单片机开发技术市场调研

项目调研报告

调研名称:单片机开发技术市场调研

院系：计算机科学与工程学院

专业：

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姓名：

指导教师：

调研时间：2015.01.22至2015.01.30 学年短学期

常熟理工学院计算机科学与工程学院制

目录

1引言 0

2单片机开发环境及技术 (2)

2.1单片机开发环境 (2)

2.2开发技术介绍 (3)

3市场调研分析 (4)

3.1市场使用情况分析 (4)

3.2开发技术优缺点分析 (5)

4系统设计 (6)

5系统实现 (9)

5.1系统实现 (9)

5.3系统配置 (14)

5.4系统测试 (14)

参考文献 (15)

1引言

调研期间，我查阅了网上相关资料，关于单片机开发环境、技术、市场主流开发技术等。单片机技术作为计算机技术的一个分支，广泛地应用于工业控制、智能仪器仪表、机电一体化产品、家用电器等各个领域。单片微型计算机从诞生到现在从体积到功能不断得到完善。其中一个重要的应用就是单片机仿真软件。电气工程电路及其组成的系统主要功能是能源变换、传递过程的控制。要变换的是电力形态，控制方法靠电子线路。计算机仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点，已经广泛应用于电力电子电路( 或系统) 的分析和设计中。计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析，减轻劳动强度，提高分析和设计能力，避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差，还可以与实物试制和调试相互补充，最大限度地降低设计成本，缩短系统研制周期。

2开发环境及技术介绍

2.1 单片机开发环境

目前一些市场常用的单片机仿真软件：

1.PSpice 仿真软件

PSPICE是由SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）发展而来的用于微机系列的通用电路分析程序。于1972年由美国加州大学伯克利分校的计算机辅助设计小组利用FORTRAN语言开发而成，主要用于大规模集成电路的计算机辅助设计。

2.saber仿真软件

Saber是美国Analogy公司开发并于1987年推出的模拟及混合信号仿真软件。Saber可同时对模拟信号、事件驱动模拟信号、数字信号以及模数混合信号设备进行仿真。

Saber是美国Analogy公司开发并于1987年推出的模拟及混合信号仿真软件。Saber可同时对模拟信号、事件驱动模拟信号、数字信号以及模数混合信号设备进行仿真。利用Analogy公司开发的Calaversas算法，可以实现两个进程之间的信息交换。Saber适用包括电子学、电力电子学、电机工程、机械工程、电光学、光学、水利、控制系统以及数据采样系统等等。用于仿真对象能够用数学表达式进行描述的系统。

在Saber中，仿真模型可以直接用数学公式和控制关系表达式来描述。因此，Saber可以对复杂的混合系统进行精确的仿真，仿真对象不同系统的仿真结果可以同时获得。为了解决仿真过程中的收敛问题，Saber内部采用5种不同的算法依次对系统进行仿真，如某一种算法失败，Saber将自动采用下一种算法。Saber 工作在SaberDesigner图形界面环境下，能够实现与Cadence Design System、Mentor Graphics和Viewlogic的集成。通过上述软件可以直接调用Saber进行仿真。

3. Matlab 仿真工具包Simulink

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。

4.其他仿真软件

应用比较普遍并曾对开关工作电路与系统仿真产生影响的软件主要有如下几种：美国加州大学创建的原始电路模拟软件CANCER ，电子线路分析软件ECAP ，美国加州理工学院研制开发并已获得广泛应用的软件SCAP ，另外，还有电力系统瞬态分析工具EMTP ，功率变换器和电气传动仿真工具ATP ，电力电子闭环系统分析工具PENCAN ，电力电子电路仿真工具PSIM 等软件也在一定范围内使用。当前为电源界实际应用的软件还有：ICAP 软件，它是由Spice 发展形成的一种电路分析软件，在Windows 下可以以电路或图形的方式输入，自然转成仿真所需信息进行仿真。SIM —NON 软件，它是命令驱动的交互式程序，可以对微分方程、结构图模拟以及数字系统进行仿真分析，这时电力电子器件一般按理想开关进行系统仿真。另外，EWB( 电子工作室) 软件也是学习电力电子知识时较受欢迎的软件。因为它提供了模拟和数字电子电路的虚拟实验环境，有和真实实验时一致的可视化界面，含有许多电子元器件模型，也允许自行扩充器件库．甚至输出量与流行的PCB 设计软件(如Protel、ORCAD 等) 连起来，可以布线制版。

2.2 开发技术介绍

1.Proteus软件是英国Lab Center 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。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。它是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。具有以下功能：（1）智能原理图设计（2）完善的电路仿真功能（3）单片机协同仿真功能（4）实用的PCB 设计平台。

2.Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C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在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（μVision）将这些部分组合在一起。

3系统分析

3.1市场使用情况分析