《单片机原理与运用》课程设计说明书-Proteus的课程设计.doc

1 Protues简介 Proteus软件是英国Labcenter 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。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。 其功能特点如下: Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是： （1）原理布图 （2）PCB自动或人工布线 （3）SPICE电路仿真 具有3大功能模块: （1）—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具； （2）PROSPICE混合模型SPICE仿真; （3） ARES PCB设计. Protues提供了丰富的资源: （1）Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件，有30多个元件库。 （2）Proteus可提供的仿真仪表资源 ：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。 （3）除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。 （4）Proteus可提供的调试手段 Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。 软件仿真: 支持当前的主流单片机，如51系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、68000系列等。 （1）提供软件调试功能 （2）提供丰富的外围接口器件及其仿真 RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。这样很接近实际。在训练学生时，可以选择不同的方案，这样更利于培养学生。 （3） 提供丰富的虚拟仪器 利用虚拟仪器在仿真过程中可以测量外围电路的特性，培养学生实际硬件的调试能力。 （4） 具有强大的原理图绘制功能 电路功能仿真: 在PROTUES绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。 PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。 PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。 它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。 课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台 随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。 2 单片机中断原理 基本型8XX51有5个中断源，它们在程序存储器中各有固定的中断服务入口地址，当CPU响应中断时，硬件自动形成各自的入口地址，由此进入中断服务程序，从而实现了正确的转移。这些中断源的符号，名称，产生条件及中断服务程序的入口地址见表2.1 表2.1 中断源 中断源符号 名称 中断引起原因 中断服务程序入口地址 外部中断0 引脚的低电平或下降沿信号 0003H 外部中断1 引脚的低电平或下降沿信号 0013H 定时器0中断 定时/计数器0计数回零溢出 000BH 定时器1中断 定时/计数器1计数回零溢出 001BH 定时器2中断 定时器2中断（TF2或T2EX）信号 002BH 串行口中断 串行通信完成一帧数据发送或接受引起中断 0023H 2.1 中断控制寄存器（IE） 中断的允许和禁止——中断控制寄存器IE（地址A8H） 8XX51的一个中断源对应IE寄存器的一位，如果允许该中断源中断则该位置“1”，禁止该中断源中断则该位置“0”。此外还有一个中断总空位格式如下表2.2所示： 表2.2 控制寄存器 EA - ET2 ES E