一種51單片機虛擬實驗室的建立方法

4．1 Proteus和Keil的聯(lián)合調試
使用Proteus和Keil的聯(lián)合調試，在原理圖的設計階段就可以對設計進行評估，驗證所設計電路的軟硬件是否達到設計要求的技術指標；還可以通過改變元器件參數(shù)使整個電路性能達到最優(yōu)化，以節(jié)省設計時間與經費，提高設計效率與質量。
Proteus可以和Keil聯(lián)調設置步驟如下：
(1)復制安裝目錄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)原來字段選用一個不重復的數(shù)值就可以了。引號內的名字隨意。
(3)打開Proteus，畫出相應電路，在Proteus的“Debug”菜單中選中“Use Remote Debug Monitor”。
(4)進入Keil的Project菜單Option for Target“工程名”，在Debug選項中右欄上部的下拉菜單選中Proteus Driver，再進入Settings，PC的IP設為127．0．0．1，端口號為8000。
(5)在Keil中進行debug，同時在Proteus中查看直觀的結果。
通過這樣的設置，就可以像使用仿真器一樣調試程序。
4．2 使用虛擬串口建立上位機和下位機的通信
PC上位機與下位機的聯(lián)系，傳統(tǒng)上是通過物理接口如串并口等完成。虛擬實驗室中，由于下位機在PC中用軟件模擬實現(xiàn)，上位機與下位機的聯(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上位機和Proteus中建立的單片機系統(tǒng)完成通信的串口。值得注意的是，這種通信只能在兩個虛擬串口之間進行，該例子中，上位機和單片機系統(tǒng)各使用一個虛擬串口，從而實現(xiàn)通信。
Virtual Serial Ports Driver XP 5．1界面如圖6所示，左側Physical ports代表PC機物理串口。該例子所用計算機為COM1和COM2，點擊Add／Removeports中Add pair左邊First，Second下拉框，分別選中COM3，COM4；然后點擊Add pair按鈕，就加入了虛擬串口COM3，COM4，如圖左側Virtual ports所示。這樣，上位機VB程序以及Proteus中的單片機系統(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 上下位機聯(lián)合調試及結果
以上步驟完成之后，啟動仿真就可以實現(xiàn)上、下位機的聯(lián)合調試。運行虛擬串口軟件 (vspdXP 5．1)點擊Proteus中的運行按鈕，選中或取消選中VB界面中代表LED的checkbox，然后點擊發(fā)送按鈕，Proteus界面中對應的LED 小燈便實現(xiàn)亮滅。運行效果如圖7所示。通過觀察，該方法建立的虛擬實驗室其功能得以實現(xiàn)。

6 結 語
在此通過一個簡單實例詳細介紹一種虛擬實驗室的建立方法，可以看出使用純軟件的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)單片機開發(fā)硬件或軟硬結合的調試方法，使得單片機實驗室的建立僅依賴一臺電腦和若干的軟件，實現(xiàn)了包括上位機在內的單片機系統(tǒng)的調試仿真。具有直觀、節(jié)省成本，與實際最為接近等特點。為個人單片機的學習提供了經濟、高效的實現(xiàn)方案，同時，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，為單片機項目的開發(fā)提供了新的方法。