单片机基础——技能实训（课件）-《单片机技术与应用》(高教版第二版) 同步精品课堂

单片机技术与应用 -第5课时- 高教版第二版 单片机基础——技能实训 教学目标 了解 Proteus 仿真软件的特点和功能 掌握 Keil 开发软件的安装与使用，包括创建项目、添加文件、设置参数和编译生成 HEX 文件 理解单片机概念、常用数制及其转换方法 教学重难点 Keil 软件的项目创建和参数设置 数制转换方法、二进制运算规则 十进制小数转换为二进制和十六进制的方法 让我们一起开启单片机的学习之旅。 导入新课 在单片机开发过程中，我们需要借助专业的开发软件和仿真软件。 问：视频中提到电路仿真的重要性有哪些？ 答： 用软件仿真硬件可以节省电路板的加工时间和费用 可以快速的矫正电路设计。 让我们一起开启单片机的学习之旅。 新知讲授 Keil 开发软件概述 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。 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 C51工具包的整体结构，μVision与Ishell分别是C51 for Windows 和for Dos 的集成开发环境（DE），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C51编译器编译生成目标文件（.obj）。 技能实训——Keil 开发软件 新知讲授 Keil μVision2界面概述 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的优势。 C51已被完全集成到μVision2的集成开发环境中，这个集成开发环境包含：编译器，汇编器，实时操作系统，项目管理器，调试器。μVision2 IDE可为它们提供单一而灵活的开发环境。 Keil 开发软件 - 安装 在 Keil 软件安装盘中查找安装文件，选择 “Eval Version” 版进行安装。按照提示完成安装，程序安装好后在桌面上出现快捷图标。 技能实训——Keil 开发软件 新知讲授 Keil 开发软件 - 使用 - 创建新工程 双击桌面上的快捷图标，运行 Keil 软件。 单击菜单 “Project (工程)” → “New Project (新建工程)” 命令，在弹出的对话框中创建新文件夹并命名为项目名称，然后在列表中选择对应型号的单片机。 技能实训——Keil 开发软件 新知讲授 Keil 开发软件 - 使用 - 新建文件 单击菜单 “File (文件)” → “New (新建)” 命令，新建一个文件，打开编辑窗口编写源代码。 完成编写后可将代码保存为 ASM 文件，汇编语言语法字符将以高亮显示。 技能实训——Keil 开发软件 新知讲授 Keil 开发软件 - 使用 - 添加文件到工程 在 “Project Workspace” 窗格的 “File” 选项卡中，右击文件组，在弹出的快捷菜单中单击 “AddFiles” 命令，打开文件对话框，从中选择需要添加的 ASM 文件。 技能实训——Keil 开发软件 新知讲授 Keil 开发软件 - 使用 - 设置工具选项 单击工具栏上的图标打开 “Option For Target” 对话框，在相关选项卡中设置参数： 技能实训——Keil 开发软件 “Target” 选项卡：在 “Xtal (MHz)” 文本框中定义 CPU 的时钟频率。 “Output” 选项卡：选择 “Creat HEX File” 选项，每次编译后产生 HEX 文件。 “Debug” 选项卡：选择 “Use Simulator” 选项使用软件仿真调试。 新知讲授 Keil 开发软件 - 使用 - 编译项目 单击工具栏上的 “Build” 图标，对源文件进行编译。 无语法错误可生成 HEX 文件，有错误则 “Output” 窗格的 “Build” 选项卡会显示错误信息，双击可定位错误处。 技能实训——Keil 开发软件 “Build” 图标 “Output” 窗格的 “Build” 选项卡显示错误信息 新知讲授 Proteus 仿真软件概述 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。 技能实训——Proteus 仿真软件 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。 新知讲授 Proteus 仿真软件特点 实现模拟电路、数字电路、单片机及其电路等多种仿真功能。 支持多种单片机系统仿真，包括 8051、AVR、ARM 等。 提供软件调试功能，可观察变量、寄存器值，支持第三方软件编译调试环境。 具有强大的原理图绘制功能。 技能实训——Proteus 仿真软件 革命性的特点 1．互动的电路仿真 用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。 2．仿真处理器及其外围电路 可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。 新知讲授 Proteus 仿真软件功能模块 丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件； 智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件； 智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间； 支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰； 可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。 编译及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、AVR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真和调试； 实时仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真； 技能实训——Proteus 仿真软件 新知讲授 Proteus 仿真软件功能模块 超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件； 多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入； 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等； 生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）的使用可以使仿真更加直观、生动； 高级图形仿真功能（ASF）：基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析； 技能实训——Proteus 仿真软件 新知讲授 单片机概念 单片机是将 CPU、RAM、ROM、定时器 / 计数器以及输入 / 输出 (I/O) 接口电路等基本部件集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。 二进制转十进制：按权展开再相加。 十六进制转十进制：按权展开再相加。 十进制整数转二进制：除 2 取余倒记法。 十进制小数转二进制：乘 2 取整正记法。 十进制整数转十六进制：除 16 取余倒记法。 十进制小数转十六进制：乘 16 取整正记法。 二进制转八进制和十六进制：3 位合 1 位法和 4 位合 1 位法。 八进制和十六进制转二进制：1 位拆 3 位法和 1 位拆 4 位法。 单片机基础 - 知识点巩固 单片机常用数制转换方法 新知讲授 二进制数的运算 算术运算：与十进制数类似，包括加、减、乘、除。 逻辑运算：逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或。 数据单位：位 (b)、字节 (B)、字 (W) 等。 转换关系：1B = 8b，1W = 2B，1 KB = 1024B，1MB = 1024 KB。 单片机基础 - 知识点巩固 单片机常用数据容量单位及转换 新知讲授 单片机常用编码 BCD 码有两种：压缩 BCD码和非压缩 BCD码。 压缩BCD码是用4位二进制数表示1位十进制数的BCD 码；非压缩BCD码是用8位二进制数 表示1位十进制数的BCD码 。ASCII码(美国标准信息交换代码)是一种字符编码。 ASCII 码：美国标准信息交换代码，是字符编码。 单片机基础 - 知识点巩固 带符号数的表示方法 单片机中带符号数用原码、反码和补码表示，常用补码。 0 的补码是 00H， -128 的补码是 80H，8 位补码表示范围是 -128～+127。 随堂检测1 在 Keil 软件中创建新工程时，如何选择单片机型号？ 答案：单击菜单 “Project (工程)” → “New Project (新建工程)” 命令，在弹出对话框的列表中选择对应型号的单片机。 简述十进制整数转换为二进制数的方法。 答案：采用除 2 取余倒记法，即不断用十进制整数除以 2，取余数，直到商为 0，然后将余数倒序排列。 练一练 随堂检测2 Proteus 软件支持哪些单片机系统仿真？（列举至少 3 种） 答案：支持 8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30、AVR、ARM、8086 和 MSP430 等。 练一练 二进制数 1010 的十进制值是多少？ 答案：10 随堂检测3 在 Keil 软件中如何将 ASM 文件添加到工程文件？ 答案：在 “Project Workspace” 窗格的 “File” 选项卡，右击文件组，在弹出快捷菜单中单击 “AddFiles” 命令，选择 ASM 文件。 练一练 简述逻辑与运算规则。 答案：逻辑与运算常用符号 “∧” 表示，规则是有 0 出 0，全 1 出 1。 随堂检测4 8 位补码能表示的带符号数范围是多少？ 答案：-128～+127 练一练 压缩 BCD 码和非压缩 BCD 码的区别是什么？ 答案：压缩 BCD 码用 4 位二进制数表示 1 位十进制数；非压缩 BCD 码用 8 位二进制数表示 1 位十进制数。 师生互动 1 在单片机实际开发中，合理运用开发软件、数制转换、运算和编码至关重要。请网上查阅资料，讨论当开发一个基于单片机的智能家居控制系统时，如何结合 Keil 开发软件和 Proteus 仿真软件完成系统的开发与测试？ 课题小结 1. Keil 开发软件 单片机基础——技能实训 2. Proteus 仿真软件 概述 软件特点 功能模块 安装 使用 - 创建新工程 使用 - 新建文件 使用 - 添加文件到工程 使用 - 设置工具选项 使用 - 编译项目 3. 知识点巩固 谢谢观看 THANKS UTC 2025-09-02 04:02:06 Lavf58.76.100 $