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摘要:为了加强单片机课程的教学改革,不断提高单片机课程实验环节教学质量,本文将借助三个实用软件,介绍几种搭建单片机仿真实验平台的方法,利用这些方法可以将单片机实验室“搬进”学生寝室,教师可以任务驱动的方式提高学生的参与性,并具有实验时间不受限制,有效降低实验成本和设计风险等优点,有利于培养学生的创新能力。
关键词:单片机;教学改革;仿真实验平台
目前,我国许多高校都应社会发展和市场需求在不同的专业开设了单片机课程,这无疑推动了单片机技术在实际生产生活中的应用,缓解了社会对单片机应用人才的需求压力,推动了大学生就业。然而单片机课程又是一门实践性很强的
课程,要想在教学过程中取得较好的效果,就必须要求学生在学习过程中多动手实践,这对开设这门课程的学校而言又提出了一定的要求,也就是要提供较好的实验环境,甚至要模拟企业的环境组建单片机开发工作室,让学生在“做中学”,真正的玩转单片机,否则会出现部分学生感到枯燥难学、教师感到吃力难教这样的尴尬。
单片机技术的发展,也推动着单片机开发工具的不断推陈出新,典型的有WAVE6000、Keil C51以及Proteus等,这些软件的推出给单片机学习、单片机设计与开发带来了方便,也可以很好地解决一部分学校因实验条件不足或实验室资源不充分而带来的问题,我们在这里向大家介绍WAVE6000、Keil C51和Proteus这三个软件在构建单片机仿真实验平台过程中的应用方案,它可以将单片机实验室“搬进”学生寝室,教师可以按任务驱动的方式提高学生的参与性,并具有实验时间不受限制,有效降低实验成本和设计风险等优点。
1WAVE6000软件简介
1.1 WAVE6000的特点
WAVE6000是一款功能强大的单片机程序编辑、调试、仿真的Windows软件。该软件可以配合伟福公司开发的硬件仿真器进行仿真,也可以单独进行单片机的软件模拟仿真,结
合一台编程器,就可进行低投入的单片机开发工作。
WAVE6000的特点如下:
(1)界面友好的集成开发环境。WAVE6000整成开发环境的中/英文界面可任选,用户源程序的大小没有任何限制。有丰富的窗口显示方式,多方位、动态地展示单片机仿真的过程,使用极为便利。
(2)提供软、硬件仿真两种工作模式。
(3)真正的集成调试环境。集成了编辑器、编译器、调试器,源程序的编辑、编译、下载、调试全部可以在一个环境下完成,并且支持多种不同的单片机。
(4)多语言、多模块混合调试。在线直接修改、编译、调试源程序。如果源程序有错,可直接定位错误所在行,并提供第三方编译器的接口。
(5)功能强大的变量观察。
(6)外设管理功能。让您方便的在调试程序的过程中,观察到端口、定时器、串行口中断、外部中断相关的寄存器的状态,更可以完成这些外设的初始化程序。
(7)独特的反汇编功能,可以将机器码反汇编成工整的汇编语言,丢了源程序,它可帮你迅速恢复。
1.2使用WAVE6000调试汇编语言程序的步骤
第1步:建立源程序。选择主菜单中“文件”→“新建文件”,出现一个文件名为NONAME的源程序窗口,在此窗口中
输入程序。
第2步:保存源程序。选择主菜单“文件”→“保存文件”,指定文件所要保存的路径,输入文件名,注意文件的后缀名必须为ASM。
第3步:建立新的项目。选择主菜单“文件”→“新建项目”,加入模块文件(添加上一步保存的源程序文件),加入包含文件(可以不作选择),保存项目。
第4步:设置项目。选择主菜单“设置”→“仿真器设置”。当仿真头对应的单片机、所使用的语言以及晶振频率等项目设置好后,可再次保存项目。
第5步:编译程序。选择菜单“项目”→“编译”。在编译过程中,如果有错,可以在信息窗口中显示出来,并给出错误类型和错误代码以及错误所在的行号,双击错误信息,可以在源程序中定位所在行。纠正错误后,再次编译直到没有错误。在编译之前,软件会自动将项目和程序存盘。编译程序过程只能发现和解决程序中的语法错误。
第6步:调试程序。在编译过程没有语法错误之后,就可调试程序了。WAVE6000提供了多种不同的调试方式,如单步运行、单步跟踪、连续运行、运行到断点等,也提供了丰富的观察窗口,以满足用户在调试程序过程中,观察各种片内、外存储器、寄存器、I/O端口的变化情况等。如果是纯软件程序的调试(不涉及单片机外围的接口电路),完全可以在
WAVE6000中调试完成,否则,推荐使用WAVE6000与Proteus 软件相结合的方式搭建单片机仿真实验平台,这也是本文要
重点推介的。
1.3在WAVE6000中使用第三方编译器C51
WAVE6000自身只带有汇编语言编译器,若要进行C语言的开发,还必须借助于第三方的C语言编译器。通过
WAVE6000提供的第三方编译器的接口,在WAVE6000环境下可以实现第三方编译器C51的安装和使用。具体步骤如下: 第1步:安装Keil uVision3软件,默认文件夹为C:\Keil,该软件包括C51编译器。
第2步:启动WAVE6000,通过主菜单的“仿真器”→“仿真器设置”→“语言”命令,在弹出的对话框中将“编译器路径”指定为C:\Keil\C51\BIN,然后单击“确定”按钮。
经过以上步骤后,我们就可以在WAVE6000环境中进行C 语言程序的编写、编译、仿真及调试等开发工作了。由于篇幅有限,具体开发过程本文不再详述。
2Keil uVision3简介
2.1 Keil uVision3的特点
随着单片机开发技术的不断发展,从普遍使用汇编语言
到逐渐使用高级语言开发,单片机的开发软件也在不断发展。
