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第30卷第3期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PI C 系列单片机的仿真。
介绍了M ultisim10的基本情况,应用M u-l tisim10的M CU 模块仿真了单片机8051控制LED 灯的点亮过程,并通过该实例介绍了M ultisim10M CU 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:AThe application of Multisim 10insingle -chip microcomputer simulationWu L ingyan(Naval Aeronautical Engineering Institure Qingdao Branch,Qingdao 266041,china)Abstr act :T he M CU module of M ult isim10can be used to sim ulate 8051,8052and t he PIC series micro -cont rollers.T hebasic informat ion of M ultisim10is introduced,and it s M CU module is used to sim ulate the process that a LE D is con -trolled by 8051.In th is sim ulation,the basic operating procedures,mothodand notes are proposed.Meanw hile,the advan -tage and disadvange of M CU simulat ing applicat ion are given.Keywor ds:Mult isim 10;MCU ;sngle -chip microcom puter sim ulation收稿日期:2010-80 引 言M ult isim10是NI 公司下属的Electronics 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 ult-i sim 7、M ultisim8、M ult isim9等版本。
高等教育 课程教育研究·47·过勤工俭学知道父母挣钱的不易，有利于学生的成长也能让学生返校后更加勤奋的学习，其二可以对他们日后的工作多多少少做一些铺垫，至少，熟悉了现在的工作环境后，日后到了工作单位，也不至于太陌生，也就更容易适应新的工作岗位了。
因此在这个立场上许多职校、家长以及学生本人都能坦然接受并鼓励学生本人参与勤工俭学这一成长过程。
二、参与工程中正确看待利与弊，找准自己的位置然而任何事情有利就有弊，就像力的原理力是相互性的；在勤工俭学这一社会活动上同样的在这一点，在这些年职校学生中，做得也不是尽善其美。
在这一活动中有这样一部分学生存在，扛着背包去了一个单位。
一看，啊！怎么就这样啊！和自己想的差的太远了，这是人呆的地方嘛，不干了，就走了。
当然，这算是比较极端的例子。
更多的是，干上一个礼拜、一个月，干上一段时间就走了的，是大有人在。
这里面，学生有原因，某些施工单位也有一定原因。
这个原因，余学生而言、只能说他们初出茅庐、把一切想象的太美好，在真正经历现实社会的时候才会被社会一巴掌扇醒；也不怪学生想象的太美好只能说他们还没经历过社会没有那么好的心态去承受、去迎接新事物。
对此我只是想说：贵在坚持。
每回我都鼓励学生，要坚持，不要老是想着换个单位就好了。
勤工俭学多为电子厂、一天两班制上班时间比较长，大都是这个样子，远离市区，早出晚归，没有星期六、星期天，少有节假日，……定要根据自身的情况，看看是不是真的不能适应。
换而言之不是逃避回家而是就算换一家单位，或许等你换了新的工作环境心里倒又觉得，咋还不如我前面那一家哩！每回有这种情况，我都要调侃学生：“都说人比人气死人，可是你有没有想过别的同学都能做下来为什么自己不能呢？难道自己就比别人差！”对方只是苦笑着摇头，没有言语了。
其实在人生的路上怎么可能一帆风顺，当你感觉累的时候或许你只是在走上坡路，你看见坐在路边休息的同伴很是轻松你心里难道就松懈？可是你忘了他已经在原地踏步，而你还在不断向前；近期网上有段很火的话，砍柴人和放羊人的故事，有人认为砍柴人应该放弃跟放羊人的无效社交，也有人认为砍柴人是在跟放羊人交流经验好知道哪里的柴多，这个故事只是想告诉我们端正自己的心态端正自己的角度；在人生的路上人们或许会选择不同的路走，但唯有一点不该前行的道路上一碰到石头就掉头往家里走，一旦养成这样的心理，想要到达目的地着实有些困难。
他实验一 NI multisim 10仿真软件的基本操作1．本次实验的目的和要求NI Multisim 10仿真软件是电子电路计算机仿真设计与分析的基础。
本次实验的目的和要求：掌握NI multisim 10系统，NI multisim 10的主窗口、菜单栏、工具栏、元器件库、仪器仪表库的基本界面；NI Multisim 10的文件（File）、编辑（Edit）、创建子电路等基本操作；元器件的操作、电路图选项的设置、导线的操作、输入/输出端等电路创建的基础；数字多用表、示波器、函数信号发生器、电压表、电流表等仪器仪表的基本操作；NI Multisim 10的电路分析菜单和分析方法。
2．实践内容或原理重点掌握NI Multisim 10仿真软件的基本操作方法，重点是NI Multisim 10的菜单、工具栏、元器件库、仪器仪表库、电路创建的操作方法。
主要包含有：①NI multisim 10的基本界面、主窗口、菜单栏、工具栏②NI multisim 10的元器件库③NI multisim 10的仪器仪表库④NI multisim 10的基本操作a. 文件（File）基本操作b. 编辑（Edit）的基本操作c. 创建子电路（Place →New Subcircuit）d. 在电路工作区内输入文字（Place→Text）e. 输入注释（Place→Comment）f. 编辑图纸标题栏（Place→Title Block）⑤电路创建的基础a. 元器件的操作b. 电路图选项的设置c. 导线的操作e. 输入/输出端⑥仪器仪表的使用a. 仪器仪表的基本操作b. 数字多用表（Multimeter）c. 函数信号发生器（Function Generator）d. 瓦特表（Wattmeter）e. 示波器（Oscilloscope）f. 波特图仪（Bode Plotter）g. 字信号发生器（Word Generator）h. 逻辑分析仪（Logic Analyzer）i. 逻辑转换仪（Logic Converter）j. 失真分析仪（Distortion Analyzer）k. 频谱分析仪（Spectrum Analyzer）l. 网络分析仪（Network Analyzer）m. 电流/电压（I/V）分析仪n. 测量探针和电流探针o. 电压表p. 电流表⑦NI multisim 10的分析菜单3．需用的仪器、试剂或材料等①计算机②NI Multisim电子电路计算机仿真软件③教材《基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析》黄智伟主编，电子工业出版社，20114．实践步骤或环节本次实验的目的和要求是重点掌握NI Multisim 10的基本内容和使用方法，这是进行以后各章学习的基础。
用户仿真界面的设置2.1.1全局参数的设置选项（option）—》Global preferences弹出如下所示：路径（显示Multisim 10在电脑中所有的文件的路径，可按照习惯更改系统默认存储路径）保存：对文件的保存方式进行设置，用户可选择创建安全备份、设置自动保存时间间隔和仿真结果保存。
零件：●符号标准：ANSI美国标准DIN欧洲标准，我国的元器件符号与欧洲的相近。
●数字仿真设置：理想的可实现快速仿真，真实的更加贴近真实不过需要电源和接地端。
常规2.1.2图纸属性设置选项（option）—》sheet preferences 电路PCB（印刷电路板）可见2.2元器件基本操作2.2.1选取元器件（鼠标放在上面不动时有中文解释）2.2.2搜索元器件单击元器件》元器件选择对话框》搜索元器件》单击高级可提供更多的搜索条件2.2.3复制元器件选中要复制的元器件快捷键复制Ctrl+C 张贴Ctrl+V 或者2.2.4元器件的调整2.2.5元器件的删除delete2.3连接线的基本操作2.3.1线路的连接1)元器件与元器件的连接2)元器件与连接线的连接3)连接线交叉连接如下所示，如果没有节点说明两条线没有接到一起4)在已经连接好的连接线上添加元器件2.3.2连接线位置的调整单击导线，将鼠标放置在导线上，光标变成可调整的状态时即可拖动导线2.3.3连接线颜色的调整连接线的默认颜色可以在图纸设置进行修改或者只需改变某一段连接线的颜色，单击连接线在按鼠标右键即可2.3.4节点的操作放置》节点删除：选中节点，鼠标右键删除2.3.5删除导线选中，鼠标右键或者直接delete2.4文本和标题栏2.4.1修改元件标识1．元器件双击所要修改的某个元器件（如下所示），便可以对参数进行设置。
2．节点节点标号自动分配，要修改则双击要更改节点的导线2.4.2添加文本放置》文本2.4.3添加注释放置》注释双击注释图标2.4.4电路标题栏放置》标题栏title blockNI公司标志、标题、设计人、审核人、审批人、描述、文档编号、日期、图纸编号、版本、图纸尺寸2.5电路图打印2.6Multisim 10帮助。
详解Multisim 10仿真实验步骤时间：2010-06-22 04:19:17 来源：作者：一、实验目的熟悉并掌握Multisim10对单片机的仿真过程。
加深对单片机硬件以及软件理论知识的理解。
二、实验原理1、Multisim10美国国家仪器公司下属的ElectroNIcs Workbench Group在今年年初发布了Multisim 10。
新版的Multisim10，加入了MCU模块功能，可以和8051等单片机进行编程联调，该软件元件丰富，界面直观，虚拟仪器的逼真度达到了让人相当高的程度，是电子设计、电路调试、虚拟实验必备良件。
工程师们可以使用Multisim 10交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
下面将简单介绍一下Multisim10刚加进来的MCU模块的使用方法。
双击桌面上的multisim10图标，由于软件比较大，需要等待一定的时间才能进入以下界面（图一）：图一Multisim10界面和Office工具界面相似，包括标题栏、下拉菜单、快捷工具、项目窗口、状态栏等组成。
标题栏用于显示应用程序名和当前的文件名。
下拉菜单提供各种选项。
快捷工具分为：文件工具按钮，器件工具按钮，调试工具按钮，这些按钮在下拉菜单中都有，并经常用到，现在放在工具栏里是为了方便使用。
项目窗口中的电路窗口是用来搭建电路的，Design Toolbox工具栏是用来显示全部工程文件和当前打开的文件。
状态栏用于显示程序的错误和警告，如果有错误和警告那还还需要重新修改程序。
直到没有错误为止才能正常加载程序。
在电路窗口的空白处点击鼠标右键，将出现如下菜单（图二）：图二菜单包括：放置元件（place component）、连接原理图（place schematic）、放置图形（place graphic）、标注（place comment）等，这里我们最常用到的只有第一个放置元件：点击菜单中第一个选项或者按“CTRL+W”会出现以下元器件选择对话框（图三）：图三在Group中选择我们需要的器件的类别，在Family中选择我们需要的器件，点击“OK”即可。
在选择805X和PIC等可编程器件时会出现如下对话框（图四）：图四这时我们只要在“Please enter the workspace name”中输入英文的文件名就可以点击“Next”进入第二步（图五）：详解Multisim 10仿真实验步骤时间：2010-06-22 04:19:17 来源：作者：图五在第二步中要选择的是：在“Programming language”中选择“ Assembly”，表示用汇编语言编写，如果选择“C”则表示用用C语言编写。
点击“Finish”,完成了对单片机的设置。
那么在软件界面左边的“Design Toolbox”中会出现新的文件，如下图（图六）所示：图六点击Circuit1项目窗口即显示电路窗口（图七）：图七点击main.asm，项目窗口中就显示编程窗口（图八）：图八回到电路窗口，按照下图选择元器件，并且按照下图（图九）将电路连接好：图九连好电路图以后，点击main.asm来到编程窗口（图十）进行程序的编写：图十程序写在“$MOD51”和“END”之间（图十一）：图十一程序写完以后要进行程序载入，用鼠标右键点击Design Toolbox栏里的main.asm，选择“Build”，然后在软件的最下方的“Spreedsheet View”栏中会显示编程的错误和警告，如果出现错误会在该栏中显示并显示出错的具体位置，那么我们要回到编程窗口找到错误并修改，一直修改到0错误和0警告为止（图十二）。
详解Multisim 10仿真实验步骤时间：2010-06-22 04:19:17 来源：作者：图十二以上工作完成以后，我们回到电路窗口，找到快捷工具栏中的“RUN”按钮（图十三中的第一个按钮）图十三按下“RUN”以后电路窗口中的LCD就开始显示了（图十四）：图十四2、LCD的引脚和时序1、VCC 接电源+5V。
2、CV 接电源+5V 调节显示屏灰度的，调节该端的电压，可改变显示屏字符颜色的深浅。
（具体实物要看厂家的数据手册，有些VO要求接地）3、GND 电源地，接地。
4、E 信号使能，E由1 -> 0的下降沿有效，LCD对RS和DATA进行取样和执行操作。
5、RS 数据/命令选择端，1-数据、0-指令。
6、RW 读写选择，1-读、0-写，如果LCD函数没有用到这个IO口的话就把它接地。
7、D7~D0 Data I/O,接单片机的IO口，用于输入数据或者指令。
LCD开始工作第一步要进行初始化，初始化程序：CLR P3.0；LCDSETB P3.1MOV P1,#03HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#0CHCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#06HCLR P3.1初始化以后就可以进行指令和数据的读写了。
第一次显示数据以后要进行第二次数据显示，则需要进行清屏，清屏程序：CLR P3.0；LCDSETB P3.1MOV P1,#01HCLR P3.1SETB P3.0接下去就可以再次进行数据和指令的读写了。
3、实现的功能本次实验要求实现基于单片机的LCD显示，LCD分两次显示，第一次显示“0123”第二次显示“456789A”。
LCD采用08x1的液晶显示器，单片机采用8051。
三、实验内容1、建立工程存放文件夹：打开“我的文档”，在National Instruments文件夹中打开Circuit Design Suite 10.0，然后在MCU Workspaces文件夹中新建一个文件夹，文件名为project。
2、双击桌面上的Multisim10的图标,软件打开需要等待一定的时间。
3、设置：点击菜单栏中的“Options”，选择“sheet properties”，在Circuit中的“NET names”栏里选中“Hide All”，然后再点击Workspace，在“Sheet size”栏中选择“A4”，点击“OK”。
4、保存工程文件：点击File中的Save,在弹出的对话框中点击MCU Workspaces,然后点击自己新建的project 文件夹，然后点击“保存”。
5、选择元器件：在空白纸上点击右键，然后选择“Place Component”，在弹出的对话框中的“Group”中选择“MCU Module”，然后在“family”中选择“805X”中的“8051”，点击“OK”，在图上适合的位置点击左键，在弹出的对话框中点击“Browse”，在“我的文档”中找到刚新建的project文件夹，点击该文件夹，然后点击确定。
在“Please enter the work space name”中输入文件名“project”，点击“Next”,在“Programming language”中选择“Assembly”,然后点击“Finish”。
接着在“Group”中选择“Basic”,在“Family”中选择“RESISTOR”，在Component中点击“10K”电阻，点击“OK”，在适合的位置点击左键即可。
然后在“Family”中选择“CAPACITOR”，选择一个“10u”和两个“30p”的电容，然后放置到图纸上。
接着在“Group”中选择“Sources”,在“Family”中选择“POWER_SOURCES”,点击放置四个“DGND”和两个“VCC”。
然后在“Group”中选择“Advanced Peripherals”,在“LCDS”中选择“LCD_DISPLAY_08x1”,并放置在图纸的适当位置。
接着在“Group”中选择“Misc”,在“CRYSTAL”中选择“HC-49/U_25MHz”的晶振，放置在图纸上。
6、按照图9所示，连接好单片机的外围电路图并点击File中的Save：7、保存好以后，在左侧的“Design Toolbox”中左键单击“Circuit1”前面的“+”号，然后一直点击“+”号，一直找到“main.asm”，双击该文件，在原图纸栏出现了编程界面，然后在该界面中输入以下程序：8、程序：$MOD51 ; This includes 8051 definitions for the metalink assemblerORG 0000HCLR P3.0；LCD初始化SETB P3.1MOV P1,#03HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#0CHCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#06HCLR P3.1SETB P3.0；对LCD写数据SETB P3.1MOV P1,#30HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#31HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#32HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#33HCLR P3.1CLR P3.0；LCD清屏SETB P3.1MOV P1,#01H文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.CLR P3.1SETB P3.0SETB P3.1；第二次对LCD写数据MOV P1,#34HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#35HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#36HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#37HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#38HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#39HCLR P3.1SETB P3.1MOV P1,#41HCLR P3.1SJMP $END9、程序输入完成后，再用鼠标右键点击右边的“Design Toolbox”中的“main.asm”文件，点击出现的菜单中的“Build”。
在最下方的窗口中提示0错误和0警告以后，即可点击“Design Toolbox”中的“Circuit1”,然后点击工具栏中的开关按钮“Run”,在弹出的对话框中点击“YES”，程序就开始执行，LCD开始显示。
四、实验报告与思考题详细描述实验的过程，如实纪录本实验中间步骤和最终结果，还应纪录实验过程中的不正常现象以及解决办法。
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