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1、基于Protues仿真的MCS―51單片機教學實踐與探討 摘要：利用仿真軟件Protues和偉福編譯軟件可以生動直觀地演示硬件電路和程序的執(zhí)行過程，以此來解決單片機課程中常見的問題。通過具體實例的講解，解釋清楚這些問題的本質?！ ￡P鍵詞：MCS-51匯編語言仿真Protues偉福軟件 PracticeanddiscussionofMCS-51MCUteachingbasedonsimulationofProtues HouJuncai，YangShuqin NorthwestA&Funiversity，Y
2、angling，712100，China Abstract：Inteachingpractice，softwareofProtueswasusedtodemonstratetheworkprocessofcircuitandprogramofMCSsystem，tostudents，thedifficultproblembecomeeasytounderstand.Thepaperusingtypicalexamplesrevealtheessenceofthesedifficulties.TheProtues
3、isrecommendedinMCSteaching. Keywords：MCS-51MCU；assemblinglanguage；simulation；Protues；Wavesoftware10 單片機是高校電子、電氣、機電、信息類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課，具有極強的實踐性和綜合性，對學生硬件電路設計能力、軟件編程能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著重要作用；另外對學生掌握職業(yè)技能、增強就業(yè)競爭力具有十分重要的意義。受各種條件限制，傳統(tǒng)的教學往往把理論講授、實驗教學、實踐環(huán)節(jié)分開。在理論講授時，由于有些問題教材中介紹
4、不清，學生學習時，不可避免地存在迷惑和誤解。Protues軟件以其強大的單片機仿真功能受到學習者的歡迎，它可以對單片機系統(tǒng)進行軟硬件設計和仿真。在教學環(huán)節(jié)中引入Protues軟件來模擬實際電路，通過各個顯示窗口可以直觀地展示電路的工作過程和代碼的執(zhí)行過程，增加了學習的興趣，讓學生感性認識電路與程序的運行過程，更有助于掌握授課內容。 筆者根據(jù)教學實踐，利用Protues對學生在學習過程中常見的問題和誤區(qū)進行分析和探討?！ ?MCS-51單片機常見問題與誤區(qū)在Protues下仿真解決及解釋 1.1內部數(shù)據(jù)存儲器R
5、AM高128B單元與特殊功能寄存器地址重疊問題 初學者往往對內部RAM高128B的使用問題易混淆。52子系列單片機80H～0FFH的單元既是內部RAM地址，又是特殊功能寄存器（SFR）的地址。作為RAM使用時只能用寄存器間接尋址，而對SFR只能直接尋址。對51子系列內部RAM高128B不可用，雖然對這些地址單元用寄存器間接尋址方式尋址讀寫時編譯不會出錯，但讀寫無效；對這些地址單元用直接尋址方式訪問時，訪問的是SFR。即對高128B的內部數(shù)據(jù)存儲器單元來說，作為RAM和SFR有著相同的地址單元，但有著不同的物理空
6、間。例如在Protues下選取80C51單片機，用下列程序進行驗證： ORG0000H MOVR0，#90H MOVA，@R010 MOV@R0，#08HH MOV90H，#80H SJMP$ END 在Protues下單步仿真結果如圖1所示： ?、俅a窗口②內部RAM窗口 ?、跾FR窗口 a第一條指令執(zhí)行完后的狀態(tài) ①代碼窗口②內部RAM窗口③SFR窗口 b第二條指令執(zhí)行完后的狀態(tài) ?、俅a窗口②SFR窗口 c第三條指令執(zhí)行完后的狀態(tài) ①代碼窗口②SFR窗口 d第四條指令執(zhí)行完后的狀
7、態(tài) 圖180C51單片機高128個地址單元訪問仿真過程 程序編譯時完全通過，不提示錯誤，但從圖1的仿真可以看出，在Protues仿真圖的InternalMemory窗口中并沒有給出高128個地址單元。程序的前三條指令執(zhí)行完后，SFR窗口中地址單元90H的內容并沒有變化，因為寄存器間接尋址方式對SFR無效。而第四條指令執(zhí)行后，地址單元90H的內容發(fā)生改變，因為直接尋址訪問的是SFR?！ 〗又?052的情形，用下列程序來驗證： ORG0000H10 MOV90H，#55H MOVR0，#90H MOVA
8、，@R0 MOV@R0，#08H SJMP$ END 由圖2可以看出，第一條指令執(zhí)行完后，數(shù)據(jù)55H直接傳送給SFR的90H，而InternalMemory中90H的內容并沒有改變，因為對目的操作數(shù)而言，尋址方式是直接尋址，直接尋址訪問的是SFR，而不是內部數(shù)據(jù)存儲器。MOVA，@R0執(zhí)行完后A（地址為SFR中的E0H）的內容為00H，而非55H，因為內部數(shù)據(jù)存儲
