第二章 单片机开发环境搭建

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第二章 单片机开发环境搭建

学习目标

1、了解51单片机的重要参数及其含义。

2、熟悉单片机参数的含义。

3、掌握单片机开发环节的搭建。

任务引导(问题思考)

1、电脑有哪些重要参数配置?

2、如何通过程序控制单片机?

3、单片机如何点亮一个LED灯?

相关知识

1、核心参数

电脑的核心参数包括:中央处理器(CPU),内存,硬盘,外设输入输出。

其实单片机也有类似的器件,但是叫法不一样,在单片机中,CPU我们一般称为内核,51单片机的cpu就是51内核;单片机中的内存,称为RAM;单片机中的硬盘称为ROM;单片机的外设成为I/O。如下表1所示。

表1-单片机和电脑两者核心参数的对于关系。

类型

参数1

参数2

参数3

参数4

电脑

CPU

内存

硬盘

外设

单片机

内核

RAM

ROM

I/O

2、51单片机的参数指标

电压:5V;

CPU:8位;频率一般不超过24M;

RAM:128Byte;

ROM:4K Byte

I/O:4组,每组8个,共32个

 


 

 

3、开发环境介绍

课堂教学采用proteus进行电路仿真系统设计,采用keil进行程序编写。proteus仿真有助于加深学生对硬件电路设计的理解。keil是单片机开发的主流程序编译工具,方便今后拓展学习stm32等嵌入式开发技术。

3.1 proteus介绍

Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。

Proteus是英国著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DSPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。

3.2 keil介绍

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(μVision)将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程,那么Keil几乎就是你的不二之选,即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。

4、开发环境搭建

4.1 proteus仿真软件的使用

1、第1步:打开proteus软件



                                             


 

2、第2步:新建工程





3、第3步:设置工程名字和保存路径。文件后缀不要修改



4、第4步 点击下一步,都是默认













5、第5步 进入图形绘制页面



该页面可以分为多个区域:菜单区、器件选择区、电路绘制区,操作区



4.2 keil开发工具的使用

新建工程:


1、打开keil软件


2、菜单里面点击project



3、选择new project



4、选择文件路径,输入文件名



5、选择设备类型,如果只有一类的话就不用选了。



6、搜索输入AT89C51,选择以后,点击OK。



 

7、选择是,加入单片机默认的启动文件



8、左边侧边栏会出现工程结构图,默认所有文件需要放在group1里面



9、以上空的工程就创建好,大家思考一下,这样的工程能运行吗?

答:不行,因为没有main函数。所以下一步我们需要添加自己的文件。

10、加入自己的C文件。在Group1,点击左键





11、选择C文件,输入一个自己喜欢的名字



12、基本上完成,接下来就是愉快的写代码了



4.3 代码的编写

4.4 生成bin文件,供proteus下载

1、点击设计按钮(魔法棒),选择output,勾选create HexFile,点击OK



2、再次点击编译,只要没有error就可以,warning可以先忽略。



3、打开工程所在文件夹,下面的Object,能看到一个core.hex文件,时间就是编译的时间。这样软件完成。



 

4.5 proteus设计最小系统。

1、自我摸索,绘制电路如下。由于是仿真电路,供电,晶振这些都不画也不会有影响。核心是控制引脚。

 

2、下载程序,双击U1芯片,在program File里面选择刚才的hex文件

 

3、运行程序。点击左下方的运行按钮。

 

4、观察执行结果。程序里面是P1_0=0,所以引脚是蓝色,低电平。P1_1=1,所以引脚是红色,高电平。

5、大功告成,同学们自己产生修改代码,实现不同引脚的控制。

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