程91.3.2ISIS鼠标使用规则101.3.3PROTEUS文件类
2、型101.3.4单片机系统的Proteus设计与仿真实例101.3.5单片机系统的Proteus源代码级调试221.4Proteus设计与仿真应用与提高251.4.1Proteus与第三方集成开发环境的联合仿真251.4.2Proteus的一些其他常用设计操作指南36第1章 Proteus设计与仿真 了解Proteus的基本功能及相关资源库。 熟悉Proteus的设计环境Proteus ISIS及第三方编译工具如WAVE、Keil等。 掌握Proteus中实现单片机系统设计与仿真的步骤与方法。1.1 Proteus简介1.1.1 Proteus概述Proteus是英国Labcenter ele
3、ctronics公司研发的一款集单片机仿真和SPICE分析于一身的EDA工具软件，从1989年问世至今，经过了近年的的使用、发展和完善，功能越来越强，性能越来越好，已在全球广泛使用。在国外有包括斯坦福、剑桥等在内的几千家高校将Proteus作为电子工程学位的教学和实验平台；在国内Proteus也广泛应用于高校的大学生或研究生电子教学与实验以及公司实际电路设计与生产。Proteus软件主要具有以下特点：（1）具有强大的原理图绘制功能。（2）实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路的系统仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘
4、和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。（3）支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。（4）提供软件调试功能。具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各变量以及寄存器等的当前状态，并支持第三方编译和调试环境，如wave6000、Keil等软件。Proteus的基本结构体系见表1-1。表1-1 Proteus结构体系ProteusProteus VSMISISPROSPICE微控制器CPU库元器件和VSM动态器件
5、库ASFProteus PCB DesignISISASFARES表中有关概念的说明如下： Proteus VSM（Virtual System Modelling）：Proteus虚拟系统模型； ISIS（Intelligent Schematic Input System）：智能原理图输入系统； PROSPICE：混合模型仿真器； ASF（Advanced Simulation Feature）高级图表仿真； Proteus PCB Design：Proteus 印刷电路板设计； ARES（Advanced Routing and Editing Software）：高级布线编辑软件。Pr
6、oteus主要由两大部分组成： ISIS原理图设计、仿真系统，用于电路原理图的设计及交互仿真。 ARES印刷电路板设计系统，主要用于印刷电路板的设计，产生最终的PCB文件。本书着重叙述Proteus原理图设计以及利用Proteus实现单片机应用电路系统的设计与仿真方法，其它不详之处请参考相关资料。1.1.2 Proteus的运行环境要运行Proteus系统，要求计算机系统满足以下软件和硬件环境：l Win98/Me/2000/XP或更高版本的操作系统l 200MHz或更高速的PentiumCPUl 64MB或以上的内存空间l 64MB或以上的可用硬盘空间l 显示器设置为：12801024用Pr
7、oteus VSM实时仿真时，则要求300MHz以上主频的PentiumCPU；如果要实时仿真的电路系统较大或较复杂，采用更高配置的计算机系统，以便获得更好的仿真效果。1.1.3 ProteusVSM的资源库和仿真工具1、单片机模型库Proteus能够对多种系列众多型号的单片机进行实时仿真、协调仿真、调试与测试。以Proteus 7.1为例。表1-2列出了Proteus VSM已有的能够仿真的单片机模型；表1-3列出了Proteus VSM单片机模型的功能；表1-4列出了目前Proteus VSM单片机模型的通用调试能力。表1-2 ProteusVSM单片机模型单片机模型系列单片机模型8051
8、/8052系列通用的80C31、80C32、80C51、80C52、80C54和80C58Atmel AT89C51、AT89C52和AT89C55Atmel AT89C51RB2、AT89C51RC2、和AT89C51RD2（X2和SPI没有模型）Microchip PIC系列PIC10、PIC12C5XX、PIC12C6XX、PIC12F6XX、PIC16C6XX、PIC16CX、PIC16F8X、PIC16F87X、PIC16F62X、PIC18FAtmel AVR系列现有型号MotorolaHC11系列MC68HC11A8、MC68HC11E9Parallax Basic StampB
9、S1、BS2、BS2e、BS2ex、BS2p24、BS2p40、BS2peARM7/LPC2000系列LPC2104、LPC2105、LPC2106、LPC2114、ARM7TDMI和ARM7TDMI-S表1-3 ProteusVSM单片机模型功能实时仿真中断仿真CCP/ECCP仿真指令系统仿真SPI仿真I2C/TWI仿真Pin操作仿真MSSP仿真模拟比较器仿真定时器仿真PSP外部存储器仿真UART/USART/EUSARTsADC仿真实时时钟仿真表1-4 ProteusVSM单片机模型通用调试能力工具/语言支持断电支持监视窗口汇编器标准断点实时显示数值C编译器条件断点支持混合类型支持PIC
10、Basic硬件断点支持拖放仪 器存储器内容显示包括指定的SFR虚拟仪器在CPU内部包括指定bit位从模式规程分析器在外设变量窗口主模式规程分析器Trace/Debugging模式堆栈监视源代码级调试在CPU内部网络冲突警告汇编在外设在模型上的Trace模式高级语言（C 或Basic）与其他Compilers/IDEDE/JIE的集成2、高级外设模型表1-5列出了Proteus VSM提供的高级外设模型。表1-5 高级外设模型虚拟仪器和分析工具交互式虚拟仪器双通道示波器、24通道逻辑分析仪、计数/计时器，RS-232连接端子、交/直流电压表、交/直流电压表规程分析仪双模式（主/从）I2C规程分析
11、仪双模式（主/从）SPI规程分析仪交互式电路激励工具模拟信号发生器：可输出方波、锯齿波、三角波、正弦波模拟信号发生器：支持1KB的数字数据流光电显示模型和驱动模型数字式LCD模型、图形LCD模型、LED模型、七段显示模型、光电驱动模型、光耦模型电动机模型和控制器电动机模型、电动机控制模型存储器模型I2C EEPROM、静态RAM模型、非易失性EPROM温度控制模型温度计和温度自动调节模型、温度传感器模型、热电偶模型计时模型实时时钟模型I2C/SPI规程模型I2C外设、SPI外设、规程分析仪一线规程模型一线EEPROM模型、一线温度计模型、一线开关模型、一线按钮模型、RS-232/RS-485/
12、RS-422规程模型RS232连接端子模型、Maxim外观模型ADC/DAC转换模型模/数转换模型、数/模转换模型电源管理模型正电源标准仪、负电源标准仪、混合电源标准仪、拉普拉斯转换模型操作模型、一阶模型、二阶模型、过程控制、线性模型、非线性模型热离子管模型二极管模型、五极真空管模型、四极管模型、三极管模型变换器模型压力传感器模型3、其它元件模型库除上述微控制器、外设模型外，Proteus VSM还提供了其它丰富的元器件库。l 标准电子元器件：电阻、电容、二极管、晶闸管、光耦、运放555定时器、电源等。l 74系列TTL和4000系列CMOS器件、接插件等。l 存储器：ROM、RAM、EEPR
13、OM、I2C器件等。l 微控制器支持的器件，如I/O口、USART等。4、激励源l DC：直流激励源l SINE：幅值、频率、相位可控的正弦波发生器l PULSE：幅值、周期和上升/下降沿时间可控的模拟脉冲发生器l EXP：指数脉冲发生器l SFFM：单频率调频波信号发生器l PWLIN：任意分段线性脉冲、信号发生器l FILE：File信号发生器，数据来源于ASCII文件l AUDIO：音频信号发生器（wav文件）l DSTATE：稳态逻辑电平发生器l DEDGE：单边沿信号发生器l D PULSE：单周期数字脉冲发生器l DCLOCK：数字时钟信号发生器l DPATTERN：模式信号发生器
14、5、虚拟仪器l 虚拟示波器（OSCILLOSCOPE）l 逻辑分析仪（LOGIC ANALYSE）l 计数/计时器（COUNTER TIMER）l 虚拟连接端子（VIRTUAL TERMINAL）l 信号发生器（SIGNAL GENERATOR）l 模式发生器（PATTERN GENERATOR）l 交/直流电压表和电流表（AC/DC VOLTMETER/AMMETER）6、仿真图表Proteus提供的图表可以控制电路的特定仿真类型并显示仿真结果，主要有以下13种：l 模拟图表（ANALOGUE）l 数字图表（DIGITAL）l 混合模式图表（MIXED）l 频率图表（FREQUENCY）l
15、传输图表（TRANSFER）l 噪声分析图表（NOISE）l 失真分析图表（DISTORTION）l 傅立叶分析图表（FOURIER）l 音频图表（AUDIO）l 交互式分析图表（INTERACTIVE）l 性能分析图表（CONFORMANCE）l DC扫描分析图表（DC SWEEP）l AC扫描分析图表（AC SWEEP）1.2 Proteus ISIS初识1.2.1 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1-
16、1所示界面，表明进入Proteus ISIS集成环境。本书采用 Proteus 7.1版本。图1-1 ISIS启动时的界面1.2.2 ISIS工作窗口Proteus ISIS的工作窗口是一种标准的Windows界面，如图1-2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、对象选择器窗口以及图形编辑窗口等。l 主菜单ISIS主菜单包括各种命令操作，利用主菜单中的命令可以实现ISIS的所有功能。主菜单共有12项，每一项都有下一级菜单，使用者可以根据需要选择该级菜单中的选项，其中许多常用操作在工具栏中都有相应的按钮，而且一
17、些命令右方还标有该命令的快捷键。l 图形编辑窗口在图形编辑窗口中可以编辑原理图、设计电路、设计各种符号、设计元器件模型等，它是各种电路、单片机系统的Proteus仿真平台。注意：此窗口没有滚动条，可单击对象预览窗口来改变可视的电路图区域。l 预览窗口预览窗口可以显示内容：（1）当单击对象选择器窗口中的某个对象时，预览窗口就会显示该对象的符号。（2）当单击绘图工具栏中的按钮后，预览窗口中一般会出现蓝色方框和绿色方框：蓝色方框内是可编辑区的缩略图，绿色方框内是当前编辑区中在屏幕上的可见部分，在预览窗口蓝色方框内某位置单击，绿色方框会改变位置，同时编辑区中的可视区域也作相应的改变、刷新。图1-2 P
18、roteus ISIS的工作窗口l 对象选择器窗口对象选择器窗口中显示设计时所选的对象列表，对象选择按钮用来选择元器件、连接端子、图表、信号发生器、虚拟仪器等。其中有条形标签“P”、“L”和“DEVICES”，单击“P”则可以从库中选取元件，并将所选元器件名一一列在对象选择器窗口中，“L”为库管理按钮，单击时会显示一些元器件库。l 预览对象方位控制按钮对于具有方向性的对象，利用此按钮来改变对象的方向，需要注意的是在ISIS原理图编辑窗口中，只能以90间隔（正交方式）来改变对象的方向。旋转：旋转角度只能是90的整数倍。直接单击旋转按钮，则以90为递增量旋转。翻转：完成水平翻转和垂直翻转。使用方法
19、：先右击元件，再单击相应的旋转按钮。多个元件的旋转用块操作来实现。l 仿真进程控制按钮仿真进程控制按钮主要用于交互式仿真过程的实时控制， 从左到右依次是：运行、单步运行、暂停、停止。l 状态栏指示当前电路图的编辑状态以及当前鼠标指针坐标的位置以英制显示在屏幕的右下角。l 工具栏分类及其工具按钮工具栏分类及其工具按钮见表1-6，各自功能分述如下：表1-6 工具栏分类及其工具按钮工具栏命令工具栏文件操作显示命令编辑操作设计操作模式选择工具栏主模式选择小型配件2D绘图方向工具栏转向仿真工具栏仿真进程控制（1）文件操作按钮从左到右依次为：新建：在默认的模板上新建一个设计文件；打开：装载一个新设计文件；
20、保存：保存当前设计；导入：将一个局部（Section）文件导入ISIS中；导出：将当前选中的对象导出为一个局部文件打印：打印当前设计；区域：打印选中的区域。（2）显示命令按钮从左到右依次为：显示刷新、显示/不显示网格点切换、显示/不显示手动原点、以鼠标所在的点为中心进行显示、放大、缩小、查看整张图、查看局部图。（3）编辑操作按钮从左到右依次为：撤销最后的操作（Undo）、恢复最后的操作（Redo）、剪切选中的对象（Cut）、复制到剪贴板（Copy）、从剪贴板粘贴（Paste）、复制选中的块对象（Block Copy）、移动选中的块对象（Block Move）、旋转选中的块对象（Block Ro
21、tate）、删除选中的块对象（Block Delete）、从元件库中选取元件（Pick Device/Symbol）、把原理图符号封装成元件（Make Device）、对选中的元件定义PCB封装（Package Tool）、把选中的元件打散成原始的组件（Decompose）。（4）设计操作按钮从左到右依次为：自动布线（Wire Auto-router）、查找并选中（Search & Tag Property）、属性标注工具（Assignment Tool）、设计管理器（Design Explorer）、新建绘图页（New Sheet）、删除当前页（Delete Sheet）、转入子设计页（Zo
22、om to Child）、材料清单（Bill of Material）、电气规则检查（Electrical Rules Check）、导出网表进入PCB布图区（Netlist to Area）。（5）主模式选择按钮从左到右依次为：选择元器件（Component，默认选择）、放置连接点（Junction Dot）、放置标签（Wire Label）、放置文本（Text Script）、画总线（Bus）、画子电路（Sub-Circuit）、即时编辑模式（Instant Edit Mode）。（6）小型配件按钮从左到右依次为：连接端子（Terminal，有VCC、地、输入、输出等）、元器件引脚（Dev
23、ice Pin，用于绘制各种引脚）、仿真图表（Simulation Graph，用于各种分析）、录音机、信号发生器（Generator）、电压探针（Voltage Probe）、电流探针（Current Probe）、虚拟仪表（Virtual Instruments）。（7）2D绘图按钮从左到右依次为：画各种直线（Line）、画各种方框（Box）、画各种圆（Circle）、画各种弧（Arc）、画各种多边形（2D Path）、画各种文本（Text）、画符号（Symbol）、画原点（Marker）1.3 Proteus设计与仿真基础1.3.1 单片机系统的Proteus设计与仿真的开发过程Prot
24、eus强大的单片机系统设计与仿真功能，使之成为单片机系统应用开发和改进手段之一，开发的整个过程都是在计算机上完成的，其过程一般分为三步：（1）Proteus电路设计：在ISIS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气规则检查等。（2）Proteus源程序设计和生成目标代码文件：在ISIS平台上或借助第三方编译工具进行单片机系统程序设计、编辑、汇编编译、代码级调试，最后生成目标代码文件（*.hex）。（3）Proteus仿真：在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中，由此实现系统实时交互与协同仿真。1.3.2 ISIS鼠标使用规则在ISIS中，鼠标操作与传统的发生
25、不同，右键选取、左键编辑或移动：l 右键单击选中对象，此时对象呈红色；再次右击已选中的对象，即可删除对象。l 右键拖拽框选一个块的对象。l 左键单击放置对象或对选中的对象编辑属性。l 左键拖拽移动对象。l 按住鼠标中心键滚动以鼠标停留点为中心，缩放电路。1.3.3 PROTEUS文件类型PROTEUS中主要的文件类型有以下几种：l 设计文件（*.DSN）：包含了一个电路所有的信息。l 备份文件（*.DBK）：保存覆盖现有的设计文件时而产生的备份。l 局部文件（*.SEC）：设计图的一部分，可输出为一个局部文件，以后可以导入到其他的图中。在文件菜单中以导入（Import）、导出（xport）命令
26、来操作。l 模型文件（*.MOD）：包含了元器件的一些信息。l 库文件（*.LIB）：包含元器件和库。l 网表文件（*.SDF）：输出到PROSPICE AND ARES时产生的文件。1.3.4 单片机系统的Proteus设计与仿真实例为更快掌握单片机Proteus设计与仿真操作，举一简单实例，用Proteus设计一个AT89C51单片机简单系统并实时交互仿真，该系统用按键通过单片机控制LED发光二极管发光。设LED发光二极管的初始状态为灭，按一下按键，LED灭，再按，LED亮，如此循环，亮灭交替。该简单实例的电路原理图如图1-3所示。 图1-3“简单实例”的电路原理图 图1-4创建新设计文件
27、对话框根据单片机系统的Proteus设计与仿真开发设计流程，具体步骤如下：1、Proteus电路设计根据图1-3所示的电路原理图设计其电路，整个设计都是在ISIS编辑区中完成。（1）新建设计文件运行ISIS，它会自动打开一个空白文件，或者选择工具栏中的按钮，也可以执行菜单命令：“File”“New Design”，在图1-4创建新设计文件对话框中选择创建新设计文件的模板（本电路我们选择的是DEFAULT默认模板），单击“OK”按钮，创建一个空白文件。不管哪种方式新建的设计文件，其默认文件名都是UNTITLED.DSN，其图纸样式都是基于系统的默认设置，如果图纸样式有特殊要求，用户可以从Syst
28、em菜单进行相应的设置（如要设定图纸大小，可在System菜单下的Set Sheet Size进行选择）。单击按钮，弹出“Save ISIS Design File”对话框，选择好设计文件的保存地址后，在文件名框中输入设计文件名（本实例的文件名取为START），再单击“保存”按钮，则完成新建设计文件操作，其扩展名自动为.DSN。（2）选取元器件并添加到对象选择器中本例所需元器件名称及包含该元器件的元器件库名称如表1-7所示。表1-7 图1-3电路所用元器件列表元器件名称元器件库名称元器件名称元器件库名称单片机AT89C51Microprocessor ICS晶振CRYSTALMiscellan
29、eous按钮BUTTONSwitches&Relays发光二极管LED-REDOptoelectronics瓷片电容CAPCapacitors上拉电阻PULLUPModelling Primitives电解电容CAP-ELECCapacitors电阻RESResistors选择主模式工具栏中的按钮，并选择如图1-5所示对象选择器中的P按钮，出现图1-6所示的选择元器件对话框。另外直接单击编辑工具栏中的按钮，或者使用快捷键P（ISIS系统默认的快捷键，表示Pick），同样会出现图1-6所示的选择元器件对话框。图1-5对象选择器中的P按钮图1-6选择元器件对话框在其左上“Keywords”一栏中输
30、入元器件名称“AT89C51”，则会出现与关键字匹配的元器件列表，选中并双击AT89C51所在行或单击AT89C51所在行后，再单击“OK”按钮，便将器件AT89C51加入到ISIS对象选择器中。按此操作方法完成其它元器件的选取，将本例中所用的元器件都加入到ISIS对象选择器中，如图1-7所示。图1-7选取元器件均加入到ISIS对象选择器中上述元器件的查找是通过元器件的关键字进行查找。关键字可以是对象的名称（全名或其部分）、描述、分类、子类，甚至是对象的属性值。若搜索结果相匹配的元器件太多，可以通过限定分类、子类来缩小搜索范围。如要找12K电阻，可以在Keywords编辑框中输入12K，并用鼠
31、标单击Resistors库，可以很大程度地限制系统查找结果。元器件的查找还可以通过分类进行查找，以元器件所属大类、子类甚至生成厂家为条件一级一级地缩小范围进行查找。在具体操作时，常将这两种方法结合使用。（3）图纸栅格设置在ISIS编辑区内有点状的栅格，可以通过View菜单的Grid命令在打开和关闭间切换。点与点之间的间距由当前的捕捉设置决定，捕捉的尺度也是移动元器件的步长单位，可根据需要改变这一单位。单击菜单View后，在其下拉菜单中单击所需要的捕捉栅格单位即可，如图1-8所示。或者直接使用快捷键F4、F3、F2和CTRL+F1进行相关选择。图1-8 捕捉栅格单位选择若要确切地看到捕捉位置，可
32、以使用View菜单的X-Cursor命令，选中后将会在捕捉点显示一个小的或大的交叉十字。（4）元器件放置与布局单击ISIS对象选择器中的元器件名，蓝色条出现在该元器件名上。把鼠标移动到编辑区某位置后，单击就可放置元器件于该位置，每单击一次，就放置一个元器件。要移动元器件，先右击使元器件处于选中状态（即高亮度状态），再按住左键拖动，元器件就跟随指针移动，到达目的地后，松开鼠标即可。对于误放置的元器件，右键双击该对象，即可删除，如果不小心进行了误删除操作，可以通过编辑工具栏中的“Undo”按钮进行恢复。要调整元器件方向，先右击选中元器件，再单击相应的转向按钮。若多个对象一起移动或转向，选择相应的块
33、操作命令。通过放置、移动、旋转元器件操作，可将各元器件放置在ISIS编辑区中的合适位置，如图1-9所示。图1-9 各元器件放置在ISIS编辑区中的合适位置（5）放置电源和地单击模式选择工具栏中的连接端子按钮，在ISIS对象选择器中单击POWER（电源），在编辑区要放置电源的位置单击即可，放置GROUND（地）的操作类似。（6）设置、修改元器件属性Ptoteus库中的元器件都有相应的属性，可右击放置在ISIS编辑区中的元器件（显示高亮度）后，在弹出的对话框中选择“Edit Properties”，打开编辑元器件属性窗口。或直接左键双击目标元器件，打开编辑元器件属性窗口。在属性窗口中设置、修改其属
34、性。图1-10所示为发光二极管的限流电阻的编辑对话框。图1-10 限流电阻的编辑对话框l Component Referer表示元器件在原理图中的参考号，用户可直接在编辑框中输入其它参考号；l Resistance表示该元器件的电阻标称值，本例中将阻值改为300，单击“OK”按钮，结束对元器件的属性编辑。图1-10中的两个Hidden项决定着它前面的各项是否出现在原理图中，在一些设计紧凑的原理图中，为了图面的简洁，设计者可能使元器件的这些属性变为隐藏，用户需要通过该选项的设置来查看元器件的相关信息。对于元器件标签，可以按照移动元器件的方法，移动标签到合适位置，右击选中元器件，并用左键按住待移动
35、标签项，拖动左键到合适位置放开，然后取消元器件的选中状态。按照上述步骤，依次更改电路中的C1、C2的电容值为30pF。（7）电路图连线ISIS编辑环境，没有提供专门的连线工具，省去了用户选择连线模式的麻烦。Proteus具有实时捕捉功能，即当鼠标指针指向管脚末端或者导线时，鼠标指针将会被捕捉到。该功能可以方便实现导线和管脚的连接。如图1-11（a）所示，当光标靠近引脚或线时该处会自动出现一个绿色笔，表示从此点可以单击画线。l 自动连线：因此直接单击两个元器件的连接点，ISIS即可自动定出走线路径并完成两连接点的连线操作。l 手工调整线形：如果想自己决定走线路径，只需单击第一个元器件的连接点，然
36、后在希望放置拐点的地方单击，最后单击另一个元器件的连接点即可，放置拐点的地方会呈“”样式，如图1-11（b）所示。l 移动连线：左键单击选中连线，鼠标指针变为双箭头，表示可沿垂直于该线的方向移动，如图1-11（c）所示，此时拖动鼠标，选中的画线会跟随移动。l 改变连线形状：只要按住拐点或斜线上任意一点，鼠标指针变为四向箭头，表示可以任意角度拖动连线，如图1-11（d）所示。l 取消画线：在画线的过程中，若要取消画线，直接右键单击或按键盘上的“Esc”键。l 删除连线：若要删除某段连线，可以右键单击选中该连线，在弹出的菜单中选择“Delete Wire”或者直接右键双击。 （a）自动捕捉 （b）
37、放置直线拐点 （c）移动连线 （d）改变连线形状图1-11 ISIS中的连线需要注意的是，若在连线的过程中，某个元器件的引脚无法对齐，可以采用调整捕捉栅格单位办法解决。按照上述方法，连接本例中的各个元器件，连接后的原理图如图1-12所示。图1-12 设计完毕的电路图（8）电气规则检查设计电路完成后，单击电气规则检查按钮，会出现检查结果窗口。窗口前面是一些文本信息，接着是电气检查结果列表，若有错，会有详细的说明。也可以通过菜单“Tools”“Electrical Rule Check”，完成电气规则检查。2、Proteus源程序设计（1）加载源程序文件单击ISIS菜单Source（源程序），弹出
38、下拉菜单如图1-27所示。单击“Add/Remove Source File”（添加/移除源程序）选项，弹出如图1-28所示对话框，单击“Code Generation Tool”（目标代码生成工具）下方框按钮，弹出下拉菜单，选择代码生成工具“ASEM51”（51系列及其兼容系列汇编器）。 图1-27 添加源程序菜单 图1-28 “Add/Remove Source File”对话框若“Source Code Filename”（源程序文件名）下方框中没有期望的源程序文件，则单击“New”按钮，弹出如图1-29所示的对话框，在对话框中输入新建源程序文件名start.asm（本实例的源程序名）后
39、，单击“打开”按钮，会弹出图1-29所示的小对话框，单击“是”按钮，新建的源程序文件就添加到图1-28中的“Source Code Filename”下方框中，如图1-30所示。同时在菜单Source中也将出现源程序文件start.asm，如图1-31所示。图1-29 新建源程序文件 图1-30 添加源程序结果 图1-31 源程序文件加载到ISIS（2）编辑源程序单击菜单“Source”“start.asm”，在图1-32的源程序编辑窗口中编辑源程序。编辑无误后，单击按钮存盘，文件名就是start.asm。 图1-32 源程序编辑窗口 图1-33 目标代码生成工具设置3、生成目标代码文件（1）
40、目标代码生成工具设置如果初次使用ISIS编译器，则需要设置代码生成工具，单击菜单“Source”“Define Code Generation Tools”，弹出如图1-33所示的对话框。其中，Code Generation Tool（代码生成工具）设置为ASEM51；Make Rules（生成规则）栏中，Source Extn（源程序扩展名）设置为ASM；Obj Extn（目标代码扩展名）设置为HEX；Command Line（命令行）设置为1；Debug Data Extraction（调试数据提取）中，List File Extn（列表文件扩展名）设置为LST。注意：其它不要更改，尤其是
41、路径，不要改动，负责编译时会出错。（2）汇编编译源程序、生成目标代码文件单击“Source”“Build All”，如果源程序有语法错误，则需要返回去修改源程序文件，如图1-34所示，此时程序有错误，可根据编译日志提示来调试源程序，直至无错误为止，图1-35为没有错误的编译日志对话框，同时生成目标代码文件。对于ASEM51系列及其兼容单片机而言，目标代码文件格式为*.HEX。本例所生成的目标代码文件为START.HEX。图1-34 程序有错误的编译结果提示信息图1-35 编译通过的提示信息4、加载目标代码文件、设置时钟频率右击选中ISIS编辑区中单片机AT89C51，再单击打开其属性窗口，在其
42、中的“Program File”右侧框中输入目标代码文件（目标代码文件与DSN文件在同一目录下，直接输入代码文件名即可，否则要输入完整的路径。或者单击本栏打开按钮，选取目标文件），本例的目标代码文件名为START.HEX，如图1-36所示。在Clock Frequency（时钟频率）栏中设置12MHz，仿真系统则以12MHz的时钟频率运行。因运行时钟频率以单片机属性设置中的时钟频率为准，所以在编辑区设计以仿真为目标的MCS-51系列单片机系统电路时，可以略去单片机时钟振荡电路部分。另外，对MCS-51系列单片机而言，复位电路部分也可以略去，EA引脚也可以悬空。但如要进行电气规则检查，则不能悬空
43、EA引脚，否则提示出错信息。图1-36 加载目标代码文件5、单片机系统的Proteus交互仿真单击仿真按钮中的按钮，则会全速仿真，状态栏会有如下仿真信息：仿真运行开始，LED灭，可用鼠标单击图1-37中的按钮，实现交互仿真。单击一次按钮，通过单片机使LED变亮，再次单击按钮，LED变灭。如此循环，LED亮灭交替。若单击仿真停止按钮，则终止仿真。图1-37 本实例全速仿真图片段1.3.5 单片机系统的Proteus源代码级调试1、调试窗口及调试菜单单击仿真按钮中的按钮，启动仿真。在全速运行时不显示调试窗口，单击暂停按钮，弹出源代码调试窗口，如图1-38所示。若未出现，再单击菜单Debug（调试）
44、，在弹出如图1-39所示的下拉菜单中选择“8051 CPU Source CodeU1”，即可显示图1-38所示的源代码调试窗口，光标停在下一条要执行的指令行“ST1：JB P0.7,$”处。在调试窗口右上角有5个调试按钮，从左到右分别表示：全速执行、单步执行、跟踪执行、跳出执行和运行到鼠标所在行，表示设置/清除断点。要查看其它窗口，在相应的调试项所在行上单击，该项前出现“”，表示已打开相应的窗口。图1-38 源代码调试窗口在调试窗口中右击可弹出其快捷菜单，如图1-40所示。其中，有快速移动光标的Goto命令；有断点操作的命令；有在指令行显示行号、地址等信息的命令；还有设置显示字体、颜色等的命
45、令。在操作时可选择菜单相应命令行单击或是操作相应的快捷键，如设置、清除断点按F9键快速操作。图1-40中“加载时固定断点”、“显示地址”前出现“”，表示相应的显示内容已经打开。 图1-39 调试菜单 1-40 源代码调试窗口的快捷菜单2、存储器窗口在图1-39所示的调试菜单中可以看到，除了源代码窗口外，还有3个单片机存储器窗口：l 单片机寄存器窗口执行菜单命令“Debug”“8051 CPU RegistersU1”打开单片机寄存器窗口，如图1-41所示。其中除有R0R7等工作寄存器内容外，还有常用的SFR（如SP、PC、PSW）的内容和将要执行的指令等。在本窗口右击，弹出可设置本窗口的字体和颜色。1-41 单片机寄存器窗口l 单片机SFR（特殊功能寄存器）窗口执行菜单命令“Debug”“8051 CPU SFR MemoryU1”打开特殊功能寄存器窗口，如图1-42所示。若要查看寄存器P0、P1的内容，既可以从单片机寄存器窗口查看（图1-41左边窗口），也可以从SFR窗口中查看（图1-42左边窗口）。 1-42 单片机 SFR窗口 1-43 单片机内部数据存储器寄存器窗口l 单片机内部数据存储器窗口