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1、经验交流EXPERIENCEEXCHANGEProteus软件仿真与Keil的单片机系统设计■广东科学技术职业学院张军吴教育■中国科学院自动化所朱海兵变化,还可从工程的角度直观地看到外围电路工作情况,1概述非常接近工程应用。另外Proteus还能与第三方集成开随着半导体技术的飞速发展,以及移动通信、网络技发环境(如Keil的μVision)进行联合仿真调试,给予开发术、多媒体技术在嵌入式系统设计中的应用,单片机从4人员莫大便利。本设计以51单片机构成的99秒马表为位、8位、16位到32位,其发展历程一直受到广大电子爱例描述基于Proteus的硬件
2、设计、基于KeilC的软件设计好者的极大关注。单片机功能越来越强大,价格却不断下以及它们的联合仿真调试过程。降的优势无疑成为嵌入式系统方案设计的首选,同时单片2.1硬件设计机应用领域的扩大也使得更多人加入到基于单片机系统2个七段数码管显示马表时间,用51单片机的P1口的开发行列中,推动着单片机技术的创新进步。驱动;按键SP挂在外部中断0的I/O口上,第1次按下表然而传统的单片机系统开发除了需要购置诸如仿真示开始运行,第2次按下为计时停止,第3次按下重新归器、编程器、示波器等价格不菲的电子设备外,开发过程也零;扩展程序存储器27256、数据存储器6
3、2256主要是缘较繁琐。如图1所示,用户程序需要在硬件完成的情况下于嵌入式操作系统μC/OS2II下的应用程序设计,片内存才能进行联调,如果在调试过程中发现需修改硬件,则要储空间有限,同时也方便扩展。重新制板。因此无论从硬件成本还是开发周期来看,其高风险、低效率的特性显露无遗。来自英国LabcenterElec2tronics公司的Proteus软件很好地诠释了利用现代EDA工具方便快捷开发单片机系统的优势。它包括PRO2TEUSVSM(VirtualSystemModelling)、PROTEUSPCBDESIGN两大组成部分,在PC机上就能实
4、现原理图电路设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证以及形成PCB文件的完整嵌入式系统设计与研发过程。本文讲述PROTEUSVSM单片机系统的PROTEUS设计与仿真功能,图2为基于PROTEUS仿真软件的单片机系统设计流程,它极大地简化了设计工作,得到众多设计师的青睐。2基于Proteus的单片机系统设计与仿真Proteus支持51、PIC、AVR、ARM7等多个系列的单片机芯片,集编辑、编译、仿真调试于一体。它的界面简洁友好,可利用该软件提供的数千种数字/模拟仿真元器件以及丰富的仿真设备,使得在程序调试、系统仿真时不仅
5、图1传统的单片机图2基于Proteus的单片机能观察到程序执行过程中单片机寄存器和存储器等内容系统设计流程系统设计流程742009年第1期adv@mesnet.com.cn(广告专用)EXPERIENCEEXCHANGE经验交流根据以上分析,选取的元器件有:AT89C51、4位7段出所需的元件并在绘图区布局好,设置元器件属性,接着译码显示器、74LS373、27256、62256、按键及电阻电容等。进行连线,添加必要的网络标示等,最后完成电气检测。Proteus绘制原理图和Protel软件相似,先从元件库中取图3为马表电路原理图。图3基于Prot
6、eus的马表系统原理图2.2软件设计的具体介绍和移植过程请见参考文献[1]。Keil公司的KeilμVision3,是目前使用最为广泛的开随着嵌入式系统应用不断扩大,功能不断增强,为了发环境之一。这里介绍在KeilμVision3环境下基于μC/对整个系统及其所操作的部件、装置等资源进行统一协OS2II嵌入式操作系统的用户程序设计。根据马表系统功调、指挥和有效控制,使开发人员只专注于应用程序设计,能,设计两个任务:任务1为数码管显示,调用系统延时在嵌入式系统中引入操作系统是非常必要的。μC/OS2II函数实现马表的运行;任务2为按键判断,属于中断
7、级任是源码公开的实时多任务操作系统,具备足够的稳定性和务,通过按键启动/停止/重置马表。数码管显示和按键判安全性,特别适合用于中小型嵌入式系统中。μC/OS2II断任务之间用信号量实现通信;其中按键任务发出信号量,数码管显示任务负责接收信号量。程序流程如图4所示。部分程序清单如下:主程序main(){⋯⋯8051init();/3CPU初始化3/OSInit();/3操作系统初始化3/OSTaskCreate();/3创建任务3/OSSemCreate();/3创建信号量3/OSStart();/3多任务启动3/⋯⋯}任务1Task1(){⋯fo
8、r(;;){⋯⋯Display(0);/3显示03/图4程序流程图OSSemPend();/3等待信号量3/!78paper@mesne
