基于multisim10的單片機仿真設計研究.doc

基于multisim10的單片機仿真設計研究王 棟（1. 蘇州大學，江蘇 蘇州 215000；2. 蘇州工業(yè)職業(yè)技術學院，江蘇 蘇州 215000）摘 要：介紹了利用multisim10設計單片機的理論、方法和過程。利用軟件來設計單片機系統(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。關鍵詞：Mulitsim10；單片機；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用最多的電子電路仿真軟件，他有極強的仿真功能，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單片機仿真的開發(fā)，而NI Multisim10開始它擁有了強大的MCU模塊，支持4種類型的單片機芯片,支持對外部RAM、外部ROM、鍵盤和LCD等外圍設備的仿真，分別對4 種類型芯片提供匯編和編譯支持；所建項目支持C代碼、匯編代碼以及16進制代碼,并兼容第三方工具源代碼；包含設置斷點、單步運行、查看和編輯內(nèi)部RAM、特殊功能寄存器等高級調(diào)試功能。再加上其強大的數(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)典單片機仿真軟件之一。1 Multisim 10中單片機系統(tǒng)電路設計為了說明Multisim10強大的單片機系統(tǒng)仿真設計功能，在此選擇了單片機串并口轉(zhuǎn)換LED顯示電路作為對象。本設計利用單片機與七段數(shù)碼顯示器，通過4個串聯(lián)的串入/并出移位寄存器74LS164直接驅(qū)動，該電路可以同8051單片機的串行口（或兩根I/O線）直接相連，通過串行口將顯示段碼逐位送出，并用四個數(shù)碼管同時顯示四位十進制數(shù)。在Multisim原理圖設計文件中調(diào)用豐富的元件庫并繪制電路圖如圖1所示： 圖1 單片機串并口轉(zhuǎn)換LED顯示電路2 Multisim10中的程序設計（1）在總的工程下面建立原理圖/MCUworkspace/protject/.asm匯編程序設計文件，分支結構如圖2所示： 圖2 Multisim10下的單片機設計文件構架（2）在main.asm文件中編寫程序代碼如下： $MOD51; This includes 8051 definitions for the Metalink assembler；（Multisim10編譯匯編語言必須要寫的） ORG 0000H MOV SCON,#00H MOV R0,#09H ；R0為段碼表偏移量，第一個數(shù)正好訪問90H，即顯示9 MOV R1,#04H ；R1為計數(shù)器，顯示4個數(shù)START:MOV DPTR,#TABLE ；段碼表地址入DPTR MOV A,R0 ；取偏移量 MOVC A,A+DPTR ；取段碼值 MOV SBUF,A ；將段碼送出 JNB TI,$ ；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中單片機系統(tǒng)電路仿真（1）在源文件里選擇build進行編譯，并順利通過，即在軟件平臺上將源程序與硬件電路融為一體。（2）在原理圖設計文件中點擊仿真運行按鈕 ，得到預計的仿真結果，如圖3所示。圖3 單片機串并口轉(zhuǎn)換LED顯示電路仿真結果（3）利用邏輯分析儀進行系統(tǒng)二次仿真使用邏輯分析儀對單片機串并口轉(zhuǎn)換LED顯示電路輸出部分進行邏輯分析，將兩個邏輯分析儀的32個測量引腳與4個74LS164N的32并行輸出口連接。對邏輯分析儀進行簡單的設置，再次使用仿真運行按鈕，將并行輸出的32路信號顯示在兩個邏輯分析儀的窗口中，如圖4、圖5所示。 圖4 左側數(shù)碼管顯示6、7 圖5 右側數(shù)碼管顯示8、9再一次證明單片機串并口轉(zhuǎn)換LED顯示電路的正確性。至此，單片機系統(tǒng)在Multisim10中的仿真設計已經(jīng)完成。4 結束語通過Multisim10設計仿真的單片機系統(tǒng)具有較高的可靠性，其豐富的庫元件和虛擬儀器以及強大分析手段，使得其在電子設計仿真領域的應用價值越來越明顯。參考文獻:1 陳松、華永平.電子線路課程設計仿真、設計與制作M.南京：東南大學出版社，20052 黃培根.Multisim 10虛擬仿真和業(yè)余制版實用技術M.北京: 電子工業(yè)出版社,2008工作單位：第一單位蘇州大學，第二單位蘇州工業(yè)職業(yè)技術學院郵編：215000電話：13