Proteus虛擬仿真軟件由英國(guó)Labcenter公司開發(fā)，集電路原理圖設(shè)計(jì)、印制電路板設(shè)計(jì)和實(shí)物仿真等功能于一體，可以利用軟件模擬各種硬件(如：電阻、電容等模擬器件，單片機(jī)、微處理器等數(shù)字器件，示波器、萬用表等儀器設(shè)備)，并支持對(duì)模擬硬件的軟件編程和虛擬仿真調(diào)試。這使得用戶可以在沒有硬件支持的情況下，以電路原理為基礎(chǔ)搭建虛擬模型，進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)仿真和調(diào)試，并可以看到系統(tǒng)運(yùn)行的模擬效果。由于可節(jié)約成本、提高研發(fā)效率，利用Proteus軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)的方式已經(jīng)被很多高校和研發(fā)機(jī)構(gòu)采用。

Proteus軟件具有良好的人機(jī)交互功能，該軟件啟動(dòng)后將自動(dòng)進(jìn)入ISIS功能界面(見圖9-1)，其中多數(shù)工具欄的位置可以通過鼠標(biāo)拖動(dòng)來調(diào)整。

圖9-1 Proteus ISIS 7.1界面

Proteus軟件主要由ISIS和ARES兩部分構(gòu)成，其中ISIS用于電路原理圖設(shè)計(jì)和仿真，ARES用于印制電路板(PCB)設(shè)計(jì)。

Proteus軟件自帶匯編語言程序編輯器和編譯器，用戶可以在Proteus軟件中完成匯編語言程序設(shè)計(jì)的全部工作，且不需要第三方軟件的輔助。

1.匯編語言程序的設(shè)計(jì)

在Proteus仿真環(huán)境中進(jìn)行匯編語言程序設(shè)計(jì)的步驟如下。

(1)選擇編譯器

首先，用鼠標(biāo)左鍵單擊“Source”→“Add/Remove Source files…”子菜單，在彈出的“Add/Remove Source files…”(添加/移除源程序文件)對(duì)話框(見圖9-11a)中的“Code Generation Tool”編譯器列表中選擇“ASME51”，這是Proteus軟件自帶的MCS-51單片機(jī)匯編語言編譯器。另外，還可以單擊“Source”→“Define Code Generation Tools…”(見圖9-11b)菜單，并在彈出的“Add/Remove Generation Tools”對(duì)話框中查看和更換編譯器。

圖9-11建立和載入?yún)R編語言程序文件

a)添加/移除源程序文件對(duì)話框b)“Source”菜單c)源程序編輯窗口

(2)載入?yún)R編語言程序文件

在“添加/移除源程序文件”對(duì)話框中單擊“New”按鈕，在之后彈出的“New Source

File”對(duì)話框中確定匯編語言程序文件存放的路徑，并輸入文件名稱。如果文件不存在，則生成新文件并載入，否則直接載入該文件。源程序文件載入后，其文件名將出現(xiàn)在主菜單“Source”最后一項(xiàng)(見圖9-11b)，單擊這一項(xiàng)可以打開源程序編輯窗口(見圖9-11c)，可在其中添加或修改程序。

(3)建立可執(zhí)行目標(biāo)文件

單擊“Source”→“Build All”子菜單(見圖9-11b)，即可編譯和鏈接已載入的程序文件，并彈出“Build Log”(建立記錄)界面(見圖9-12a)，該界面可以顯示編譯和鏈接的結(jié)果。如果源程序沒有錯(cuò)誤，則建立HEX格式的目標(biāo)文件，否則，在建立記錄界面中給出錯(cuò)誤信息(見圖9-12b)，以便程序員更正錯(cuò)誤。

圖9-12“Build Log”(建立記錄)界面

a)源程序無錯(cuò)誤時(shí)的記錄b)源程序有錯(cuò)誤時(shí)的記錄

2.匯編語言程序的調(diào)試

匯編語言的調(diào)試過程與9.1.2節(jié)所介紹的幾乎一致，需先將HEX文件載入單片機(jī)模型，然后利用Proteus軟件“Debug”菜單提供的調(diào)試工具進(jìn)行程序調(diào)試。不同的是，Proteus軟件的編譯器在進(jìn)行程序鏈接時(shí)會(huì)生成擴(kuò)展名為SDI的調(diào)試文件，使得程序調(diào)試時(shí)可以同步查看匯編語言程序的源代碼。

仿真調(diào)試時(shí)，單擊“仿真運(yùn)行工具欄”中的圖標(biāo)“

”，或單擊子菜單“Debug”→“Start/Restart Debugging”或“Debug”→“8051 CPU”→“Source Code”(見圖9-10a)，可以

打開“源代碼觀察窗口(8051 CPU Source Code)”(見圖9-13a)。在“源代碼觀察窗口”中單擊鼠標(biāo)右鍵，將彈出圖9-13b所示菜單，可用于斷點(diǎn)設(shè)置等操作。

圖9-13源代碼觀察窗口“8051 CPU Source Code”

a)觀察窗口的顯示界面b)設(shè)置觀察窗口的菜單