摘要 介紹了利用multisim10設(shè)計(jì)單片機(jī)的理論、方法和過程。利用軟件來設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)的電路圖、源程序,并通過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
中圖分類號(hào)TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1673-9671-(2009)111-0005-01
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,它有極強(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)用豐富的元件庫并繪制電路圖如圖1所示:
2 Multisim10中的程序設(shè)計(jì)
2.1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:
2.2在main.asm文件中編寫程序代碼如下:
$MOD51; This includes 8051 definitions for the Metalink assembler;(Multisim10編譯匯編語言必須要寫TABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H;0~~9的段碼表END
3 Multisim 10中單片機(jī)系統(tǒng)電路仿真
3.1在源文件里選擇build進(jìn)行編譯,并順利通過,即在軟件平臺(tái)上將源程序與硬件電路融為一體。
3.2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:
3.3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:
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
通過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,2005.
[2] 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.