基于multisim10的單片機(jī)仿真設(shè)計(jì)研究.doc

基于multisim10的單片機(jī)仿真設(shè)計(jì)研究王 棟（1. 蘇州大學(xué)，江蘇 蘇州 215000；2. 蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215000）摘 要：介紹了利用multisim10設(shè)計(jì)單片機(jī)的理論、方法和過(guò)程。利用軟件來(lái)設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)的電路圖、源程序，并通過(guò)不同的手段仿真分析系統(tǒng)，并獲得了比較理想的效果。關(guān)鍵詞：Mulitsim10；單片機(jī)；仿真 MCU Simulation-based Design of multisim10 WANG Dong（1. Suzhou University, Suzhou, Jiangsu 215000；2. Suzhou Industrial Vocational and Technical College，Suzhou, Jiangsu 215000）Abstract：Describes the design of microcontrollers using multisim10 theory, methods and processes. using software to design the circuit, source code, and through different means of simulation analysis system, and obtained relatively good results.Key words：Mulitsim10 MCU; Simulation作者簡(jiǎn)介：王 棟（1981），男，浙江湖州人，助教，研究方向：通信工程。Multisim是目前高校和科研部門中應(yīng)用最多的電子電路仿真軟件，他有極強(qiáng)的仿真功能，界面友好，形象的“虛擬儀表”，使它成為迄今為止使用最方便，最直觀的仿真軟件之一。自Multisim9以后，NI Multisim就致力于完善MCU單片機(jī)仿真的開發(fā)，而NI Multisim10開始它擁有了強(qiáng)大的MCU模塊，支持4種類型的單片機(jī)芯片,支持對(duì)外部RAM、外部ROM、鍵盤和LCD等外圍設(shè)備的仿真，分別對(duì)4 種類型芯片提供匯編和編譯支持；所建項(xiàng)目支持C代碼、匯編代碼以及16進(jìn)制代碼,并兼容第三方工具源代碼；包含設(shè)置斷點(diǎn)、單步運(yùn)行、查看和編輯內(nèi)部RAM、特殊功能寄存器等高級(jí)調(diào)試功能。再加上其強(qiáng)大的數(shù)字儀器環(huán)境和數(shù)字分析環(huán)境，使其成為為數(shù)不多的經(jīng)典單片機(jī)仿真軟件之一。1 Multisim 10中單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)為了說(shuō)明Multisim10強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)功能，在此選擇了單片機(jī)串并口轉(zhuǎn)換LED顯示電路作為對(duì)象。本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)與七段數(shù)碼顯示器，通過(guò)4個(gè)串聯(lián)的串入/并出移位寄存器74LS164直接驅(qū)動(dòng)，該電路可以同8051單片機(jī)的串行口（或兩根I/O線）直接相連，通過(guò)串行口將顯示段碼逐位送出，并用四個(gè)數(shù)碼管同時(shí)顯示四位十進(jìn)制數(shù)。在Multisim原理圖設(shè)計(jì)文件中調(diào)用豐富的元件庫(kù)并繪制電路圖如圖1所示： 圖1 單片機(jī)串并口轉(zhuǎn)換LED顯示電路2 Multisim10中的程序設(shè)計(jì)（1）在總的工程下面建立原理圖/MCUworkspace/protject/.asm匯編程序設(shè)計(jì)文件，分支結(jié)構(gòu)如圖2所示： 圖2 Multisim10下的單片機(jī)設(shè)計(jì)文件構(gòu)架（2）在main.asm文件中編寫程序代碼如下： $MOD51; This includes 8051 definitions for the Metalink assembler；（Multisim10編譯匯編語(yǔ)言必須要寫的） ORG 0000H MOV SCON,#00H MOV R0,#09H ；R0為段碼表偏移量，第一個(gè)數(shù)正好訪問(wèn)90H，即顯示9 MOV R1,#04H ；R1為計(jì)數(shù)器，顯示4個(gè)數(shù)START:MOV DPTR,#TABLE ；段碼表地址入DPTR MOV A,R0 ；取偏移量 MOVC A,A+DPTR ；取段碼值 MOV SBUF,A ；將段碼送出 JNB TI,$ ；判斷是否發(fā)送完成 CLR TI DEC R0 ；偏移量減1 DJNZ R1,START ；循環(huán) SJMP $TABLE:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H；09的段碼表END3 Multisim 10中單片機(jī)系統(tǒng)電路仿真（1）在源文件里選擇build進(jìn)行編譯，并順利通過(guò)，即在軟件平臺(tái)上將源程序與硬件電路融為一體。（2）在原理圖設(shè)計(jì)文件中點(diǎn)擊仿真運(yùn)行按鈕 ，得到預(yù)計(jì)的仿真結(jié)果，如圖3所示。圖3 單片機(jī)串并口轉(zhuǎn)換LED顯示電路仿真結(jié)果（3）利用邏輯分析儀進(jìn)行系統(tǒng)二次仿真使用邏輯分析儀對(duì)單片機(jī)串并口轉(zhuǎn)換LED顯示電路輸出部分進(jìn)行邏輯分析，將兩個(gè)邏輯分析儀的32個(gè)測(cè)量引腳與4個(gè)74LS164N的32并行輸出口連接。對(duì)邏輯分析儀進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置，再次使用仿真運(yùn)行按鈕，將并行輸出的32路信號(hào)顯示在兩個(gè)邏輯分析儀的窗口中，如圖4、圖5所示。 圖4 左側(cè)數(shù)碼管顯示6、7 圖5 右側(cè)數(shù)碼管顯示8、9再一次證明單片機(jī)串并口轉(zhuǎn)換LED顯示電路的正確性。至此，單片機(jī)系統(tǒng)在Multisim10中的仿真設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。4 結(jié)束語(yǔ)通過(guò)Multisim10設(shè)計(jì)仿真的單片機(jī)系統(tǒng)具有較高的可靠性，其豐富的庫(kù)元件和虛擬儀器以及強(qiáng)大分析手段，使得其在電子設(shè)計(jì)仿真領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越明顯。參考文獻(xiàn):1 陳松、華永平.電子線路課程設(shè)計(jì)仿真、設(shè)計(jì)與制作M.南京：東南大學(xué)出版社，20052 黃培根.Multisim 10虛擬仿真和業(yè)余制版實(shí)用技術(shù)M.北京: 電子工業(yè)出版社,2008工作單位：第一單位蘇州大學(xué)，第二單位蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院郵編：215000電話：13