PIC单片机软件模拟器PICSIM及其使用

X X X X 《PIC单片机课程设计》数字钟设计报告学生： x x x学号： ***********专业： *****************班级： ****************指导教师： **********二○一二年 12 月 16 日目录1.课程设计目的 (2)2.课程设计要求 (2)3.课程设计容 (2)4.问题分析 (6)5.设计体会 (6)6.参考书目 (6)7.附：PIC程序与仿真图 (7)1.课程设计目的①进一步熟悉PIC单片机原理与应用；②巩固并提高对这学期PIC单片机知识的学习和应用；③熟悉对PIC16F887的编程；④掌握实验板上的操作和运用；⑤了解数字钟的组成和原理，编写程序并在实验板上运行。

2.课程设计要求1)运用所学的PIC单片机知识，对PIC16F887进行编程，实现数字钟的功能。

2)在软件仿真可行后，下载到实验板上进行演示。

3)在基本功能实现的基础上，可以适当的添加一些附加功能。

4)设计完毕后，总结和整理资料，写成设计报告。

3.课程设计容运用PIC16F887芯片和DS1307时钟芯片，用C语言编程，通过ICD2烧写进芯片，在1602液晶显示屏上实现时间显示、运行的功能称为数字钟。

液晶显示屏显示着年、月、日、时、分、秒、星期。

数字钟有调整时间的功能，通过对按键的操作可以对时间进行调整。

3.1系统功能说明显示屏分两行显示，第一行显示日期：年—月—日、星期，第二行显示格式为时间（时：分：秒）。

显示秒由00一直加到59，分钟由00加到59，小时采用24小时制，由00加到23，星期由1一直加到7，日由01一直加到31，月由01一直加到12，年由2000一直加到2099。

按键操作时，按键S1按下时，数字加；按键S5按下时，数字减；按键S9按下时，位左移；按键S13按下时，位右移。

3.2设计步骤1、先画好仿真图；2、把数字钟分为几个模块，分别完成一个一个模块的编程；3、各个模块程序编写完成后，用仿真图仿真；4、若仿真图可实现，则把各个模块程序下载到实验板上运行；5、各个模块完成后再把各个模块串联起来，进行调试。

实验⼀MPLABIDE集成开发环境实验⼀MPLAB IDE集成开发环境⼀、实验⽬的1．熟悉MPLAB IDE集成开发环境，学习MPLAB软件的使⽤。

2．熟悉汇编语⾔的程序结构及使⽤⽅法。

3．熟悉MPLAB IDE的调试⽅法。

⼆、实验仪器设备MPLAB IDE8.0 PC机APP009实验开发板ICD2调试器三、实验原理MPLAB 集成开发环境（IDE）是综合的编辑器、项⽬管理器和设计平台，适⽤于使⽤Microchip 的PIC系列单⽚机和数字信号控制器进⾏嵌⼊式设计的应⽤开发。

⽤户界⾯上的某些部分可能会在将来的版本中有所变化，当新的器件推出时，新的功能也会添加进来。

MPLAB IDE 是适⽤于PIC系列单⽚机和dsPIC数字信号控制器，基于Windows操作系统的集成开发环境。

MPLAB IDE 提供以下功能：（1）使⽤内置编辑器创建和编辑源代码。

（2）汇编、编译和链接源代码。

（3）通过使⽤内置模拟器观察程序流程调试可执⾏逻辑；或者使⽤MPLABICE 2000和MPLAB ICE4000 仿真器或MPLABICD 2 在线调试器实时调试可执⾏逻辑。

（4）⽤模拟器或仿真器测量时间。

（5）在观察窗⼝中查看变量。

（6）使⽤MPLAB ICD 2、PICSTART? Plus 或PRO MATE? II 器件编程器烧写固件。

（7）使⽤MPLAB IDE 丰富的在线帮助快速找出问题的答案。

四、实验内容创建项⽬与调试，MPLAB IDE的⼊门使⽤学习。

汇编语⾔的程序结构及使⽤⽅法的学习。

五、实验操作步骤1．运⾏MPLAB IDE要启动IDE，双击桌⾯上的图标，或者选择Start>Programs>Microchip MPLABIDE>MPLAB IDE。

屏幕上⾸先会显⽰MPLAB IDE 的商标图案，然后出现MPLAB IDE的主窗⼝。

为了⽣成可由⽬标PIC 单⽚机或dsPIC数字信号控制器执⾏的代码，需要将源⽂件放⼊同⼀个项⽬中，然后⽤所选择的语⾔⼯具（汇编器、编译器和链接器等）编译代码。

PIC单片机仿真步骤
1、打开仿真软件E: \PROGRAM FILE \ MPLAB \ MALAB.EXE
2、新建一个汇编文件，在仿真环境中选择FILE / NEW可打开一个编辑
器进行汇编程序的编辑。

3、保存汇编文件, 使用FILE / SA V AS。

4、（1）新建一个工程文件，在仿真环境中选择PROJECT / NEW可打开对
话框，
（2）在框中填写工程文件名后按回车键，
（3）然后在弹出的对话框中寻找ADD NODE按键按下，
（4）此时将汇编文件加入对话框要求的地方，按OK就完成了工程文件的建立。

5、按下PROJECT /BUILD ALL编译连接工程文件，在弹出的信息框中显示
了编译连接成功与否，有错则需要重新修改汇编文件。

6、编译成功后，可进入菜单RUN/RUN/…中进行调试，亦可利用快捷键进
行调试了。

一、引言PLC的用户程序设计好后，要用实际的PLC硬件来调试。

但以下情况则需要对程序进行仿真调试：①控制设备不在本地，设计者需对程序进行修改和调试；②程序设计好后，PLC硬件尚未购回；③在实际系统中进行某些调试有一定风险。

为了解决这些问题，一些PLC生产厂家提供了可代替PLC硬件调试的仿真软件，本文主要介绍西门子公司的S7一PLCSIM仿真软件。

二、S7-PLCSIM概述1、S7-PLCSIM的主要功能（1）仿真软件还可模拟对位存储器、外围输入变量区和外围输出变量区的操作，以及对存储在数据块中的数据（如DBl.DBX0.0或DBl.DBW0等）的读写。

（2）可实现定时器和计数器的监视和修改，通过程序使定时器自动运行或手动复位。

（3）可对S7-300和S7-400 PLC的用户程序进行离线仿真与调试，可访问模拟PLC的I/O存储器、累加器和寄存器。

通过在仿真运行窗口中改变输入变量的ON/OFF状态来控制程序的运行，并观察有关输出变量的状态来监视程序运行的结果。

（4）可在仿真PLC中使用中断组织块测试程序的特性，并记录一系列操作事件及回放记录，从而自动测试程序。

2、S7-PLCSIM的主要组成部分（1）仿真PLCS7-PLCSIM用仿真PLC来模拟实际PLC的运行，用户可通过视图对象来调试程序。

它提供的多种视图对象可实现对仿真PLC内的各种变量、计数器和定时器的监视与修改。

（2）视图对象①CPU视图对象开始新仿真时，将自动出现CPU视图对象，用户可用单选框来选择运行、停止和暂停工作方式；MRES按钮用来复位存储器、删除块和删除仿真PLC中的硬件设置。

LED指示灯“SF'’表示软硬件错误；“RUN”与“STOP”表示运行与停止状态；“DP”（分布式外设或远程I/O）指示PLC与分布式外设或远程I/O的通信状态；“DC”（直流电源）指示电源的通断情况。

②插入视图对象输入变量（I）、输出变量（Q）和位存储器（M）视图对象分别用于访问和监视相应的数据区，可以以位、二进制、十进制、十六进制、字符及字符串的形式访问。

实验一 PIC单片机集成开发环境MPLAB IDE的使用一、实验目的：1、学习使用PIC单片机集成开发环境MPLAB IDE2、学习使用在线调试和编程器MPLAB ICD2二、实验方法：1、通过运行例程来初步认识单片机的开发环境；2、利用在线调试和编程器MPLAB ICD2在集成开发环境MPLAB IDE中建立工程文件夹以及程序文本的编辑、编译连接、下载和调试，实现一组由PIC18F452控制的LED灯的点亮过程。

三．程序设计内容：1、通过改变例程1，训练对PIC18F452的编程能力。

2、参照电路板图，将例程1中的输出口作适当改变，使计数结果能够用电路板上的LED 显示出来。

四、实验步骤：1、编辑源文件并将源文件存于mcc18目录下建立的文件夹中#include <p18f452.h> /*引用p18f452的库函数*/#pragma config WDT = OFF/*关闭看门狗（watchdog timer）*/#pragma config OSC = HS/*振荡器工作模式为高速晶体/谐振器*/#pragma config LVP = OFF/*关闭低电压ICSP编程*/int counter;void main (void){counter = 1;TRISB = 0; /* configure PORTB for output */while (counter <= 15){PORTB = counter; /* display value of 'counter'on the LEDs */counter++;}}2、选择目标处理器Device：PIC18F4523、建立项目（项目名与源文件同名）4、选择项目设置选择语言工具套件：MPLAB c18c Toolsuite (mcc18.exe), 选择MPLAB C18 安装目录中头文件和函数库子目录的路径。

第6章模拟量输入与输出6.1 A/D转换的应用例6.1 A/D转换初始化程序//A/D转换初始化子程序void adinitial( ){ADCON0 = 0x51；//选择A/D通道为RA2，打开A/D转换器//在工作状态，且使AD转换时钟为8t osc ADCON1 = 0X80；//转换结果右移，及ADRESH寄存器的高6位为"0"//且把RA2口设置为模拟量输入方式PIE1 = 0X00；PIE2 = 0X00；ADIE = 1；//A/D转换中断允许PEIE = 1；//外围中断允许TRISA2=1；//设置RA2为输入方式}6.1.2 程序清单下面给出一个调试通过的例程，可作为读者编制程序的参考。

该程序中用共用体的方式把A/D转换的10位结果组合在一起。

有关共用体的详细资料请参考本书相关章节。

# include <pic.h>union adres{int y1；unsigned char adre[2]；}adresult；//定义一个共用体，用于存放A/D转换的结果unsigned char i；unsigned int j；//系统各I/O口初始化子程序void initial(){TRISD=0X00；//D口为输出i=0x00；}//A/D转化初始化子程序void adinitial(){ADCON0=0x51；//选择A/D通道为RA2，打开A/D转换器//在工作状态，且使A/D转换时钟为8t osc117ADCON1=0X80；//转换结果右移，及ADRESH寄存器的高6位为"0"//且把RA2口设置为模拟量输入方式PIE1=0X00；PIE2=0X00；ADIE=1；//A/D转换中断允许PEIE=1；//外围中断允许TRISA2=1；//设置RA2为输入方式}//延时子程序void delay(){for(j=5535；--j；) continue；}//报警子程序void alarm(){i=i^0xFF；//通过异或方式每次把i的各位值取反PORTD=i；//D口输出i的值}//中断服务程序void interrupt adint(void){ADIF=0；//清除中断标志adresult.adre[0]=ADRESL；adresult.adre[1]=ADRESH； //读取并存储A/D转换结果，A/D转换的结果通过共//用体的形式放入了变量y1中if(adresult.y1>0x200){alarm()；//如果输入的模拟量大于2.5V(对应数字量//0X200h)，则调用报警子程序delay()；//调用延时子程序，使电压检测不要过于频繁}else PORTD=0XF0 ；//如果输入的模拟量小于2.5V，则与D口相连的//8个发光二极管的低4个发亮，表示系统正常ADGO=1；//启动下一次A/D转换}//主程序main(){adinitial()；//A/D转换初始化118initial()；//系统各I/O口初始化ei()；//总中断允许ADGO=1；//启动A/D转换while(1){；} //等待中断，在中断中循环检测外部电压}6.2.2 I2C总线工作方式相关子程序1．C语言编写的I2C总线工作方式的初始化子程序//I2C初始化子程序void i2cint(){SSPCON = 0X08；//初始化SSPCON寄存器TRISC3 =1；//设置SCL为输入口TRISC4 =1；//设置SDA为输入口TRISA4 = 0；SSPSTAT=0X80；//初始化SSPSTAT寄存器SSPADD=0X02；//设定I2C时钟频率SSPCON2=0X00；//初始化SSPCON2寄存器di()；//关闭总中断SSPIF=0；//清SSP中断标志RA4=0；//关掉74HC165的移位时钟使能，以免74HC165移位//数据输出与I2C总线的数据线发生冲突（此操作与该//实验板的特殊结构有关，不是通用的）SSPEN=1；//SSP模块使能}2．C语言编写的I2C总线工作方式传输数据子程序需要发送的数据在寄存器j中。

手把手教你学PIC单片机——先介绍一下我们所要使用的PIC单片机学习实验设备如果你想学习PIC单片机，请做好如下准备工作：一、需要准备的硬件设备有：计算机一台，仿真烧写调试器一台，单片机芯片一片，如PIC16F877A芯片（它PIC单片机家族中非常经典的一个型号，涵盖了PIC16F***子系列的所有功能，特别适合初学者使用，它在PIC家族中的地位类似51家族中的S51或者S52，不过内部包含了更多的功能，比如内部集成了AD等特殊单元），PIC实验板一块。

这样需要的硬件设备就齐了。

想学好单片机，肯定要多动手，多实践，当然也肯定是要适当的投入的。

二、对于PIC单片机学习和开发的软、硬件大致流程介绍1．1硬件部分上面我们已有介绍，您需要准备一台仿真烧写调试器和一块PIC学习板，我们推荐您看一下本站的“ICD2PIC仿真烧写器”和“增强型PIC实验板”，这样硬件部分可以很快搭建起来，插上相应的连接线即可，如果用户方案中有开发板所没有的特殊接口电路，或者说有其它特殊的应用，那么您可以通过实验板上扩展接口来实现外扩展，以实现自己的实际电路需求。

1．2软件部分（主要由5个步骤组成）1．用汇编语言或C语言编写源程序代码。

2．将源程序编译成目标代码（机器码），即HEX格式16进制文件。

3．用仿真烧写调试器完成软件的调试工作，解决程序中所存在的一些语法、语意问题，即排除所编程序中存在的各种错误。

4．用仿真烧写调试器将目标代码写入到单片机中，即我们平时所说的烧写芯片步骤。

5．单片机实验板上电，运行目标代码程序。

如果您能保证您所编写的程序绝对没有问题，也可以跳过第3步。

注意：“ICD2PIC仿真烧写器”既有仿真器的功能，又有编程器的功能，也就是说：一台机器同时拥有两种功能，因此也体现了它的性价比及实际使用的方便性。

下面我们先来看一看，在下面的学习过程中将要用到的硬件设备有哪些，它们分别是：“ICD2PIC仿真烧写器”和“增强型PIC实验板”，实物如图所示，你只需要有一台电脑就可以进行学习和开发了。

pic单片机实验报告PIC单片机实验报告引言：PIC单片机是一种非常常见的嵌入式系统开发工具，被广泛应用于电子产品的设计与制造过程中。

本实验报告将介绍我对PIC单片机的实验研究，并分享实验过程中的收获和心得体会。

实验一：LED灯的控制在本实验中，我使用PIC单片机来控制一组LED灯的亮灭。

通过编程，我成功实现了按键控制LED灯的开关，以及通过定时器实现LED灯的闪烁效果。

这个实验让我初步了解了PIC单片机的编程方法和基本原理。

实验二：温度传感器的应用在这个实验中，我将PIC单片机与温度传感器连接，并通过编程实现了温度的实时监测和显示。

通过这个实验，我深入了解了模拟信号的采集和数字信号的处理过程，并学会了如何使用PIC单片机进行数据的读取和处理。

实验三：蜂鸣器的控制本实验中，我使用PIC单片机控制了一个蜂鸣器的发声。

通过编程，我实现了不同频率的声音输出，并且可以通过按键控制声音的开关。

这个实验让我了解了如何通过PIC单片机来控制外部设备，并且学会了如何利用定时器来产生不同频率的方波信号。

实验四：液晶显示屏的应用在这个实验中，我将PIC单片机与液晶显示屏连接，并通过编程实现了文字和图形的显示。

通过这个实验，我学会了如何使用PIC单片机来控制液晶显示屏，并且了解了液晶显示屏的基本原理和工作方式。

实验五：无线通信模块的应用在本实验中，我将PIC单片机与无线通信模块连接，并通过编程实现了两个PIC 单片机之间的无线数据传输。

通过这个实验，我了解了无线通信模块的基本原理和工作方式，并学会了如何使用PIC单片机进行无线通信的应用。

结论：通过对PIC单片机的实验研究，我深入了解了PIC单片机的工作原理和应用方法。

通过编程和实践，我成功实现了LED灯的控制、温度传感器的应用、蜂鸣器的控制、液晶显示屏的应用以及无线通信模块的应用。

这些实验不仅让我掌握了PIC单片机的基本编程技巧和应用方法，还培养了我对嵌入式系统开发的兴趣和能力。

MPLAB IDE V8.60 使用教程1.首先找到自己桌面上的MPLAB IDE V8.6（快捷图标工程建立和编译1. 首先找到自己桌面上的MPLAB IDE V8.6（快捷图标双击，打开后如图所示双击，打开后如图所示目的建立2.选择Project->Project Wizard菜单项，利用安装向导来完成整个项2. 选择Project->Project Wizard菜单项，利用安装向导来完成整个项3. 出现安装向导界面，点击下一步（N）Welcome!I his wizard helps you create □( ccnfigue d new MPLAB IDEprof&ct.To continue, click Mat釉助]4. 出现第一步（Step One）,选择一款芯片（Select a Device）,在芯片列表中我们选择PIC16F877A然后点击下一步（N）Project ¥iiardSt fep OneJSel&c t a devi ceDevice：la IC16FS/7AZ上一步®]|T-步鱼）＞1 I 陋消]I 稱助5. 进入下一步（Step Two）,选择编译语言（Select a Ianguagetoolsuite ）,由于我们编程使用汇编语言，这里我们在ActiveToolsuite 中选择Microchip MPASM Toolsuite，点击下一步（N）6. 进入第三步（Step Three），建立工程并选择工程存放路径，找到自己存放的路径，并为工程起名，点击下一步（N）（注意路径应为英文路径，不能有中文），点击保存（S）,点击下一步（N）Project Vizard 冈Step Three:Crea.te a. Tie* proj ect, or reconfigure the active project?® Create New Project FileReconJrgure Active ProjectMake changes without savingSave changes： to existing project fileSave changes to another project fileBrowse...＜上一步⑧I下一步@〕取消稱助＞Proj ect Wi zardStep Thfee；Cr^al e a n电w proj ectj or r ^cciLfigtir e ar ti ve pre j ect?l J： Create N&w Project FileIB*7- -------------- -Bfcwsp.... '、二 ______ -22._■!!_ ______ _ - -Re^onfifl^e j^Qtiv^ PruieotMake changes wilhwjt savingSave changes to eKitting project fibSav^ changes to -snother pr&j&ct fisBroiMse€上_歩@7|匡三曇昱丄| 取箱粘助7. 第四步（Step four），添加已经存在的源文件到工程中（Add existingfiles to your project）,如果有已经写好的源文件，请在左侧的文件列表中找到，并点击ADD添加，添加后右侧会出现该文件的路径和名称，点击下一步（N），如果还没有写源程序，则直接点击下一步（N）（如果未写源程序，则不需要添加（ADD），直接点击下一步）Pro ject Ti zardSt Foor:Add listing fil^s to your pr—找到你的源文件———-_匚±jL J 抑侔片机+ 二 huibian+. _J nev ±）匚二 Program Fies ± 二| Testi + 口怕此 ■t 口创■H 二I 漏洞补丁 七□录屏閭 16C2 time fcdrnap[Fl 18b20hlmap置I aaamcp€上一步布一步型）N [ 取消 ][ 帮助 ]8. 进入最后出现的工程概况，包括芯片型号，编译器类型，文件存放路径，点击完成]划d 〉> ] I A E:\huibian 轲 4油 B 12864\4匚4E_|Rerrtc^e9. 如果第四步(Step four)时已经添加(Add)源文件到工程里，点击完成后会看到源文件已经被添加进去了，双击文件名可以打开源文件如果第四步(Step four)时没有添加(Add)源文件到工程里，下面进入源文件建立过程如果第四步(Step four)时没有添加(Add)源文件到工程里，下面进入源文件建立过程[■ IQlte^irBr 齐":Xud r ^aTiH pwa ¥l**lrr [B 1,P11.出现编写源文件界面，把自己的源文件写入，选择File->Save 或者直接点击快捷图标b 保存，文件后缀为.asm ,并选择添加文件到工 程(Add Project )，点击保存(S),工程中将会出现你的源文件 名称j ・■H.U<1 He vl -tnEQi pi.a ^1-M■F ]>业 E«t l&* Eiftirf M-□ ti ： w■ a. a A■ 口THinraM - C B- QiSf 二百OrAw MW"1-J tZ-^P"PfaF •込 i,:t.a.L..ImX 曲\ ■ ■-- r7s 如1Mi 1• 1用汕■> r0 ifl# Ef 丽初K vu4 trnme忑■mt>QI<i;44 1 T 匚 V ■!10•点击File->New 或者使用快捷图标开始编写源程序CrLW Afclrmr 口浮 R 乜古二ifC-irLHC!r- f xi* EWi匕1>・4^nMrFEL J 问'ram i J ibnaal, {ilaa.-J Tnnx "*rsjitim % Mortal12 一IPLAB IDE v8. 60Edit Vi ew Project Debugger Pr ogra/nni€Newkid New File to Proj ect...Ctrl+NOpen..・Close CtrHO Ctrl+ESaLveCtrl+SS1V4 kll Ctrl+Shi ft+SOpen Vorksp・・・Save lorkspaceV02-kspace hw.・・Cl ose Ww-kspaceImport. •・ Export.・・Print...Ctrl+PR«c*nt Files►Rec«U Workspaces►ExitSave生・・.CcnfigtifiSelect Jeiri ce..6ti Bits ..E K terixaJ. ■细心片y.-.fl) Memory...Con figure->Select Device 更改SettiiLgs, r13.然后选择Project->Build All 来进行编译卫ubu 琵er PrQ£ramiier Tools ^gufi giaPr&jsct tfizArd.…Set Active Pr^jeet Qai 电ktxi i 丄且 Ijn 秸.应SJ Paek«g$ in B zipExport Mahzefileguild MlCV1+F1? |Mak«noBui ld. Cozi£i at 1 on *Byild Opti aits ・..Sav'e Project Sav 电 Frejftet As..AddL Fxlez to Proj ect_-.-Addr Bfe 秆 Pile t.o Proj e ct, H , Remiov电Fil 虐 From Fr»j set卜Sel ect Language Tocl-s^ii t«. K .Set Laikgu 直岂电 Tool Locitions..VerE3oifc Control. , r14•如果你的程序没有问题，将会出现编译成功信息，有问题查找错误，修改后再编译，直到正确为止■ Out outVersion Comlrol Find in Files PI Ckit 3MFLIKK 4. 3T, 1 inker厂cpyri 电li 七 tc ) 1 C )3S —20 1 0 Micr-o ch-ip TecrhiiDlogy Tnc .Btror3: 0LcadLed E sXTest 2\test2B cof Bbuild of pcajact E;Mast2\tacp^ succeeded ・ T.^ngu^€R t rm] i7**r^i an^ T FPAS^JTWTN. vfi.37, nj]>l -ink. *»SP - VJ Ti LU May 29 14: 2215T 2014ect- -e -n s- w e o NsopCL-Quid[dnz] [BOE] 閘F*評背[3(12] Lar nine [205] Mf?jsag*【弓门2] WariLii^ [203] M ASS a^e[302] Mtissa^t! [302]Ejsecvt ing JTt ：\TFST?\TEST2. r:\TE5r2\TE3TE ・ ^:\TRST2\TESTS. r ；\TEST2\TE5T2・ j\TEST2\TEST2. E:\TESr2\TE3T2. AS M AS M AS MAS 41 : RpgrftwT i n opiu^n_<342 : R&clster in upeuand 4S : E^EI^+*r i n op*»r^nd lST : Fcund diteeliue in 174 : Regi st#r in op^rarit 289 : F OUZLL I u}>codfe±in cul 3dl : R^s-i st er in opprarLC 3C4 : Itu 挡丄 3 ttsx; Ln oyer ant ；\TEST5\TEST2. ASM E:\TEST2\TEST2. ASM "C ： VPrc^raju Filea\Micrcchipe \np 1 i nlDUILD SUCCEEDED在线仿真1. 首先打开已经建立的工程Bebu gg&r Frogr ammTool sProject WtEAYd.…CloseSet Act i 节皂 Proj ectFachage in ・ zip Cl 虫吐LBui J. d C oiifi ginrat i onBuild Options.-.Save ProjectSa.ve Pr o j ect As. - B Add Filts to Proj®ct a .- Add Ifew File t* Project...Remove File Ftrorm ProjectS«l«ct Languagtt Tool suit®... Set Laitguage Tool Lo'Call ons. - …C QA I^Q I. . ■2. 选择 Con figure-〉Con figuratio n Bits 来更改配置位，改变 Con figuration Bits set in code 的勾选状态后，才可以对配置位进行修改。

浅谈PIC单片机的使用汪睿摘要：PIC系列单片机具有指令集简洁、速度高、功能强、价格低廉等特点，大量运用于各种电气控制、电机控制、工业控制仪表、通信等领域，在使用PIC单片机过程中，应注意到PIC单片机自身的特点，可以少走弯路。

关键词：PIC；单片机；功耗；编程PIC单片机（Peripheral Interface Controller）是一种用来开发去控制外围设备的集成电路（IC）。

一种具有分散作用（多任务）功能的CPU。

与人类相比，大脑就是CPU，PIC共享的部分相当于人的神经系统。

PIC单片机有计算功能和记忆内存像CPU并由软件控制允行。

然而，处理能力—存储器容量却很有限，这取决于PIC的类型。

但是它们的最高操作频率大约都在20MHz左右，存储器容量用做写程序的大约1K—4K字节。

时钟频率与扫描程序的时间和执行程序指令的时间有关系。

但不能仅以时钟频率来判断程序处理能力，它还随处理装置的体系结构改变（1*）。

如果是同样的体系结构，时钟频率较高的处理能力会较强。

这里用字来解释程序容量。

用一个指令（2*）表示一个字。

通常用字节（3*）来表示存储器（4 *）容量。

一个字节有8位，每位由1或0组成。

PIC16F84A单片机的指令由14位构成。

当把1K个字转换成位为：1x1，024x14=14，336位。

再转换为字节为：14，336/（8x1，024）=1．75K。

在计算存储器的容量时，我们规定1G字节=1，024M 字节，1M字节=1，024K字节，1K字节=1，024字节．它们不是以1000为倍数，因为这是用二进制计算的缘故。

1*计算机的物理结构，包括组织结构、容量、该计算机的CPU、存储器以及输入输出设备间的互连。

经常特指CPU的组织结构，包括它的寄存器、标志、总线、算术逻辑部件、指令译码与执行机制以及定时和控制部件。

2*指出某种操作并标识其操作数（如果有操作数的话）的一种语言构造。

3*作为一个单位来操作（运算）的一个二进制字符串，通常比计算机的一个字短。

计算机仿真技术把现代仿真技术与计算机发展结合起来，通过建立系统的数学模型，以计算机为工具，以数值计算为手段，对存在的或设想中的系统进行实验研究。

随着计算机技术的高速发展，仿真技术在自动控制、电气传动、机械制造等工程技术领域也得到了广泛应用。

与传统的经验方法相比，计算机仿真的优点是:(1) 能提供整个计算机域内所有有关变量完整详尽的数据;(2) 可预测某特定工艺的变化过程和最终结果，使人们对过程变化规律有深入的了解;(3) 在测量方法有困难情况下是唯一的研究方法。

此外，数字仿真还具有高效率、高精度等优点。

大型企业每年都需要对电气控制人员进行技术培训,每次培训都需要大量的准备工作，购买大量各种不同类型PLC、变频器、接触器、电缆等。

如果采用传统的经验方法:购买大量的控制器件,特别PLC、变频器等器件昂贵，很容易造成浪费;此外需要专门的培训地点。

所以，如果对控制人员进行技术培训能够采用计算机仿真技术，能极大地降低成本。

S7-PLCSIM Simulating Modules由西门子公司推出，可以替代西门子硬件PLC 的仿真软件，当培训人员设计好控制程序后，无须PLC硬件支持，可以直接调用仿真软件来验证。

2 S7-PLCSIM软件的功能(1) 模拟PLC的寄存器。

可以模拟512个计时器(T0-T511);可以模拟131072位(二进制)M寄存器;可以模拟131072位I/O寄存器;可以模拟4095个数据块;2048个功能块(FBs)和功能(FCs);本地数据堆栈64K字节;66 个系统功能块(SFB0-SFB65);128个系统功能(SFC0-SFB127);123个组织块(OB0-OB122)。

(2) 对硬件进行诊断。

对于CPU，还可以显示其操作方式，如图1示。

SF(system fault)表示系统报警;DP (distributed peripherals, or remote I/O)表示总线或远程模块报警;DC(power supply) 表示CPU有直流24伏供给;RUN 表示系统在运行状态;STOP表示系统在停止状态。

PIC单片机软件模拟器PICSIM及其使用PIC单片机软件模拟器PICSIM及其使用我们知道单片机开发工具，一般都包括实时在线仿真器（Emulator)和烧写器（Programmer），其中在线仿真器是很好的工具，价格也较高。

对于一些想节省开发成本的用户，也可以用软件模拟器（Simulator）来替代实时仿真器，因为其成本一般都很低。

用软件模拟器和烧写器可组成一套低成本的开发系统，如针对Microchip 著名的PIC 单片机系列有PICKIT，即由软件模拟器PICSIM 和烧写器PICPROG 构。

（一）PIC 单片机软件模拟器PICSIM 功能特点PICSIM 即然称为软件模拟器，顾名思义即知它是一个纯软件，不需专门的仿真板，专门用于模拟调试PIC 系列单片机的应用程序，具有如下功能特点：1、工作平台：硬件PC 机（286 以上），软件DOS3.0 以上2、通过键盘在电脑屏幕上调试应用程序，没有实时插座输出。

3、全屏幕、多窗口调试环境。

单片机的所有资源都可以显示在屏幕上，并随着程序运行动态地变化，反映出单片机的运行及资源情况。

4、高级符号调试，用户可直接对符号变量进行操作。

5、断点设置，跟踪变量设置。

6、多种运行方式：单步、有限步长、快速模拟运行等。

7、用户可在线修改程序指令。

8、用户可在线修改寄存器值。

9、看门狗模拟。

10、在线帮助，解释每个调试命令的作用和用法。

（二）PIC 单片机软件模拟器PICSIM 调试屏幕PICSIM 是一个全屏幕，多窗口的调试环境，简明易用，优于传统的类似于Debug 的环境（如MPSIM）。

图1 是PICSIM 屏幕各区域的功能和作用。

从图1 可看出，程序运行情况及单片机的资源情况都一目了然地显示在屏幕上。

运行光条所指的位置是当前程序计数器（PC）所处的位置，另一个参数即指令运行计数（Pccount）显示出程序运行中已执行过的指令条数。

具体的使用方法细节读者可参考PICSIM 的使用手册，下面我们仅谈一些使用PICSIM 中的技巧。

PIC单片机实用教程基础篇第二版课程设计一、课程简介本课程是PIC单片机实用教程基础篇的第二版课程设计，旨在帮助学生深入了解PIC单片机的应用和原理，学会使用MPLAB X IDE软件进行程序编写和调试，掌握单片机的I/O口编程、定时器/计数器编程、ADC/DAC模拟量转换、串口通信等基本技能。

本课程面向电子信息、自动化、机械等相关专业的本科生，适合具有一定计算机和电子基础的学生选修。

二、课程目标1.了解PIC单片机的基本原理和应用领域；2.掌握MPLAB X IDE软件的使用方法；3.掌握PIC单片机I/O口编程；4.掌握定时器/计数器的编程方法；5.掌握ADC/DAC模拟量转换的方法；6.掌握串口通信的基本原理和程序设计方法；7.熟悉单片机系统调试和故障排除方法；8.能够设计并实现简单的单片机控制系统。

三、教学计划教学内容讲解内容实践环节PIC单片机基本原理讲解实验室调试教学内容讲解内容实践环节MPLAB X IDE 软件安装和配置方法实验室配置I/O口基础编程方法讲解LED亮灭实验定时器/计数器编程方法和应用讲解蜂鸣器发声实验ADC/DAC模转换原理和编程方法讲解光敏电阻模拟实验串口通信基本原理和程序设计串口通信应用实验系统调试和排除单片机故障排除方法介绍调试方法实验控制系统设计简单控制系统设计控制系统实战实验备注：以上为教学计划初步草拟，具体时间分配还需根据实际情况进行调整。

四、教学方法1.授课为主导，通过讲解理论知识，加深学生对PIC单片机应用的认识；2.实验为主线，通过实际操作，帮助学生掌握单片机编程的实际应用；3.互动交流，教师与学生之间相互交流与合作，共同完成教学任务。

五、实验评分1.课堂表现：40分；2.实验报告：30分；3.在线答辩：30分。

六、参考资料1.PIC单片机实用教程：基础篇（第二版），陈十一，电子科技出版社，2020年；2.MPLAB X IDE软件使用手册；3.51单片机C语言编程，钱学森，电子工业出版社，2020年。