Multisim10在单片机仿真中的应用

2011年3月第30卷第3期

应用天地

Multisim10在单片机仿真中的应用

吴凌燕

(海军航空工程学院青岛分院　青岛　266041)

摘　要:M ultisim10中M CU 模块可实现对8051、8052及PIC 系列单片机的仿真。介绍了M ultisim10的基本情况, 应用M ul -tisim10的M CU 模块仿真了单片机8051控制L ED 灯的点亮过程, 并通过该实例介绍了M ultisim10M C U 仿真模块的基本操作流程以及仿真的过程、方法及注意事项。最后, 总结了M ultisim10M CU 仿真模块进行单片机仿真的优点及不足之处。关键词:M ultisim10; M CU , 单片机仿真中图分类号:T P399　　文献标识码:A

The application of Multisim 10in single -chip microcomputer simulation

Wu Lingyan

(Naval Aeronautical Engineering Institure Qingdao Branch , Qingdao 266041, china )

Abstr act :The M CU module of M ultisim10can be used to sim ulate 8051, 8052and the PIC series micro -controllers . T he

basic information of M ultisim10is int roduced , and its M CU module is used to sim ulate the process that a LED is con -trolled by 8051. In this sim ulation , the basic operating procedures , mothodand notes are proposed . Meanw hile , the advan -tage and disadvange of M CU simulating application are given . Keywor ds :Mu ltisim 10; MC U ; sngle -chip microcom puter sim ulation

0　引　言

M ultisim10是NI 公司下属的Elect ronics Work bench Group 发布的交互式SPICE 仿真和电路分析的软件, 前期发展经历了EWB5. 0、EWB6. 0、Multisim 2001、M ulti -sim 7、M ultisim8、M ultisim9等版本。M CU 是M ulti -sim 10新增的模块, 可对8051、8052及PIC 系列的单片机进行仿真, 支持对外部RAM 、外部ROM 、键盘和LED 、LCD 等外围设备的仿真, 支持C 语言和汇编语言[1-3]。

M ultisim 10M CU 模块可实现对8051、8052和PIC16F84/A 的仿真[4-7], 利用Multisim 10的MC U 模块可完成硬件电路搭接设计、软件加载调试等步骤, 最终完成设计任务。

在日常的教学过程中及电子设计竞赛的培训过程中单片机都必不可少, 学好单片机, 离不开在线编程、仿真。前期的单片机学习, 一般要配备昂贵的硬件仿真器, 并需连接硬件, 才能找出软硬件配合运行的问题。例如:软件Keil 。Keil 支持汇编语言、C 语言以及二者的混合编程, 但其仿真需硬件仿真器M ONITOR -51的支持, 而M ulti -sim 将程序编译、测试与和电路仿真与分析这两大功能完

　收稿日期:2010-8

[8]

美的结合在一起, 弥补了同类软件的不足, 开始为嵌入式

系统软硬件开发提供有力支持。

1　仿真应用

现以单片机控制LED 灯为例, 介绍在Multisim10环境下, 进行仿真的方法与步骤。1. 1　器件选取

首先根据需要, 选取器件, 器件的选取路径如表1所示。

表1　仿真所需器件

器件8051排阻L ED 灯地电源看内存单元内容

选择器件路径

　M aster Database ※Mcu M odule ※805X ※8051　Place Basic ※P RACK ※PRACK A RIA BLE -1×8

　Place Diode ※LED ※BA R -LED -G REEN 　Place Source ※Sour ces ※P ow er Sources ※G r ound

　lace Source ※Sources ※Power Sources ※V cc 　M cu ※M cu window s ※M emery view

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其中单片机的选取及参数设置如图1所示:图1(a ) 所示, 可选单片机80系列的只有8051和8052, 选中器件后, 需給w ork spac e 命名, 在文中如图1(b ) 所示命名为LED , 工作区文件夹指定保存位置, 可以默认, 也可以点击Brow se , 指定文件夹的放置位置。图1(c ) 所示为工程类型(Project type ) 、编程语言的选择(Program ming lan -guage , 编程语言有汇编Assem bler 和C 语言两种可选) , 编译工具(A ssembler /c ompiler tool ) 及工程名称(Project nam e ) 等的选择和确定

。

2011年3月

第30卷第3期

图1　单片机的选取及参数设置

如图1(c ) 所示, 工程的类型可以选择标准(Stand -ard ) , 也可以从外部导入生成好的H EX 文件。图1(d ) 所示为指定要为项目创建的源文件, 可以创建一个空项目(Create empty project ) , 也可增加源文件(Add source file ) , 若选中此项, 需输入增加的源文件的名字。点击Finish , 结束MC U Wizard

。

图2　电路连接

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1. 2　电路搭接

器件放置完毕后, 连接好电路图, 如图2所示。实际的单片机使用中必须提供时钟电路单片机才能正常工作, 但在M ultisim10软件仿真中不加时钟电路单片机也能正常工作。单片机的RAM 、ROM 的大小、及工作时钟的频率都可以修改和设定, 双击已放置好的单片机, 即弹出如图3所示的菜单

。

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图3　仿真电路参数设置

1. 3　程序设计

M ultisim 10的M CU 模块, 支持汇编语言和C 语言编程、具反汇编功能。调试功能包括:断点设置、单步执行、存储器查看、内存改写等, 可完成从硬件电路设计到最终仿真调试所有步骤。程序编写时, 各界面如图4所示。打开设计工具箱(Design T oolBox ) , 如图4(a ) 所示, 弹出如图4(b ) 所示的目录, 点右键, 选择A dd New MC U Surce File , 命名后, 双击新建文件LED . asm , 即进入程序编辑界面; 或者打开M CU 菜单中的M C U Code M anager , 如图4(c ) 所示, 点击“New File ”, 建立一个源程序文件, 就可以打开一个编辑界面, 对程序进行输入和编辑

。

1. 4　程序的编译和运行

程序编写完毕, 点击

键, 进一步完成程

序的编译、链接和仿真。仿真结果在Result 菜单中给出, 如图5所示, 包括出错的代码及位置

。

图5　仿真结果

1. 5　仿真结果

电路的功能为连接在端口P1. 4～P1. 7的LED 灯循环点亮, 点亮的频率由延时程序DELAY 决定, 可以根据需要修改。

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2　结束语

本文以M ultisim10仿真单片机控制LED 点亮的内容为例, 详细描述了器件的放置, 参数的设置, 仿真的步骤等, 为技术人员学习软件或学生仿真提供一定的参考。

M ultisim 10在单片机方面仿真应用的先行, 使得单片机课程的学习, 更简易、更形象、更快捷, 一方面节约了教学的成本; 另一方面使得课程的内容更易于被学生学习和接受。从学生的角度来讲, 更易于拓展思维, 大胆地去设计, 提供了一个良好的创新、发展的平台, 但从科研、开发应用角度而言, 软件的不足之处是其支持的单片机种类还不够丰富。

参考文献

2011年3月第30卷第3期

北京:清华大学出版社, 2005.

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测量技术, 2008, 31(7) :171-174.

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的实验新方法[J ]. 理论与方法, 2008, 27,(2) :3-6. [7]　刘超等. 基于N I M ultisim10M CU 模块的单片机仿真[J ]. 国外电子测量技术, 2008, 27(8) :58-60. [8]　何敏, 聂典, 刘荣. 用M ultisim 10实现微处理器的设

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作者简介

[1]　唐前辉. P ro teus ISIS 和K eil 在单片机教学中的应用[J ]. 重庆电力高等专科学校学报, 2006, 11(4) :46-49.

[2]　熊伟, 侯传教. M ultisim7电路设计及仿真应用[M ].

吴凌燕, 讲师, 研究方向为智能仪表、软件仿真。

(上接第66页) [9]　白剧宪. 低噪声频率合成[M ]. 西安:西安交通大学

出版社, 1994:108-112. [10]徐兴福. ADS 2008射频电路设计与仿真实例[M ].

北京:电子工业出版社, 2009:278-281.

作者简介

杨政, 中国电子科技集团第41研究所工程师, 主要研

究方向为电子测量仪器。

黄武, 中国电子科技集团第41研究所高级工程师, 主要研究方向为电子测量仪器。

(上接第40页)

　　为了方便读者的学习和查阅, 新书在书的最后面还列出了附录A 到附录G , 即相关的公式、系数、符号和名称。新书适应面广, 可作为高等学校电气信息类各专业本科及

专科生教材, 仪器仪表类专业的基础教材, 亦可作为在企业学习、实习及在职科技人员继续教育、培训的教材和工作参考书。

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