《单片机原理》实验指导书-proteus版

《单片机原理及接口（应用）》实验教学指导书

2011年5月修订

目录

实验一仿真系统搭建 (1)

实验二实验系统编程应用 (7)

实验三流水灯实验 (9)

实验四 LED数码管显示实验 (11)

实验五键盘实验 (13)

实验六中断系统实验 (15)

实验七 51定时器实验 (17)

实验一仿真系统搭建

一、实验目的

了解实验设备的软硬件组成，包括keil单片机仿真软件的安装、设置与使用，单片机仿真调试软件的安装、设置与使用，单片机仿真器的功能、结构与使用，51单片机实验板的电路结构、工作原理与使用。

熟悉使用keil单片机仿真软件、仿真调试软件和实验板进行协调工作的方法。熟悉使用至少两种单片机仿真系统建立、设置、调试工作项目的方法。

二、实验原理

整个实验系统由仿真调试软件（keil单片机仿真软件、伟福仿真调试软件）、单片机仿真头（伟福仿真器）和单片机最小板（51单片机实验板）组成或使用Proteus 仿真系统进行硬件仿真。仿真软件进行项目的管理设置，仿真器进行软件的下载与单片机的仿真（IAP），实验板搭载建立各种外围电路。

主要掌握的软件有KEIL编程软件、Proteus硬件仿真软件和其他一些差用软件及硬件构造。

整个实验系统使用时，若使用硬件仿真，第一步安装KEIL软件，第二步安装星研系列仿真调试软件，第三步将仿真器的数据口和电源口连接微机及实验板，进行仿真器驱动安装。第四步将仿真头插入实验板插座（注意仿真头三角箭头标注引脚为第一脚），开机调试。若使用软件仿真，第一步安装KEIL软件，第二步安装Proteus硬件仿真软件，然后用Proteus硬件仿真软件进行电路构建，最后进行程序调试。

1、Keil软件的安装设置：

启动后，点击Project菜单新建项目。

新建项目后，选择仿真单片机型号，并新建或加入程序文件。

编写加入C语言程序后就可以对项目进行设置，进而使用Project菜单进行编译、连接和调试运行等操作。

图1-7 项目设置

项目的设置包括Target菜单中的单片机振荡频率，debug菜单中的仿真方法。

2、伟福仿真调试软件安装后为了与Keil软件协调工作所必须的设置：

第一步：设置前的准备

在设置前，必须先安装好VW调试软件和Keil调试环境，选择好安装路径。并

在伟福的仿真器设置中选择KEIL的安装路径作为编译器路径。

第二步：安装V8/V5/SH51/SP51仿真器在Keil硬件驱动

启动VW调试环境，打开“帮助”菜单下的“安装KEIL驱动”，在弹出的对话框中正确选择已经安装的keil安装路径。

第三步：调试模式设置

在Keil uVision2中打开项目，选择Project\Options for Target

切换到“Debug”选项卡，将默认的Use Simulator（使用软件模拟器）切换到Use...“XXX”，选择“伟福V系列仿真器”（WA VE V series Driver 为英文版），然后将以下的两项都选中：Load Application at Sta，Go till main，然后点击Settings，进入仿真器设置对话框。

3、proteus软件的安装设置：

安装Proteus7.2以上版本后，安装注册的key

安装完毕后运行就可以打开如下proteus仿真电路软件界面。

在原理图编辑窗口中，将拾取的各种元器件放入并进行连线完成电路的设计。然后在keil软件中编写程序并通过options for Target菜单配置生成HEX文件，最后在proteus仿真电路中的单片机模块左键双击，弹出如下对话框，在program file栏中选择前面生成的HEX文件即可进行仿真调试。

三、实验设备与器件

硬件：微机、单片机仿真器、单片机实验板、连线若干

软件：KEIL C51单片机仿真调试软件，伟福V系列仿真调试软件，Proteus仿真软件

四、实验内容

分析了解单片机仿真平台的构成与搭建的基本知识，了解几种常见单片机仿真平台的构成与基本原理。安装并设置keil单片机编程软件与Proteus仿真软件（或伟福仿真器调试平台）、AGSI软件仿真板，并使之协调工作。设置完成后，在keil 单片机仿真软件上建立C语言的工作项目与程序文件，并进行简单的调试。进而熟悉几种仿真软件以及各种调试命令。

五、评分标准

实验时实验的完成情况

实验报告的书写

实验二实验系统编程应用

一、实验目的

熟悉使用keil仿真软件、伟福仿真调试软件编写C51单片机程序的编写过程以及调试运行步骤。熟悉在C51中各种类型变量的定义方法，以及各种常用程序结构的编写方法。学习编写基本的单片机程序。

二、实验原理

C51定义的任何数据类型必须以一定的存储类型定位，在8051的某一存储区中。说明的一般格式：

<数据类型> <存储类型> 变量名

C51对单片机的不同存储区域定义了不同的存储类型，它们的关系如下：存储类型对应的存储区域

data bdata

idata

xdata Code 直接寻址片内RAM（128字节）

可位寻址的片内RAM（16字节），允许位与字节混合访问

间接寻址片内RAM，可访问全部片内RAM（256字节）

片外RAM（64K）

程序存储区（64K）

另外8051单片机片内还有有21个特殊功能寄存器（SFR），它们分布在片内RAM 的高128字节中，特殊功能寄存器中还有11个可位寻址的寄存器。

在C51中，特殊功能寄存器是通过关键字sfr来定义，而其中可位寻址的位则用sbit来定义。

大部分特殊功能寄存器及其可位寻址的位的定义在reg51.h、reg52.h等相应的头文件中已给出，使用时只需在源文件中包含相应的头文件，即可使用SFR及其可寻址的位；而对于未定义的位，使用之前必须先定义。

另外在C51中增加了位数据类型。位变量用关键字bit来定义，它的值是一个二进制位。