Multisim10單片機(jī)在數(shù)字電路中的應(yīng)用

摘要： 文章通過(guò)一個(gè)計(jì)數(shù)器的具體實(shí)例，利用Multisim10中的MCU模塊進(jìn)行單片機(jī)的協(xié)同仿真完成所需功能。

0　引言

單片機(jī)體積小，質(zhì)量輕，具有很強(qiáng)的靈活性，而且價(jià)格也不高，從而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。其中以In2ter公司推出的8051 /8052芯片最基礎(chǔ)、最普及、最常用。8051 /8052在小、中型開(kāi)發(fā)場(chǎng)合應(yīng)用很廣，已成為單片機(jī)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。

在電子仿真軟件Multisim10中，也引入了單片機(jī)仿真內(nèi)容，且它的模塊型號(hào)就是最常見(jiàn)和應(yīng)用廣泛的8051 /8052。在Multisim10中， 8051 /8052 不但可以用匯編語(yǔ)言編寫程序，同時(shí)也支持C語(yǔ)言編寫程序，拓展了單片機(jī)8051 /8052的使用，使虛擬仿真顯得更加靈活和實(shí)用。

下面以一個(gè)具體的11進(jìn)制計(jì)數(shù)器應(yīng)用例子來(lái)說(shuō)明（用C語(yǔ)言編寫程序） ,詳細(xì)介紹如何實(shí)現(xiàn)Multi2sim10單片機(jī)仿真，計(jì)數(shù)器的電路原理圖如圖1所示。

圖1　計(jì)數(shù)器電路原理圖

1　組建仿真電路

1. 1　調(diào)出單片機(jī)模塊8052

1. 1. 1　單擊電子仿真軟件Multisim10基本界面元件工具條“PlaceMCU Module”按鈕。

1. 1. 2　在彈出“Select a CompONet”對(duì)話框的“Family”欄中先選取“805X”， 然后在“Componet”欄下選取“8052”，最后單擊對(duì)話框右上角的“ok”按鈕。

1. 1. 3　鼠標(biāo)箭頭將帶出一個(gè)“8052”模塊，在電子仿真平臺(tái)上單擊鼠標(biāo)，將先彈出MCU向?qū)?duì)話框之一，第一欄是工作區(qū)路徑，第二欄是工作區(qū)取名，這里輸入“my mcu design1”，最后單擊下方的“Next”按鈕。

1. 1. 4　再次彈出MCU向?qū)?duì)話框之二，共有4欄選項(xiàng)，第一欄為項(xiàng)目類型，一般選擇“STandard （標(biāo)準(zhǔn)） ”；第二欄選擇編程語(yǔ)言種類，單擊右側(cè)下拉箭頭，可以在“Assembly C匯編”和“C”語(yǔ)言之間選擇，這里選取“C”語(yǔ)言；則第三欄自動(dòng)顯示“Hi2Tech C512L ite com2p iler”字樣； 第四欄可以輸入項(xiàng)目名稱，本文取名為“p roject2”，最后單擊下方的“Next”按鈕，如圖2所示。

圖2　MCU向?qū)?duì)話框之二

1. 1. 5　再次彈出MCU向?qū)?duì)話框之三，有2個(gè)單選項(xiàng)：“Create emp ty p roject （創(chuàng)建空項(xiàng)目） ”和“Addsource file （添加源文件） ”， 這里選取“Add sourcefile”；下面欄中可以輸入后綴為“。 C”的源文件名，這里就用“LED11. c”最后單擊下方的“Finish”按鈕完成。

1. 1. 6　完成MCU向?qū)?duì)話框之后，這時(shí)能在電子仿真平臺(tái)上顯示出原來(lái)調(diào)出單片機(jī)模塊U18052,右擊鼠標(biāo)退出元件操作。

1. 1. 7　保存文件，在文件名欄輸入“led001”文件名，默認(rèn)文件后綴“。 ms10”。

1. 2　在電子仿真軟件Multisim10基本界面平臺(tái)上，單擊主菜單“View /Design Toolbox”，在基本界面左側(cè)將打開(kāi)“設(shè)計(jì)工具盒”窗口，單擊“led001”前的“ + ”號(hào)可以看到剛才命名的工作區(qū)“my mcudesign1”，在工作區(qū)下面是項(xiàng)目名“p roject2 ”， 在項(xiàng)目名下面是源文件名“Led11. c”，如圖3所示。

圖3　工作區(qū)項(xiàng)目和文件

2　編寫MCU源C語(yǔ)言程序

2. 1　雙擊“設(shè)計(jì)工具盒”中的源文件“Led11. c”，在其右側(cè)將打開(kāi)編寫程序窗口，刪除已有的文字注釋說(shuō)明。

2. 2　在源程序窗口輸入以下11進(jìn)制計(jì)數(shù)器C語(yǔ)言源程序：

#include " htc. h"

void delay（ unsigned int i） ;

unsigned char code table [ ] = { 0x40, 0x79, 0x24, 0x30, 0x19, 0x12, 0x02,

0x78, 0x00, 0x90};

unsigned char a1, a2, a3;

void main （ ）

{

unsigned int i;

while （1）

{ for（ i = 0; i < 11; i + + ）

{

if （ i = = 0）

{P2 = 0x40;

P1 = 0x40;

P0 = 0x40; }

if （ i = = 1）

{P2 = 0x79;

P1 = 0x40;

P0 = 0x40; }

if （ i = = 2）

{P2 = 0x24;

P1 = 0x40;

P0 = 0x40;

}

if （ i = = 3）

{

P2 = 0x30;

P1 = 0x40;

P0 = 0x40;

}

if （ i = = 4）

{

P2 = 0x19;

P1 = 0x40;

P0 = 0x40;

}

if （ i = = 5）

{

P2 = 0x12;

P1 = 0x40;

P0 = 0x40;

}

if （ i = = 6）

{

P2 = 0x02;

P1 = 0x40;

P0 = 0x40;

}

if （ i = = 7）

{

P2 = 0x78;

P1 = 0x40;

P0 = 0x40;

}

if （ i = = 8）

{

P2 = 0x00;

P1 = 0x40;

P0 = 0x40;

}

if （ i = = 9）

{

P2 = 0x10;

P1 = 0x40;

P0 = 0x40;

}

if （ i = = 10）

{

P2 = 0x40;

P1 = 0x79;

P0 = 0x40;

i = 0;

}

}

} }

void delay（ unsigned int i）

{

while （ i - - ） ;

}

2. 3　單擊主菜單“MCU /MCU8085U1 /Build”，“Build”的結(jié)果將輸出到“Sp readsheet View （電子數(shù)據(jù)表視圖） ”中，同時(shí)也將所編程序“燒錄”到8052 模塊中。

如果程序語(yǔ)句邏輯格式有錯(cuò)誤，稍等片刻，在程序下方打開(kāi)的電子數(shù)據(jù)表視圖中可以看到程序分析結(jié)果，必須重新檢查所編程序，找出錯(cuò)誤修正改之，方能進(jìn)入下一步操作。運(yùn)行本程序在電子數(shù)據(jù)表視圖顯示結(jié)果如圖4所示，顯然沒(méi)問(wèn)題， 2個(gè)警告沒(méi)有關(guān)系，只是編程程序中有些元素設(shè)置了未用而已。

圖4　C語(yǔ)言編程分析結(jié)果

3　調(diào)出其他仿真元件，搭建單片機(jī)仿真電路，進(jìn)行仿真

3. 1　單擊電子仿真軟件Multisim10基本界面元件工具條，從不同的元件庫(kù)中，分別調(diào)出相應(yīng)的元件（三極管、電阻和數(shù)碼管等） ,按圖1 進(jìn)行連接，然后運(yùn)行仿真。

3. 2　按圖1所示仿真電路接線無(wú)誤的前提下，單擊基本界面右上角仿真開(kāi)關(guān)按鈕。

3. 3　電子仿真工作平臺(tái)將會(huì)看到LED按編好的程序完成11進(jìn)制計(jì)數(shù)器的功能。

4　仿真調(diào)試工具

4. 1　在“11進(jìn)制計(jì)數(shù)器”仿真電路運(yùn)行的情況下，單擊主菜單“MCU /MCU8085U1 /Debug View”，將打開(kāi)調(diào)試程序和排除故障窗口。

4. 2　單擊主菜單“MCU /MCU8085U1 /Memory View”，將打開(kāi)MCU存儲(chǔ)器窗口，在該窗口下可以看到特殊函數(shù)寄存器（ SFR ） ; 內(nèi)部RAM （ IRAM ） ; 內(nèi)部ROM（ IROM） ;外部RAM （XRAM） 。借助于以上仿真調(diào)試工具和MCU的存儲(chǔ)器，可以對(duì)程序進(jìn)行諸如設(shè)置斷點(diǎn)、修改程序、觀察地址值、堆棧情況、進(jìn)入子函數(shù)、跳過(guò)指令等操作，從而達(dá)到驗(yàn)證、調(diào)整、修改和完善仿真程序的目的，直至完成所需功能為止。

5　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，相信本文對(duì)單片機(jī)愛(ài)好者會(huì)有很大的啟示，并對(duì)單片機(jī)初學(xué)者起到拋磚引玉的作用。無(wú)需借助實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備，只要擁有一臺(tái)手提電腦就可以在任何時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，很好地滿足了電子工作者在單片機(jī)仿真方面的需求。