Ｋｅｉｌ与Ｐｒｏｔｅｕｓ在现代教学中的应用

摘的要：用EDA工程的方法进行现代电子系统设计，是科研、教学领域的中的一门重要的工程学科，对于信息产业领域的设计企业、生产企业来说，这是一项先进的设计生产技术。电子设计技术由于计算机技术的发展而发生了巨大变化。经典的电子设计方法，是用电路图表示设计思想，用实验电路板搭载实验电路，进行模拟、仿真，用电子测试仪器进行功能、性能测试，大部分高等院校的课程基本上也是按照这样的流程开设相关的实验课，然而，不断的测试、调试，是开发成本提高，逐渐在考虑到各个方面设计、开发成本的基础上，出现了各种仿真软件，并且这些仿真软件已经成功的渗透到了现代开发的各个环节，并且逐渐由硬件仿真发展到软件仿真，为此本文以Keil与Proteus为主线，介绍现代电子设计、开发的中，仿真软件的应用。

关键词：现代 高等院校 成本 硬件仿真 软件仿真

1．KEIL简介

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。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。

Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。

2. Keil C51单片机软件开发系统的整体结构

在C51工具包中，其中uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。

3．传统教学中Keil的使用

在传统的教学中，Keil一直都是重要的软件，在整个的学习、实验环节都是离不开的，它对代码进行编辑和调试，然后通常与硬件试验箱进行联合调试，在调试仿真、过程中，需要用到试验箱，其价格较为昂贵，试验箱通过串口线与电脑主机连接，学生根据试验箱相关指标，在Keil中设置相关参数，实验过程中为保证不损坏实验箱等其他实验仪器，都需要谨慎设置这些参数，一定程度上教学机械，限制了学生的探索问题的精神及创新思维。

4．Proteus介绍

Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：

（1）实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。

（2）支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。

（3）提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。

（4）具有强大的原理图绘制功能。集单片机和SPICE分析于一身，功能极其强大。

（5）能与Keil进行联合调试，简化开发过程，降低开发成本。

5．Keil与Proteus联合调试方法

（1）假若Keil与Proteus均已正确安装在C:\Program Files的目录里，把C:\Program Files\Labcenter Electronics\Proteus 6 Professional\MODELS\VDM51.dll复制到C:\Program Files\Keil\C51\BIN目录中。

（2）用记事本打开C:\Program Files\Keil\C51\TOOLS.INI文件，在[C51]栏目下加入：TDRV5=BIN\VDM51.DLL (“Proteus VSM Monitor-51 Driver”)

其中“TDRV5”中的“5”要根据实际情况写，不要和原来的重复。步骤（1）和（2）只需在初次使用设置。

（3）进入Keil μVision2开发集成环境，创建一个新项目(Project)，并为该项目选定合适的单片机CPU器件（如：Atmel公司的AT89C51）。并为该项目加入Keil源程序。

（4）单击“Project菜单/Options for Target”选项或者点击工具栏的“option for ta rget”按钮 ，弹出窗口，点击“Debug”按钮，出现如图所示页面。

在出现的对话框里在右栏上部的下拉菜单里选中“Proteus VSM Monitor一51 Driver”。并且还要点击一下“Use”前面表明选中的小圆点。

再点击“Setting”按钮，设置通信接口，在“Host”后面添上“127.0.0.1”，如果使用的不是同一台电脑，则需要在这里添上另一台电脑的IP地址(另一台电脑也应安装Proteus)。在“Port”后面添加“8000”。设置好的情形如图所示，点击“OK”按钮即可。最后将工程编译，进入调试状态，并运行。

（5）Proteus的设置

进入Proteus的ISIS，鼠标左键点击菜单“Debug”， 选中“use romote debuger monitor”，如图所示。此后，便可实现Keil与Proteus连接调试。

（6）Keil与Proteus连接仿真调试

单击仿真运行开始按钮，我们能清楚地观察到每一个引脚的电频变化，红色代表高电频，蓝色代表低电频。

6．结束语

使用Keil与Proteus联合开发、调试，有效的降低了开发成本，拓展的学生的开发思维，让学生能在实验的过程中培养起自己总结、处理问题能力，同时简易的开发流程，促进了学生多学多练多动手，为将来就业打下坚实的基础。□