1、3.1 硬件連接圖3-1所示為簡易計算器的電路原理圖。P3口用于鍵盤輸入，接4*4矩陣鍵盤，鍵值與鍵盤的對應表如表-所示，p0口和p2口用于顯示，p2口用于顯示數值的高位，po口用于顯示數值的低位。圖3-1 簡易計算器電路原理圖鍵值與功能對應表鍵值0123456789+-/=ON/C功能0123456789+-=清零表3-13.2 計算器的軟件設計#include /頭文件#define uint unsigned int / #define uchar unsigned charsbit lcden=P23; /定義引腳sbit rs=P24;sbit rw=P20;sbit busy=P0

2、7;char i,j,temp,num,num_1;long a,b,c; /a,第一個數 b,第二個數 c,得數float a_c,b_c;uchar flag,fuhao;/flag表示是否有符號鍵按下，fuhao表征按下的是哪個符號uchar code table=7,8,9,0,4,5,6,0,1,2,3,0,0,0,0,0;uchar code table1=7,8,9,0x2f-0x30,4,5,6,0x2a-0x30,1,2,3,0x2d-0x30,0x01-0x30,0,0x3d-0x30,0x2b-0x30;void delay(uchar z) / 延遲函數uchar y;

3、for(z;z0;z-) for(y=0;y0) c=a-b; else c=b-a; while(c!=0) write_date(0x30+c%10); c=c/10; if(a-b0) write_date(0x2d); write_date(0x3d); /再寫= a=0;b=0;flag=0;fuhao=0; else if(fuhao=3)write_com(0x80+0x4f); write_com(0x04); c=a*b; while(c!=0) write_date(0x30+c%10); c=c/10; write_date(0x3d); a=0;b=0;flag=0;f

4、uhao=0; else if(fuhao=4)write_com(0x80+0x4f); write_com(0x04); i=0; c=(long)(float)a/b)*1000); while(c!=0) write_date(0x30+c%10); c=c/10; i+; if(i=3) write_date(0x2e); if(a/b=0) write_date(0x30); write_date(0x3d); a=0;b=0;flag=0;fuhao=0; break; case 15:write_date(0x30+table1num);flag=1;fuhao=1; brea

5、k; main()init();while(1) keyscan();第4章 仿真和調試下面用KEIL uVision與 porteus仿真軟件實現(xiàn)簡易計算器的仿真與調試。4.1 keil 軟件的介紹單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器碼，用于MCS-51單片機的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機開發(fā)技術的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS-

6、51系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。運行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對于使用51系列單片機的愛好者來說是十分必要的，如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選（目前在國內你只能買到該軟件、而你買的仿真機也很可能只支持該軟件），即使不使用C語言而僅用

7、匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍。Keil C51開發(fā)系統(tǒng)基本知識Keil C51開發(fā)系統(tǒng)基本知識1. 系統(tǒng)概述Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數語句生成的匯編代碼很緊湊，容易

8、理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。2. Keil C51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結構C51工具包的整體結構中，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉換成標準的Hex文件，以

9、供調試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。3. 采用KEIL 開發(fā)的89c51單片機應用程序一般需要以下步驟：（1） 在uVision 集成開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建新項目（Project），擴展文件名為.UV2,并為該項目選定合適的單片機CPU器件（本設計采用ATMEL 公司下的AT89C51）(2)用uVision 的文本編輯器編寫源文件，可以是匯編文件（.ASM）,也可以使C語言文件（擴展名.C），并將該文件添加到項目中去。一個項目文件可以包含多個文件，除了源程序文件外，還可以是庫文件、頭文件或文本說

10、明文件。（3）通過uVision 2 的相關選擇項，配置編譯環(huán)境、連接定位器以及Debug調試器的功能。（4）對項目中的源文件進行編譯連接，生成絕對目標代碼和可選的HEX文件，如果出現(xiàn)編譯連接錯誤則返回到第2步，修改源文件中的錯誤后重構整個項目。（5）對沒有語法錯誤的程序進行仿真調試，調試成功后將HEX文件寫入到單片機應用系統(tǒng)的ROM中。4.2本設計的操作根據上述操作可得圖4-1編譯調試程序后，從Build一欄可以看到“ creating hex file from jsq”“jsq-0 Error(s),0 Warning(s).” 下一步就可以在Proteus 軟件了調用hex文件及燒入單

11、片機。 圖4-1 keil 調試4.3 proteus 7.1 介紹 Proteus的ISIS是一款Labcenter出品的電路分析實物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機，元件庫齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機軟件仿真系統(tǒng)。該軟件的特點：（1） 全部滿足我們提出的單片機軟件仿真系統(tǒng)的標準，并在同類產品中具有明顯的優(yōu)勢。（2）具有模擬電路仿真、數字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS一232動態(tài)仿真、1 C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。 目前支持的單片機類型有：68000系列、8051系列、A

12、VR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。 支持大量的存儲器和外圍芯片。總之該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大 ，可仿真51、AVR、PIC。4.4 Proteus 對于本設計的仿真操作步驟如下：（1）進入proteus ISIS 集成環(huán)境，在工作前，在systerm菜單下設置界面的顏色、圖形界面大小等項目，我采用了系統(tǒng)默認值。 （2）通過工具欄中的（從庫中選擇元件命令）命令，在pick devices窗口中選擇電路所需的元件，放置元件到編輯區(qū)并調整其相對位置，進行元件參數設置，元器件間連線。器件庫如表4

13、-1所示，選擇后如圖4-12所示。器件庫器件名稱Microprocessor ICs89C51Switches&RelaysBUTTONOptoelectronicsLM016LResistorsRESPACK-8ResistorsPOT-LINTerminals ModePOWER表4-1 器件庫及所選器件（3）連線并加上需要的說明，并完成仿真原理圖，如圖4-3所示。操作說明：(1) 本計算器實現(xiàn)8位數的加、減、乘、除運算。(2)按下數值鍵，顯示按下的 “數字”按運算符，再，按第2個操作數，顯示，按“=”鍵，得到運算結果。(3)按“清零”鍵清除運算結果，可重新開始。圖 4-3 仿真原理（4）

14、加載程序。將編譯調試完成的簡易計算器機器碼程序（hex文件）加載到AT89C51單片機中。（5）單擊仿真工具欄中的仿真鍵，觀察仿真結果。可以按暫停、繼續(xù)、單步、等按鈕，查看效果。運行 單步運行 暫停 停止圖4-4 仿真工具欄（6）調試與思考圖4-2 器件列表第5章 Protel 作圖及PCB 制板5.1 Protel DXP 2004簡介 到現(xiàn)在許多PCB工程師們也許還在使用Protel99或者protel99se在他們所熟悉的編輯環(huán)境下進行PCB設計，他們都很有經驗，能夠在protel99或protel99se上設計出一塊很棒的PCB。但有的時候他們甚至不相信軟件的智能化給他們帶來的巨大方便

15、。于是許多PCB工程師根本不使用軟件帶有的強大的自動布線功能，因為即使重復布上幾百次都不能得到他們滿意的方案，或是調整的線太多還不如完全手工布線。這些都讓他們不愿意接受也不相信更新?lián)Q代了的人工智能能給他們的設計帶來什么巨大的方便，他們相信的只是他們多少年積累的經驗。但實際上他們都很清楚當他們設計一塊多層高密度PCB所需要付出的代價是什么，同時他們也希望真的有那么一款軟件能讓他們的設計效率有極大的提高的PCB設計軟件。現(xiàn)在Altium公司2004年最新產品Protel 2004完全能滿足這方面的要求。當然Protel 2004面對的用戶不光是為了方便這些有多年經驗的PCB工程師們。Protel

16、2004同時還降低了制作PCB的門檻，通過短時間的培訓(即使是自學)，很短時間您都可以很快的制作一塊合格的PCB。 Protel 2004共可進行74個板層設計，包含32層Signal(信號走線層); 16層Mechanical(機構層); 16層Internal Plane(內層電源層);2層Solder Mask(防焊層); 2層Paste Mask(錫膏層); 2層Silkscreen(絲印層); 2層鉆孔層（鉆孔引導和鉆孔沖壓）; 1層Keep Out (禁止層); 1層Multi-Layer (橫跨所有的信號板層) 。 5.2 Protel 設計電路 打開Protel DXP 的操作

17、界面，從文件“菜單”下“創(chuàng)建”“原理圖” 見下圖圖5-1 創(chuàng)建原理圖圖5-2 元件庫找到器件從元件庫找到所需要的器件，點擊Place 按鍵，就可以把相關器件放入到設計工作區(qū)，見圖5-2演示。 見圖5-2演示元件庫及所選器件器件庫器件名稱Atmel Microcontroller 8051 Architecture.IntLibAT89C51Miscellaneous Connectors.IntLib16-Pin 1602封裝Miscellaneous Devices.IntLibSW-PBMiscellaneous Devices.IntLibCapMiscellaneous Devices.IntLibXTALMiscellaneous Devices.IntLibCapPol2Miscellaneous Devices.IntLibRes2自己畫的電阻排庫 RP1表5-1元件庫及所選器件（3）按照設計原理，點擊工具欄中的“放置導線”按鍵，就可以把把器件按設計的電路圖依次連接起來。見下圖。圖5-3 protel 原理圖（4）從“文件”菜單下“創(chuàng)建”“項目”“PCB項目” ，在創(chuàng)建PCB文件，之后把原理圖導入PCB項目下。使用自動布線便可生成PCB圖。然后自己再修整下線路，可得到下圖。 圖5-4 PCB印刷電路板圖致 謝在論文完成之際，