一種51單片機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立方法

4．1 Proteus和Keil的聯(lián)合調(diào)試
使用Proteus和Keil的聯(lián)合調(diào)試，在原理圖的設(shè)計(jì)階段就可以對設(shè)計(jì)進(jìn)行評估，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)電路的軟硬件是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的技術(shù)指標(biāo)；還可以通過改變元器件參數(shù)使整個(gè)電路性能達(dá)到最優(yōu)化，以節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間與經(jīng)費(fèi)，提高設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量。
Proteus可以和Keil聯(lián)調(diào)設(shè)置步驟如下：
(1)復(fù)制安裝目錄Proteus＼MODELS下的VDM51．dll文件到Keil安裝目錄的＼C51＼BIN目錄中。
(2)修改Keil安裝目錄下Tools．ini文件，在C51字段加入TDRV5=BIN＼VDM51．DLL("PROTEUS 6EMULATOR")并保存。在這里，不一定要用TDRV5，根據(jù)原來字段選用一個(gè)不重復(fù)的數(shù)值就可以了。引號內(nèi)的名字隨意。
(3)打開Proteus，畫出相應(yīng)電路，在Proteus的“Debug”菜單中選中“Use Remote Debug Monitor”。
(4)進(jìn)入Keil的Project菜單Option for Target“工程名”，在Debug選項(xiàng)中右欄上部的下拉菜單選中Proteus Driver，再進(jìn)入Settings，PC的IP設(shè)為127．0．0．1，端口號為8000。
(5)在Keil中進(jìn)行debug，同時(shí)在Proteus中查看直觀的結(jié)果。
通過這樣的設(shè)置，就可以像使用仿真器一樣調(diào)試程序。
4．2 使用虛擬串口建立上位機(jī)和下位機(jī)的通信
PC上位機(jī)與下位機(jī)的聯(lián)系，傳統(tǒng)上是通過物理接口如串并口等完成。虛擬實(shí)驗(yàn)室中，由于下位機(jī)在PC中用軟件模擬實(shí)現(xiàn)，上位機(jī)與下位機(jī)的聯(lián)系與傳統(tǒng)有所區(qū)別。這里使用虛擬串口軟件Virtual Serial Ports Driver XP 5．1，其目的是用軟件虛擬出VB上位機(jī)和Proteus中建立的單片機(jī)系統(tǒng)完成通信的串口。值得注意的是，這種通信只能在兩個(gè)虛擬串口之間進(jìn)行，該例子中，上位機(jī)和單片機(jī)系統(tǒng)各使用一個(gè)虛擬串口，從而實(shí)現(xiàn)通信。
Virtual Serial Ports Driver XP 5．1界面如圖6所示，左側(cè)Physical ports代表PC機(jī)物理串口。該例子所用計(jì)算機(jī)為COM1和COM2，點(diǎn)擊Add／Removeports中Add pair左邊First，Second下拉框，分別選中COM3，COM4；然后點(diǎn)擊Add pair按鈕，就加入了虛擬串口COM3，COM4，如圖左側(cè)Virtual ports所示。這樣，上位機(jī)VB程序以及Proteus中的單片機(jī)系統(tǒng)就可以像使用物理串口一樣使用虛擬串口COM3，COM4。如前文所述， Proteus中的COMPIM元件使用虛擬串口COM4，VB中使用虛擬串口COM3。完成這些步驟，就能使用虛擬出的串口COM3，COM4。

5 上下位機(jī)聯(lián)合調(diào)試及結(jié)果
以上步驟完成之后，啟動仿真就可以實(shí)現(xiàn)上、下位機(jī)的聯(lián)合調(diào)試。運(yùn)行虛擬串口軟件 (vspdXP 5．1)點(diǎn)擊Proteus中的運(yùn)行按鈕，選中或取消選中VB界面中代表LED的checkbox，然后點(diǎn)擊發(fā)送按鈕，Proteus界面中對應(yīng)的LED 小燈便實(shí)現(xiàn)亮滅。運(yùn)行效果如圖7所示。通過觀察，該方法建立的虛擬實(shí)驗(yàn)室其功能得以實(shí)現(xiàn)。

6 結(jié) 語
在此通過一個(gè)簡單實(shí)例詳細(xì)介紹一種虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立方法，可以看出使用純軟件的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)單片機(jī)開發(fā)硬件或軟硬結(jié)合的調(diào)試方法，使得單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建立僅依賴一臺電腦和若干的軟件，實(shí)現(xiàn)了包括上位機(jī)在內(nèi)的單片機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試仿真。具有直觀、節(jié)省成本，與實(shí)際最為接近等特點(diǎn)。為個(gè)人單片機(jī)的學(xué)習(xí)提供了經(jīng)濟(jì)、高效的實(shí)現(xiàn)方案，同時(shí)，使得軟、硬件配置更加靈活，縮短了開發(fā)周期，節(jié)省了開發(fā)成本，避免了制版焊接等過程中的不確定因素，為單片機(jī)項(xiàng)目的開發(fā)提供了新的方法。