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项目 2 单片机系统开发软件的使用

项目 2 单片机系统开发软件的使用. ★ 知识目标 1. 单片机开发软件的使用方法； 2. 单片机 C 语言程序的基本结构及编译方法； 3. 单片机电路仿真调试的方法。 ★ 能力目标 1. 会利用 keil C51 软件对单片机 C 程序进行编译； 2. 会利用 protues 软件绘制电路原理图并实现仿真； 3. 会用 keil C51 软件对源程序进行编译调试及与 Protues 软件联调，实现电路仿真。. 任务 1 源程序编译软件 keil C51 的使用.

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项目 2 单片机系统开发软件的使用

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  1. 项目2 单片机系统开发软件的使用 ★ 知识目标 1. 单片机开发软件的使用方法； 2. 单片机C语言程序的基本结构及编译方法； 3. 单片机电路仿真调试的方法。 ★ 能力目标 1. 会利用keil C51软件对单片机C程序进行编译； 2. 会利用protues软件绘制电路原理图并实现仿真； 3. 会用keil C51软件对源程序进行编译调试及与Protues软件联调，实现电路仿真。

  2. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • Keil C51 软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑，编译，仿真于一体，支持汇编、PLM 语言和 C 语言的程序设计，界面友好，易学易用。在51系列单片机的学习与开发过程中，keil C51软件的使用为程序设计开发提供了一个高效率的平台。本任务通过一个C语言程序的实现，来学习Keil C51软件的基本使用方法和基本的调试技巧。

  3. 1.1 任务要求 用keil C51软件编辑编译一段C程序，实现打印的Keil C51 欢迎界面：“Hello I am KEIL， I will be your friend.”。 1.2 分析任务编写程序 根据任务编写的C源程序如下： # include "reg51.h" // 包含头文件 # include "stdio.h" void main (void) // 主函数 { SCON=0x52; TMOD=0x20; TH1=0xf3; TR1=1; // PRINTF函数所必须 printf (“Hello I am KEIL.\n ”); printf (“I will be your friend.\n ”); while(1); } 任务1 源程序编译软件keil C51的使用

  4. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 图2-1-1 uVision集成开发环境

  5. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 1.3 程序编译调试 • 运行keil C51编辑软件，软件界面如图2-1-1所示：

  6. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 1. 建立一个新的工程项目 • 单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中New Project选项，如图2-1-2所示。 图2-1-2 “建立新工程项目”操作框

  7. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 2. 保存工程项目 • 选择要保存的文件路径，输入工程项目文件的名称，如保存的路径为C51文件夹，工程项目的名称为C51，如图2-1-3所示，单击保存： 图2-1-3 “建立新工程项目” 对话框

  8. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 3. 为工程项目选择单片机型号 • 在弹出的对话框中选择你需要的单片机型号，如图2-1-4所示,这里我们选择51核单片机中使用较多的89S51，选定型号后，单击确定，出现如图2-1-5所示的开发平台界面： 图2-1-4 “CPU选择”对话框

  9. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 图2-1-5 新工程项目建好后的对话框

  10. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 4. 新建源程序文件 • 在下图中单击“File”菜单，选择下拉菜单中的New选项，新建文件后得到如图2-1-6的界面： 图2-1-6 新建文件后屏幕图

  11. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 5. 保存源程序文件 • 单击“File”菜单，选择下拉菜单中的Save选项,在弹出的对话框中选择保存的路径及源程序的名称，如图2-1-7所示。 图2-1-7 “保存源程序文件”对话框

  12. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 6. 为工程项目添加源程序文件 • 在编辑界面中，单击“Target”前面的“+”，再在“Source Group”上单击右键，得到如图2-1-8所示的对话框，选择“Add File to Group’ Source Group 1’”，弹出如图2-1-9所示的对话框，选中要添加的源程序文件，单击“Add”，得到如图2-10所示的界面，同时，在“Source Group 1”文件夹中多了一个我们添加的“Text1.c”文件。 图2-1-8 “为工程项目添加源程序文件”操作框

  13. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 图2-1-9“为工程项目添加源程序文件”对话框

  14. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 图2-1-10“输入源程序文件”对话框

  15. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 7. 输入源程序文件 • 在图2-10界面的文件编辑栏中输入以下源程序： • # include "reg51.h" // 包含头文件 • # include "stdio.h" • void main (void) // 主函数 • { • SCON=0x52; • TMOD=0x20; • TH1=0xf3; • TR1=1; // PRINTF函数所必须 • printf (“Hello I am KEIL .\n ”); • printf (“I will be your friend.\n ”); • while(1); • }

  16. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 源程序输入完成后，保存，得到如图2-1-11所示的界面。程序中的关键字以不同的颜色提示用户加以注意，这就是事先保存待编辑的文件的好处，即Keil c51会自动识别关键字。 图2-1-11 “源程序输入完成后”对话框

  17. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 8. 编译调试源程序 • 在上图中，单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中Built Target选项，再单击Debug菜单，在弹出的下拉菜单中选中Start/Stop Debug Session选项, 编译成功后，再单击Debug菜单，在弹出的下拉菜单中选中Go选项，进行源程序调试。如图2-1-12所示。 图2-1-12“编译调试程序”对话框

  18. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 9. 查看分析结果 • 单击Debug菜单，在弹出的下拉菜单中选中Stop Running选项, 单击View菜单，在弹出的下拉菜单中选中Serial Windows #1 选项,可以看到程序运行的结果，如图2-1-13所示： 图2-1-13 “查看分析结果”对话框

  19. 任务1 源程序编译软件keil C51的使用 • 10. 生成Hex代码文件 • 将编译调试成功的源程序生成可供单片机加载的Hex代码文件，单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中Options for Target’ Target 1’选项,在弹出的对话框中单击Output选项，选中其中的“Create HEX File”项。如图2-1-14所示： 图2-1-14 “设置生成Hex代码文件”操作框 到此，一个完整的工程项目就在Keil C51软件上就编译完成了。

  20. ◇知识链接 • 1. keil μVision2的界面介绍 • 在μVision2中，用户可通过键盘或鼠标选择开发工具的菜单命令、设置和选项，也可使用键盘输入程序文本，μVision2屏幕提供一个用于命令输入的菜单，一个可迅速选择命令按钮的工具条和一个或多个源程序窗口对话框及显示信息，使用工具条上的按钮可快速执行μVision2的许多功能。μVision2可同时打开和查看多个源文件，当在一个窗口写程序时可参考另一个窗口的头文件信息，通过鼠标或键盘可移动或调整窗口大小，μVision2集成环境如图2-1-15所示。 图2-1-15 μVision2集成环境

  21. ◇知识链接 • μVision2的几个窗口 • 编辑窗口，如图2-1-16所示 图2-1-16 编辑窗口

  22. ◇知识链接 工程窗口 工程窗口包括文件组窗口和寄存器窗口（在调试时出现）， 工程窗口如图2-1-17所示（a） 文件组窗口。（b）寄存器窗口（在调试时出现） 图2-1-17（a） 文件组窗口 图2-1-17（b）寄存器窗口（在调试时出现）

  23. ◇知识链接 • 输出窗口 • 输出窗口如图2-1-18所示 图2-1-18 输出窗口

  24. ◇知识链接 • （2） μVision2菜单命令 • 可以菜单条上的下拉菜单和编辑器命令控制μVision2的操作，可使用鼠标或键盘选取菜单条上的命令。菜单条提供文件操作、编辑操作、项目保存、外部程序执行、开发工具选项、设置窗口选择及操作和在线帮助等功能，如图2-1-19所示。 图2-1-19 μVision2菜单命令

  25. ◇知识链接 • ① 文件菜单（File） • μVision2文件菜单命令、工具条图标、默认的快捷键以及它们的描述，如表2-1所示。

  26. ◇知识链接 • ② 编辑菜单（Edit） • μVision2编辑菜单项命令、工具条图标、默认的快捷键以及它们的描述，如表2-2所示。

  27. ◇知识链接 表2-2编辑菜单

  28. ◇知识链接 • ③ 视图菜单（View） • μVision2视图菜单项命令及它们的描述，如表2-3所示。 表2-3视图菜单

  29. ◇知识链接 表2-3视图菜单

  30. ◇知识链接 • ④ 工程菜单（Project） • μVision3工程菜单命令及其描述，如表2-4所示。 表2-4工程菜单

  31. ◇知识链接 • ⑤ 调试菜单（Debug） • μVision3调试菜单命令、工具条图标、默认的快捷键及其描述，如表2-5所示。 表2-5调试菜单

  32. ◇知识链接

  33. ◇知识链接 • ⑥ 外围器件菜单（Peripherals） • μVision3外围器件菜单命令、工具条图标以及其描述，如表2-6所示。 • 针对不同的CPU，菜单的内容有时也不同，根据CPU，菜单还有A/D转换等其它功能。 表2-6 外围器件菜单

  34. ◇知识链接 • ⑦ 工具菜单条（Tools） • 利用工具菜单条可以配置运行Gimpel,Siemens Easy-Case和用户程序，通过Customize Tools Menu菜单可以添加想要添加的程序。 • μVision3工具菜单命令以及其描述，如表2-6所示。

  35. ◇知识链接 • 2.文件名称保存 • 在保存文件时，工程项目的名称可以是中文，后面不需要加扩展名；而保存源程序文件时，不能用中文命名，且需要加扩展名：用C程序编写的，扩展名是“.C”，用汇编程序编写的，扩展名是“.ASM”。 • 工程项目文件和源程序文件必须保存在同一路径文件目录下。 • 3.编译结果的查看 • 源程序经过编译调试成功后，分析时需要对结果进行查看： • （1）打印或输出类型的结果，在View菜单，在弹出的下拉菜单中的Serial Windows #1选项； • （2）内存的数据结果，在存储器窗口中：在View菜单，在弹出的下拉菜单中的Memory Windows 选项；

  36. ◇知识链接 • 注意：在存储器窗口中可以显示系统中各种内存中的值，通过在Address后的编辑框内输入“字母：数字”即可显示相应内存值，其中字母可以是C、D、I、X，分别代表程序存储空间（ROM）、直接寻址的片内存储空间（内RAM）、间接寻址的片内存储空间、扩展的外部RAM空间（外RAM），数字代表想要查看的地址。

  37. ◇知识链接 • ◇ 任务小结 • 使用Keil C51软件来编译调试源程序大致分为以下几步： • 1. 建立一个新的工程项目； • 2. 建立源程序文件并输入保存； • 3. 将源程序文件添加到工程项目中； • 4. 编译调试源程序， 生成Hex代码文件。

  38. 任务2 Proteus仿真软件的使用 • 在51系列单片机的学习与开发过程中，keil C51软件是程序设计开发的平台，不能直接的进行单片机的硬件仿真。如果将keil C51软件和Proteus软件有机结合起来，那么51系列单片机的设计与开发将在软硬件仿真上得到完美的结合。下面以一个实例来学习单片机硬件仿真软件Proteus的使用。 • 2.1任务要求 • 用Proteus仿真软件，实现单片机最小系统的简单应用。要求：P1口控制8个发光二极管LED循环点亮。电路原理图如图2-2-1所示。

  39. 任务2 Proteus仿真软件的使用 图2-2-1

  40. 任务2 Proteus仿真软件的使用 • 2.2任务实现步骤 • 双击电脑桌面上的ISIS 6 Professional图标或者单击屏幕左下方的“开始”→“程序”→“Proteus 6 Professional” →“ISIS 6 Professional”，出现如图2-2-2所示屏幕，表明进入Proteus ISIS集成环境。几秒钟过后进入Proteus ISIS的工作界面，如图2-2-3所示。 图2-2-2 启动时的屏幕

  41. 任务2 Proteus仿真软件的使用 图 2-2-3 Proteus ISIS的工作界面 界面窗口中包括有：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、图形编辑窗口等。

  42. 任务2 Proteus仿真软件的使用 • 1. 建立一个新的设计项目 • 单击“File”菜单，选择下拉菜单中的New Design选项，在弹出的对话框中选择设计文件的纸张，如选择“Landscape A4”，得到如图2-2-4所示的设计页面。

  43. 任务2 Proteus仿真软件的使用

  44. 任务2 Proteus仿真软件的使用 图2-2-4 设计页面对话框

  45. 任务2 Proteus仿真软件的使用 • 2. 保存设计项目 • 选择你要保存的文件路径，输入工程项目文件的名称，如保存的路径为mydesign文件夹，工程项目的名称为mydesign，如图2-2-5所示，单击保存。 图2-2-5

  46. 任务2 Proteus仿真软件的使用 • 3. 为设计项目选择电路元器件 • 将所需元器件加入到对象选择器窗口，单击对象选择器按钮，这里我们选择51核单片机中使用较多的89C51，选定型号后，单击确定，出现如图2-2-6所示的开发平台界面： 图2-2-6

  47. 任务2 Proteus仿真软件的使用 • 在“Results”栏中的列表项中，双击“AT89C51”，则可将“AT89C51”添加至对象选择器窗口。用同样的方法添加C1、C2、C3、X1(CRYSTAL)、R1—R9、D1—D8(LED)。在绘图工具栏中选择，选中“POWER”、“GROUND”，为设计添加电源和接地。得到如图图2-2-7所示的设计界面： 图2-2-7

  48. 任务2 Proteus仿真软件的使用 • 4. 设计电路元器件的布局与连线 • 在图形编辑窗中选择需要移动的元件，放置到合适的位置。单击右键选中元件，单击并拖动左键，就可以将需要移动的元件移到合适的位置。元件连线时将鼠标移到需连线的元件节点单击左键，移到到下一连线节点再单击左键，就可将两个节点连接了。用同样的方法将所有需要连接的节点连接。得到如图2-2-8所示的电路原理图： 图2-2-8

  49. 任务2 Proteus仿真软件的使用 • 5. 编辑电路原理图元件 • 对于电路中的元件，必要时需对其进行属性或参数进行修改，如电容值和电阻值等。右键选中需要编辑的元件，单击左键，打开编辑窗，可以修改元件的名称、值和PCB封装等属性。如图2-2-9所示是编辑电阻元件R2的元件编辑窗，将“Resistance”改为100R（100欧）。用同样的方法将需要修改参数值的元件修改。 图2-2-9

  50. 任务2 Proteus仿真软件的使用 • 6.编辑设计原理图界面 • 在原理图界面中，将不需要显示的一些项目隐藏，把界面编辑成简洁清爽的界面。如界面中的网格，单击“View”菜单，在下拉菜单中将选中的“Grid”选项去掉。单击“Template”， 在下拉菜单中选择“Set Design Defaults”，在弹出的对话框中将选中的 “Show hidden text?”选项去掉。选择绘图工具栏中的“”，为单片机添加名称“AT89S51”。设计的电路原理图如图2-2-10所示。 图2-2-10 电路原理图

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