Proteus,虚拟串口通信,设计,仿真

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1、昌吉学院学报2014年第6期基于Proteus虚拟串口通信的设计与仿真王超（昌吉学院物理系新疆昌吉831100）摘要：串口通信是单片机与其它外设交换信息的重要方式，本文研究了用Proteus仿真软件实现串口通信的方法，借助串口助手、虚拟终端和多种调试手段实现了单片机与PC机的双向串口通信，仿真结果表明：这种通信方式简单易行，数据传输可靠，对实际应用系统具有很好的借鉴意义。关键词：Proteus；串口通信；单片机；PC机中图分类号：TP368.1文献标识码：A文章编号：1671-6469（2014）06-0072-040引言串口通信是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制

2、线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。就单片机来说，这种通信方式是实现与PC机、智能仪器仪表连接的重要手段，常见的通信标准有RS232和RS485，其中RS232有三线制接法和九线制接法，RS-485接口则是采用平衡驱动器和差分[1-2]接收器的组合，抗噪声干扰性好，这两种方式因接线简单，通信协议灵活而得到广泛的应用。1Proteus虚拟串口Proteus软件是英国LabCenterElectronics公司出版的EDA工具软件，它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具，是目[3-4]前世界上唯一将电路仿真软

3、件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。通常情况下，虚拟仿真系统是不能与物理环境交互通信的，但是Proteus虚拟系统模拟了这种功能，它使Proteus仿真环境下的系统能与实际的物理环境直接交互，Proteus的COMPIM组件是一种串行接口组件，当由CPU或UART软件生成的数字信号出现在PC物理COM接口时，它能缓冲所接收的数据，并将它们以数字信号的形式发送给Proteus仿真电路，如果不使用物理串口而使用虚拟串口，使用串口调试助手软件能与Proteus单片机串口直接交互，此时需要安装虚拟串口驱动软件VSPD。2仿真实例选用AT89C52型号单片机，运行在P

4、C机中的串口调试软件，实现单片机与PC机双向通信。2.1硬件电路设计2.1.1安装虚拟串口驱动程序VSPD并运行在Firstport中选择COM3，在Secondport中选择COM4，单击“AddPair”按钮，这两个端口立即出现在左边的VirtualPorts分支下，且用蓝色虚线将它们连接起来，在PC的设备管理器中，也会出现两个串[5-6]口的显示。如图1所示。收稿日期：2014-09-17基金项目：昌吉学院教学研究项目（14jyyb012）；新疆高校科研计划项目（XJEDU20145070）作者简介：王超（1979-），男，新疆昌吉人，昌吉学院物理系，讲师，研究方向：自

5、动化技术、计算机仿真等。72昌吉学院学报2014年第6期图1虚拟串口驱动软件2.1.2单片机与PC机串口通信硬件电路在Proteus中，在元件库中选取AT89C52、数码管、COMPIM组件和虚拟终端等，将串口中的COM3分配给COMPIM使用，COM4分配给串口助手使用，COM3和COM4已经通过虚拟串口驱动程序VSPD连接，第一个虚拟终端的RXD端接单片机的P3.0引脚，第二个虚拟终端的RXD端接单片机的P3.1TXD引脚，数码管ABCDEFGDP口连接单片机的段选P0.0-0.7，1234口连接单片机的位选P2.0-P2.3，用按钮K1模拟外部中断，向PC机发送字符串，

6、单片机时钟频率为11.0592MHz，如图2所示。图2单片机与PC机通信硬件电路2.2软件程序设计软件部分由主程序和中断程序组成，用C51程序编写，中断部分包括串口接收中断函数和外部中断发送字符串函数。采用定时器T1，工作在方式2（8位自动装载），串口工作在方式1。2.3软硬件联合调试2.3.1C51代码级调试在源代码级调试C51程序，需要先把C51语言编译成OMF51格式的可执行文件，也就是绝对目标文件，OMF51格式的文件包含所有的指令和调试信息，允许实现全速、单步、设置断点、观察变量等调试73昌吉学院学报2014年第6期功能，OM51格式是Keil所支持的。2.3.2K

7、eilC与Proteus联合调试这种调试方式，可实现边调试，边修改程序，需要安装KeilC和Proteus的连接文件vdmagdi.exe，进行相关的软件设置后，切换到源代码窗口，如图3所示。图3联合调试窗口联合调试常见的方法有如下几种：（1）按F10和F11可单步运行，F11是单步运行键，F10是跳出函数键，两者配合使用可有选择性的进入函数，便于观察函数的执行过程。（2）单击按钮，程序可执行到光标处，有助于观察程序运行到光标处某个变量、寄存器或者存储单元的值，便于分析程序运行状况。（3）打开寄存器窗口