1.3 单片机应用研发工具和教学实验装置

1.3.1 单片机软件调试仿真器

单片机软件调试仿真器有多种，如Keil、WAVE。如图1-10所示是常用的Keil软件调试仿真器。将它安装到计算机中，启动后进入工作状态。图1-10右边为其工作界面。

Keil支持汇编语言和C51语言。本书采用Keil对AT89系列单片机（如AT89C51、AT89S51）进行源程序设计、编辑、汇编（编译）生成目标代码和仿真调试。

1.3.2 单片机仿真器

单片机仿真器又称单片机硬件仿真器，型号很多，如图1-11所示是万利52P型仿真器。使用时先要将其软件安装到计算机中，再将通信插口与计算机并行口相连，最后将对应单片机型号的仿真头与单片机应用板的单片机插座对插。使用该仿真器可对用户设计的单片机应用系统进行实时仿真，还可采用设置断点等方式进行调试。

1.3.3 编程器和ISP在系统编程

编程器完成将单片机目标代码编程（也称固化、烧入）到单片机ROM中的任务。编程器型号很多，如图1-12左所示是WH-500型编程器，使用时要通过串口与计算机相连。该编程器可对许多型号的单片机进行编程操作，使用方便。

有些Flash ROM存储器（快闪擦写存储器）的单片机（如AT89S51）可进行ISP在系统编程，简称ISP下载。即使单片机已装配在PCB上也能进行ISP编程，使用非常方便。如图1-12（b）所示是AT89S51单片机的ISP在系统编程下载线图。

1.3.4 PROTEUS EDA（电子设计自动化）

PROTEUS是英国Labcenter Electronics公司研发的EDA（以下简称PROTEUS）。PROTEUS不仅是模拟电路、数字电路、模数混合电路的设计与仿真平台，更是目前世界上最先进、最完整的多种型号单片机（微控制器）应用系统的设计与仿真平台。它真正实现了在计算机上完成从原理图设计与电路设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB的完整的电子设计、研发过程。其基本结构体系如图1-13所示，主要由ISIS电路设计与仿真平台、ProSPICE模数混合仿真器、VSM单片机系统协同仿真和ARES PCB设计构成。PROTEUS还有众多的虚拟仪器（示波器、逻辑分析仪等）、信号源；还有高级图表仿真ASF。它们提供了检测、调试、分析的手段。

本书将PROTEUS中的“单片机应用系统的设计与仿真”引进本课程教学；既是课程重要内容，又是先进的教学方法与手段。

注：ISIS(Intelligent Schematic Input System)：智能原理图输入系统；VSM（Virtual System Modelling）：PROTEUS虚拟系统模型；ProSPICE ：混合模型仿真器；ARES（Advanced Routing and Editing Software）：高级布线编辑软件；PCB(Printed Circuit Board):印制电路板。

1.3.5 单片机课程教学实验装置

1.MCS-51单片机教学实验箱

单片机课程教学实验装置类型多种多样。如图1-14所示的“MCS-51单片机实验箱”是广州风标电子技术有限公司生产的基于PROTEUS的实验箱，可完成30个大学单片机课程实验。其特点是将PROTEUS设计与仿真实践同实际单片机课程实验有机结合。

2.单片机课程教学实验板

如图1-15所示是本书作者设计的单片机课程教学实验板，采用插接式操作，可做20个基础实验。该实验板可进行源程序目标代码的ISP在系统编程，也可取下单片机，采用编程器进行源程序的目标代码编程。实验板左上方是ISP在系统编程（下载）接口，右上方是通过PC的USB接口供电的接插器。