ewb技术在单片机教学中的应用

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1、昌吉学院学报2010年第3期EWB技术在单片机教学中的应用王超(昌吉学院物理系新疆昌吉831100)摘要:针对单片机课程教学中的难点,介绍了仿真软件Multisim9在单片机中的应用。将仿真软件Mul2tisim9引入到教学和实践、实验中,有效地解决了单片机理论知识抽象难懂、理解困难等问题,较好的实现了制作实际应用电路之前的理论测试与分析,从而激发了学生的学习兴趣、提高动手操作的能力。关键词:EWB;单片机教学;仿真;电路调试中图分类号:O411.2文献标识码:A文章编号:1671-6469(2010)

2、03-0108-041引言随着信息技术的不断发展,单片机在工业控制、自动化、仪器仪表、通信等领域的应用越来越广泛。课堂教学作为单片机课程学习的一个重要环节,在教学中引入EWB技术,利用EWB仿真软件即时地以图形、数字或曲线的形式来显示课程中那些难以用语言、文字表达或难以理解的抽象描述及复杂变化过程,从而通过直观的认识,加深学生对单片机的理解,大大提高了课堂的教学效果。另外,在应用EWB的过程中,可以人为的改变电路参数、更换元器件,这样可以边连线、边调试、边修改、边分析,能够非常直观的显示结果,使测试值与

3、理论值进行鲜明的对比。对学生来说,这样的调试方法不可能采用真实的实际电路去分析过程,而利用Multisim9则可以实现对这种情况的仿真分析,很好的解决了这些问题。ElectronicWorkbench软件是加拿大InteractiveImageTechnologies公司于2O世纪8O年代末9O年代初推出的专门用于电子线路仿真的“虚拟电子工作平台”,简称为EWB。EWB虚拟电子工作平台软件自发布以来,从EWB4.0发展到现在的Multisim10,经历了EWB5.0、EWB6.0、Multisim200

4、1、Multi2[1]sim7、Multisim8、Multisim9等一系列不断升级和完善的过程,本文使用的是Multisim9。Multisim9的MCU模块可以对INTEL公司的8051、8052和PIC单片机进行仿真,支持汇编语言,具[2]有反汇编功能,而且还具有完整的调试功能:包括设置断点、单步执行、查看存储器、改写内存等。利用Multisim9MCU模块可以实现对单片机的硬件和软件仿真调试的所有操作。2Multisim9软件仿真步骤利用Muhisim9MCU模块进行仿真的步骤为:第一、原理图

5、设计,包括MCU模块及外围电路设计;第二、程序设计,一般来说,包括主程序和子程序,对于初学者按照程序编写的标准来进行编写;第三、软硬件协同仿真,可以通过设置断点、单步执行、查看寄存器、存储器等来对程序进行调试。3单片机仿真实例[3]下面以一个十六进制到十进制转换设计为实例,介绍利用Multisim9软件在教学中的应用。3.1原理图设计收稿日期:2010-04-13作者简介:王超(1979-),男,新疆玛纳斯县人,昌吉学院物理系,助教,华东理工大学2007级硕士研究生,研究方向:自动化技术应用。108昌吉

6、学院学报2010年第3期首先通过FileNew建立电路图,在Placecomponent下取出我们需要的各种元件,根据需要绘制出原理图,该原理图由8052单片机U1,数码管U2、U3、U4、U5、U6,电阻排及外部中断产生源V1,8052模型内部可以设置晶体震荡频率(12MHz),无需外接晶振电路就可以进行仿真。通过绘制电路图,会让学生掌握到一个基本的单片机应用电路组成以及端口与外围电路的连接。进制转换电路图如图1所示。3.2程序设计进制转换电路是需要软硬件的配合才能实现其功能的。Muhisim9

7、中的程序设计与实际的设计是一样的。基本程序结构包括主程序和子程序两个模块。主程序模块中主要就是一些初始化,例如设置堆栈指针、寄存器初始化及LCD清零等操作。共有两个子程序,一个是外部中断子程序和进制转换子程序。分别实现的是定时中断循环显示转换后的结果和具体的转换程序。以此例的程序介绍给学生,可以让学生直观地理解到程序的结构,把抽象的程序设计过程变成了简单的模块形式。在“MCU汇编源视图”中调用或编写汇编源程序。＄MOD52;在仿真程序中,建立MCU8052的模型LJMPINITORG0013H;外部中断

8、LJMPEXT1;中断处理LJMPMAIN;返回INIT:MOVSP,#20h;设置堆栈指针MOVR7,#00h;LCALLCLR_BCD;调用LCD清零显示LCALLENABLE_INTS;允许中断MAIN:JMPMAINEXT1:INCR7LCALLHEX2DEC;十六进制到十进制转换子程序LCALLDEC_LCD;显示子程序RETIENABLE_INTS:SETBIT1;设置下降沿触发SETBEX1;允许中断SETBEA;开放所有的中