8.3 实验三Proteus与Keil软件仿真联调实验
1.实验目的
（1）学习Protues软件的使用方法。
（2）学习Proteus软件和KeilμVision软件的联调。
（3）熟悉C51语言编程方法。
2.实验内容
设计利用P2口驱动的两个LED交替闪烁。
3.实验方法和步骤
（1）Proteus软件介绍
Proteus软件是英国Labcenter Electronics公司开发的一款电路仿真软件，软件由两部分组成：一部分是智能原理图输入系统（Intelligent Schematic Input System，ISIS）和虚拟系统模型（Virtual System Model，VSM）；另一部分是高级布线及编辑软件（Advanced Routing and Editing Software，ARES），也就是PCB（Printed Ciruit Board，印刷电路板）设计软件。
Proteus软件可以仿真模拟电路及数字电路，也可以仿真模拟数字混合电路。Proteus软件可提供30多种元件库，超过8 000种模拟、数字元器件。在Proteus软件中，可以按照设计的要求选择不同生产厂家的元器件。此外，对于元器件库中没有的元件，设计者也可以通过软件自己创建。
除拥有丰富的元器件外，Proteus软件还提供了各种虚拟仪器，如常用的电流表、电压表、示波器、计数/定时/频率计、SPI调试器等虚拟终端，并且支持图形化的分析功能等。
Proteus软件特别适合对嵌入式系统进行软硬件协同设计与仿真，其最大的特点是可以仿真8051、PIA、AVR、ARM等多种系列的处理器。Protues软件包含强大的调试工具，具有对寄存器和存储器、断点和单步模式IAR C-SPY、Keil、MPLAB等开发工具的源程序进行调试的功能；能够观察代码在仿真硬件上的实时运行效果；可对显示、按钮、键盘等外设的交互可视化进行仿真。
Proteus软件除了具有自动布线仿真功能外，还集成了PCB设计功能，支持多达16个布线层，可以任意角度放置元件和焊接连线。
（2）基于Protesus软件的单片机实例
①软件编写
软件的编写采用C51语言，芯片的型号选择AT89C51，编写LED.c文件后，利用Keil μVision软件进行编译，编译成功后生成LED.hex文件。
②电路原理图的设计
运行Proteus软件的ISIS，进入仿真软件的主界面，如图8-21所示。主界面分为菜单栏、工具栏、模型显示窗口、模型选择区、元件列表区等。
通过左侧的工具栏区的P（从库中选择元件）命令，在“Pick Devices”窗口中选择系统所需元器件，还可以选择元件的类别、生产厂家等。本实验所需主要元器件有AT89C51芯片、电阻RES、电容CAP和CAP-ELEC、石英晶振CRYSTAL和发光二极管LED-RED。
选择元器件后连接电路，Microproccessor ICs类的芯片的引脚与实际芯片的基本相同，唯一的差别是隐去了GND和VCC引脚，系统默认是把它们分别连接到地和+5 V直流电源。故在电路连线时可以不考虑电源和地的连接。
图8-21 ISIS启动界面
图8-22 选择元器件
电路连接完成后，选中“AT89C51”，单击鼠标左键，打开“Edit Component”对话窗口，如图8-23所示，可以直接在“Clock Frequency”后进行频率设定，设定单片机的时钟频率为12 MHz。在“Add/remove source file”栏中选择已经编好的LED.c文件，然后单击“OK”按钮保存设计。至此，就可以进行单片机的仿真了。
图8-23 编辑元件加载KeilμVision软件生成的hex文件
运行调试时，点击“
”快捷键中的第一个按钮来运行程序，此时能够观察到LED闪烁。
（3）实验步骤
①添加元器件，如图8-24所示。
图8-24 添加元器件1
②绘制电路图。Proteus软件仿真原理图如图8-25所示。
图8-25 Proteus软件仿真原理图
（4）编写程序。
参考程序如下：
4.实验结果
联调仿真后，能够观察到两个LED灯交替闪烁。