MCS汇编语言程序设计与调试.pptx

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1、SProteus Proteus 概要概要SProteus ISISProteus ISIS的特点的特点SProteus Proteus 的仿真工具的仿真工具S微处理器系统仿真微处理器系统仿真(VSM)(VSM)SPROTEUS PROTEUS 的物理接口模型的物理接口模型SProteus PCBProteus PCB设计设计SPROTEUS PROTEUS 新特点新特点S实例演示实例演示ISISARESProteusNEWExam3.2.2 Proteus 概要概要第1页/共76页ProSPICE混合模式仿真器ISIS 设计仿真平台VSM嵌入式仿真器ARES PCB设计平台ProteusDe

2、sign Suite3.2.2 PROTEUS概要架构模拟电路仿真数字电路仿真原理图设计原理图调试PCB设计PCB 3D预览生成光绘文件单片机仿真8086仿真ARM仿真PLD仿真第2页/共76页Proteus 是英国Labcenter公司研发的嵌入式系统仿真开发软件。在Proteus中,从原理图设计、单片机编程、系统仿真到PCB设计一气呵成。真正实现了从概念到产品的完整设计。ISIS原理图设计与仿真原理图设计与仿真ARES线路板设计线路板设计3.2.2PROTEUS概要理念第3页/共76页SProteus Proteus 概要概要SProteus ISISProteus ISIS的特点的特点S

3、Proteus Proteus 的仿真工具的仿真工具S微处理器系统仿真微处理器系统仿真(VSM)(VSM)SPROTEUS PROTEUS 的物理接口模型的物理接口模型SProteus PCBProteus PCB设计设计SPROTEUS PROTEUS 新特点新特点S实例演示实例演示ISISARESProteusNEWExam3.2.3 Proteus ISIS的特点的特点第4页/共76页 Proteus智能原理图输入系统（ISIS）是原理图设计和电路仿真的基本平台。ISIS绘图简单快捷，特别是在7.1版以后，鼠标功能大大加强，并新增了设计浏览器用于原理图与PCB的交叉检查。ISIS主要有以

4、下几个特点：个性化的编辑环境个性化的编辑环境快捷选取快捷选取/放置器件放置器件层次化设计层次化设计可视化设计浏览器可视化设计浏览器仿真日志仿真日志原理图自动连线原理图自动连线灵活多样的设计输出灵活多样的设计输出 3.2.3 PROTEUS ISIS 的特点第5页/共76页个性化的编辑环境个性化的编辑环境：用户可自定义原理图外观，包括线宽、线型、填充类型、字符等。还可以使用风格模板。用户可以自己设置快捷键定义。3.2.3 ISIS 的特点第6页/共76页快捷选取快捷选取/放置器件放置器件:通过模糊搜索可快速从器件库中选取器件，并且可以实况预览和选择器件的PCB封装。输入关键字输入关键字器件列表器

5、件列表器件分类目录器件分类目录原理图器件原理图器件预览预览PCB封装封装预览预览3.2.3 ISIS 的特点第7页/共76页层次化设计层次化设计：支持多页或子电路设计，允许子电路器件值的参数化表示。子电路的应用子电路的应用3.2.3 ISIS 的特点第8页/共76页可视化设计浏览器：可视化设计浏览器：强大的设计浏览、查找、替换功能。3.2.3 ISIS 的特点第9页/共76页仿真日志仿真日志：便于仿真的监控和故障诊断。3.2.3 ISIS 的特点第10页/共76页原理图自动连线原理图自动连线：自动连线功能使得连线轻松快捷。新版本采用非模态（modeless）的选择与连线，软件操作更加智能化。灵

6、活多样的设计输出灵活多样的设计输出：原理图（包括仿真画面）以多种格式图片(如位图、PDF文件等)输出以便发表与存档，设计完成还可以输出多种格式的网络表。3.2.3 ISIS 的特点第11页/共76页SProteus Proteus 概要概要SProteus ISISProteus ISIS的特点的特点SProteus Proteus 的仿真工具的仿真工具S微处理器系统仿真微处理器系统仿真(VSM)(VSM)SPROTEUS PROTEUS 的物理接口模型的物理接口模型SProteus PCBProteus PCB设计设计SPROTEUS PROTEUS 新特点新特点S实例演示实例演示ISISA

7、RESProteusNEWExam3.2.4 Proteus Proteus 的仿真工具的仿真工具第12页/共76页3.2.4 PROTEUS仿真工具PROTEUS提供了大量的虚拟仪器、曲 线图表、激励源和探针等仿真工具：探针电压探针、电流探针电路激励 14种激励信号源曲线图表 13种曲线图表虚拟仪器 13种虚拟仪器如示波器等仿真工具第13页/共76页 探针可以直接布置在线路上，用于实时采集和测量电压/电流信号。电压探针（Voltage probes）即可在模拟仿真中使用，也可在数字仿真中使用。在模拟电路中记录真实的电压值，而在数字电路中，记录逻辑电平及其强度。电流探针（Current pro

8、bes）仅 在模拟电路仿真中使用，可显示电流方向 和电流瞬时值。探针即可用于基于图表的仿真，也可用于交互式仿真中。电电压压探探针针电电流流探探针针2种探针第14页/共76页DCDC：直流电压源SineSine：正弦波发生器PulsePulse：脉冲发生器ExpExp：指数脉冲发生器SFFMSFFM：单频率调频波信号发生器PwlinPwlin：任意分段线性脉冲信号发生器FileFile：文件信号发生器AudioAudio：音频信号发生器DStateDState：稳态逻辑电平发生器DEdgeDEdge：单边沿信号发生器DPulseDPulse：单周期数字脉冲发生器DClockDClock：数字时钟

9、信号发生器DPatternDPattern：模式信号发生器ScriptableScriptable：可编程信号源14种信号源第15页/共76页模拟图表（ANALOGUEANALOGUE）数字图表 (DIGITAL)(DIGITAL)混合分析图表 (MIXED)(MIXED)频率分析图表 (FREQUENCY)(FREQUENCY)转移特性分析图表 (TRANSFER)(TRANSFER)噪声分析图表 (NOISE)(NOISE)失真分析图表 (DISTORTION)(DISTORTION)傅立叶分析图表 (FOURIER)(FOURIER)音频分析图表 (AUDIO)(AUDIO)交互分析图表

10、 (INTERACTIVE)(INTERACTIVE)一致性分析图表 (CONFORMANCE)(CONFORMANCE)直流扫描分析图表 (DC(DC SWEEP)SWEEP)交流扫描分析图表 (AC(AC SWEEP)SWEEP)13种图表第16页/共76页虚拟示波器(OSCILLOSCOPE)(OSCILLOSCOPE)逻辑分析仪(LOGIC ANALYSER)(LOGIC ANALYSER)计数/定时器(COUNTER TIMER)(COUNTER TIMER)虚拟终端(VIRUAL TERMINAL)(VIRUAL TERMINAL)信号发生器(SIGNAL(SIGNAL GENER

11、ATOR)GENERATOR)模式发生器(PATTERN(PATTERN GENERATOR)GENERATOR)交直流电压表和电流表（AC/DC AC/DC Voltmeters/AmmetersVoltmeters/Ammeters）SPISPI调试器(SPI DEBUGGER)(SPI DEBUGGER)I2CI2C调试器(I2C DEBUGGER)(I2C DEBUGGER)USBUSB调试器(USB DEBUGGER)(USB DEBUGGER)I2C总线调试窗口13种虚拟仪器第17页/共76页SProteus Proteus 概要概要SProteus ISISProteus ISI

12、S的特点的特点SProteus Proteus 的仿真工具的仿真工具S微处理器系统仿真微处理器系统仿真(VSM)(VSM)SPROTEUS PROTEUS 的物理接口模型的物理接口模型SProteus PCBProteus PCB设计设计SPROTEUS PROTEUS 新特点新特点S实例演示实例演示ISISARESProteusNEWExam3.2.5 3.2.5 微处理器系统仿真微处理器系统仿真(VSM)(VSM)第18页/共76页单片机系统的仿真是Proteus VSM(Proteus VSM(虚拟系统模型)的主要特色。用户可在ProteusProteus中绘制原理图，编辑、编译、调试代

13、码，并直观地看到仿真结果，完成单片机系统的设计。ProteusProteus目前的仿真模型达到4600046000多种，LabcenterLabcenter公司还在持续不断的添加。其中CPUCPU模型有ARM7ARM7、8051/80528051/8052、AVR AVR、HC11 HC11、PICPIC、80868086、Basic StampBasic Stamp、MSP430MSP430。同时模型库中包含了LED/LCDLED/LCD显示、键盘、按钮、开关、常用电机等大量通用外围设备。VSMVSM能仿真多个CPUCPU，它能便利处理含两个及以上微处理器的系统设计。3.2.5.1 微处理器

14、系统的仿真第19页/共76页内部数据存储器窗口源代码窗口：提供了四种程序执行命令按钮 程序调试断点处理器程序计数器的当前位置 SFR存储器窗口CPU寄存器窗口观测窗口3.2.5.2 微处理器系统的调试第20页/共76页 可以使用可以使用PROTEUS自带的汇编语言的编译器进行代自带的汇编语言的编译器进行代码的编译。码的编译。3.2.5.3 微处理器汇编代码的调试汇编源码汇编源码调试窗口调试窗口第21页/共76页 如果设置编译环境，使其输出含有调试信息的代码文如果设置编译环境，使其输出含有调试信息的代码文件，下载到单片机，仿真时就能直接在件，下载到单片机，仿真时就能直接在Proteus下观察、下

15、观察、调试调试C源代码。源代码。CPU加载加载OMF文件文件C源码调试窗口源码调试窗口3.2.5.4 微处理器C代码的调试第22页/共76页Keil处于运行状态Proteus同时进入运行状态3.2.5.4 微处理器C代码的调试连接调试第23页/共76页SProteus Proteus 概要概要SProteus ISISProteus ISIS的特点的特点SProteus Proteus 的仿真工具的仿真工具S微处理器系统仿真微处理器系统仿真(VSM)(VSM)SPROTEUS PROTEUS 的物理接口模型的物理接口模型SProteus PCBProteus PCB设计设计SPROTEUS P

16、ROTEUS 新特点新特点S实例演示实例演示ISISARESProteusNEWExam3.2.6 PROTEUS PROTEUS 的物理接口模型的物理接口模型第24页/共76页 物理接口模型（物理接口模型（Physical Interface Model）是）是PROTEUS虚拟电路与外部建立通虚拟电路与外部建立通信的桥梁。目前最新的信的桥梁。目前最新的Proteus VSM中有以下中有以下物理接口模型：物理接口模型：COMPIM串口物理接口模型串口物理接口模型 仿真电路通过本机的仿真电路通过本机的RS232接口与外部通信。接口与外部通信。EPIM以太网物理接口模型以太网物理接口模型 仿真电

17、路通过本机的网络接口与外部通信，目仿真电路通过本机的网络接口与外部通信，目前有前有RTL8019AS和和ENC28J60两种控制器模型。两种控制器模型。3.2.6.13.2.6.1物理接口模型第25页/共76页PC串行口串行口COMPIM模型模型实际温度测量板实际温度测量板Proteus仿真电路仿真电路 通过串口物理接口通过串口物理接口（COMPIM）模型，可以）模型，可以实现虚拟仿真电路与外部实现虚拟仿真电路与外部实际电路的双向串行通信实际电路的双向串行通信串行电缆串行电缆3.2.6.2 3.2.6.2 串口物理接口模型第26页/共76页 使用以太网物理接口模型使用以太网物理接口模型（EPI

18、M），可以实现虚拟仿真），可以实现虚拟仿真电路通过本地网卡与局域网内电路通过本地网卡与局域网内其他计算机的双向网络通信。其他计算机的双向网络通信。LAN电脑电脑1电脑电脑2ENC28J60模型模型3.2.6.3 3.2.6.3 以太网物理接口模型第27页/共76页SProteus Proteus 概要概要SProteus ISISProteus ISIS的特点的特点SProteus Proteus 的仿真工具的仿真工具S微处理器系统仿真微处理器系统仿真(VSM)(VSM)SPROTEUS PROTEUS 的物理接口模型的物理接口模型SProteus PCBProteus PCB设计设计SPRO

19、TEUS PROTEUS 新特点新特点S实例演示实例演示ISISARESProteusNEWExam3.2.7 Proteus PCBProteus PCB设计设计 第28页/共76页 Proteus不仅能完成电路的仿真与分析，还可以用ARES来完成PCB设计。ARES集成了世界级的基于形状的布线器，能够轻松完成一般的布线，它是对ISIS的完美补充。项目管理简单、易操作支持16 个铜箔层、2个丝印层、4 个机械层加板边、禁止布线区、阻焊区及锡膏覆盖区。3.2.7 Proteus PCB设计第29页/共76页 ARES的封装库包括标准的SMT封装、IPC7351封装和双列直插封装，共四千八百多个

20、。丰富的器件封装3.2.7 Proteus PCB设计封装库第30页/共76页增强的设计规则管理器 用户可以通过设计管理器配置设计规则对特定的层，特定的网络或一组网络进行管理,还可以创建任意数量的设计规则。网络选择网络选择导线和过孔定义导线和过孔定义板层设定板层设定飞线显示飞线显示3.2.7 Proteus PCB设计规则管理第31页/共76页器件布局（自动手工）器件布局（自动手工）自动布线自动布线自动布局与布线ARES支持手工与自动布局布线。在布局时可以以任意角度摆放器件，在布线时我们可以选择4种布线方式：全局基于形状的自动布线，交互式布线，用户脚本化布线，外部自动布线器布线。3.2.7 P

21、roteus PCB设计布局布线第32页/共76页Proteus基于形状的自动布线器在基于形状的自动布线器在BGA器件引脚周围布线前和布线过程中器件引脚周围布线前和布线过程中 基于形状的布线器ARES包含了一个世界级的集成的基于形状的自动布线器，使用了高级的、被证实了的、基于代价冲突的优化算法以获得最大化布通率。布线器3.2.7 Proteus PCB设计第33页/共76页ARES在支持RS274D及新的RS274X格式的GERBER输出的同时，还增加了对目前世界上智能水平最高的CAD/CAM数据交换格式 ODB的输出支持。输出层设置输出层设置Gerber格式格式CAD/CAM输出3.2.7

22、Proteus PCB设计第34页/共76页原始布局，因布线密度过高导致自动布线无法完成经过门交换优化后，降低了布线密度，可轻松完成自动布线支持引脚交换和门交换优化3.2.7 Proteus PCB设计第35页/共76页支持器件和PCB的3D预览3.2.7 Proteus PCB设计第36页/共76页SProteus Proteus 概要概要SProteus ISISProteus ISIS的特点的特点SProteus Proteus 的仿真工具的仿真工具S微处理器系统仿真微处理器系统仿真(VSM)(VSM)SPROTEUS PROTEUS 的物理接口模型的物理接口模型SProteus PCB

23、Proteus PCB设计设计SPROTEUS PROTEUS 新特点新特点S实例演示实例演示ISISARESProteusNEWExam3.2.8 PROTEUS PROTEUS 新特点新特点第37页/共76页3.2.8 PROTEUS新特点新特点目前版本为PROTEUS 7.7sp3Easy-HDL新增加控制器类型Msp430新增加控制器类型8086硬件图形加速器(利用独立显卡来提供更快的图形刷新速度)PCB 3D视图优化（空板、焊层和助焊层、开槽和带开槽的焊盘、可以在2D视图中导入位图和Logo）PDF格式输出（原理图和PCB都可以以这种格式输出）第38页/共76页3.2.9 实例演示P

24、84 例4-1利用89C51的P1口对8个发光二极管依次进行三组先后效果的显示 第一组：D0-D3 亮 第二组：D4-D7亮 第三组：D0-D7亮 第39页/共76页流程图开始第一组显示结束延时1s第2组显示延时1s第3组显示顺序程序结构第40页/共76页第41页/共76页程序 ORG 0000H MOV P1,#0FH LCALL DELAY1S MOV P1,#0F0H LCALL DELAY1S MOV P1,#0FFH SJMP$DELAY1S:MOV R7,#20 D1:MOV R6,#200 D2:MOV R5,#124 DJNZ R5,$DJNZ R6,D2 DJNZ R7,D1

25、 RET END 第42页/共76页仿真步骤1.打开proteus isis第43页/共76页2.进入proteus isis第44页/共76页3.保存设计第45页/共76页4.添加元件1）点击元件按钮 ，添加元件，双击，则会出现在主窗口处第46页/共76页2）分别添加元件74ls240，晶振（crystal），电容（cap），led，电阻（res）第47页/共76页2）单击元件，鼠标变为铅笔形状，在编辑区域单击，即能放置 元件第48页/共76页3）放置晶振，需要旋转（点击右键进行选择）第49页/共76页4）首先绘制晶振电路第50页/共76页4）给晶振电路添加接地端，方法点击 （终端模式），添

26、加接地端GROUND并接线第51页/共76页5）双击电容值1uF，弹出如图所示的对话框，修改电容的大小为30pF，点击确定第52页/共76页6）双击晶振X1(名称可以默认也可以修改)，把频率修改为12MHz第53页/共76页7）绘制复位电路如图所示，用到的元件有终端模式 的POWER ,元件模式的 电阻res（10K），电容cap（1uF），第54页/共76页8）给EA端加载高电平第55页/共76页9）加载led和电阻res（500），注意电阻值的修改，电路图如图所示第56页/共76页10）复制电阻和led，共复制7组第57页/共76页10）绘制74ls240，并根据本程序画图需要进行镜像第5

27、8页/共76页11）如图所示完成剩余电路的绘制第59页/共76页12）添加代码文件，点击新建第60页/共76页12）添加代码文件，点击新建第61页/共76页13）编辑代码第62页/共76页14）编译代码第63页/共76页15）程序编译完后，在相关路径下生成.hex文件，双击单片机图标，加载程序到单片机中第64页/共76页16）运行第65页/共76页17）调试，点击暂停按 钮 ，即可弹出代码对话框，图中红色的箭头标明了当前程序运行的位置，如果没有弹出程序对话框，也可以通过菜单“调试-8051 CPU source code U1（单片机的名称）”调出代码对话框第66页/共76页18）查看SFR寄

28、存器状态，方法菜单“调试-8051 CPU SFR MEMORY U1（单片机的名称）”，在该对话框上点击右键还可以改变显示的数据类型和格式(注：必须是程序在暂停状态下才可以查看)第67页/共76页20）查看寄存器状态，方法菜单“调试-8051 CPU Registers U1（单片机的名称）”，(注：必须是程序在暂停状态下才可以查看)第68页/共76页20）查看RAM的低128字节单元，方法菜单“调试-8051 CPU Internal（IDATA）MemoryU1（单片机的名称）”在该对话框上点击右键还可以改变显示的数据类型和格式(注：必须是程序在暂停状态下才可以查看)第69页/共76页2

29、1）查看仿真日志，方法菜单“调试-Simulation Log”第70页/共76页22）监视窗口，方法“调试-Watch Window”,在对话框点击右键，出现菜单栏，点击“添加项目（按名称）”，出现对话框，双击名称选项，则进入监视窗口，例如P1,可对P1的值进行监控第71页/共76页23）监控过程：代码调试窗口有几个按钮，单步跳跃执行指令，不进循环体单步执行命令行，进循环体单步跳出命令行，如在循环体内，则跳出循环体，如在当前程序内，则跳出当前程序执行切换断点运行仿真注：每一个命令行，在程序执行上算一步下面请看对下面请看对P1的监视结果的监视结果第72页/共76页第73页/共76页24）在调试过程中，可以通过断点控制程序的运行状态，程序运行中，将在断点处停下来，等待调试员发出调试命令。方法，在“8051 CPU Source CodeU1”对话框中点击右键，出现设置断点的选项，点击“设置断点”选项可以设置断点，将在代码的最左端出现红色的圆点第74页/共76页把8个灯分为两组，连续地进行“亮和灭”的更换，程序该怎么变？把8个灯分为四组，连续地进行“亮和灭”的更换，程序该怎么变？第75页/共76页感谢您的观看！第76页/共76页