Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是： （1）原理布图（2）PCB自动或人工布线（3）SPICE电路仿真 。革命性的特点：（1）互动的电路仿真，用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。（2）仿真处理器及其外围电路，可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。
在Proteus中进行电路仿真时，先绘制好原理图，再调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，随后便可在PROTEUS的原理图中模拟的实物运行状态和过程，进行观察从而改良自己的设计方案。操作简单，非常适合初学者进行单片机的仿真，进而了解其原理，增强实践。
1.3 Keil uVision简介
单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。
软件设计部分采用模块化程序设计，用汇编言编写。Keil是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机汇编或C语言软件开发系统，在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。
Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解，在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
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2单片机概述
单片机是集成在一个芯片上的计算机，全称单片微型计算机SCMC(Single Chip Micro-Computer)。单片机是计算机、自动控制和大规模集成电路技术相结合的产物，荣计算机结构和控制功能与一体，因此除单片机外它还有其他名称。
微型控制器（MCU） 随着单片机控制功能的增强和控制应用的普及，越来越多的人从控制的角度来看单片机。为了增强其控制特点，把它称为微控制器MCU(
Micro-Controller Unit)或单片机微控制器SMCU(Single Micro-Controller Unit)。无论
是国际还是国内，‘微控制器’的称呼已经十分普遍。
嵌入式微控制器（EMCU） 由于在单片机应用时通常是以嵌入式的方式融入被控系统之中，为强调其小而嵌入式的特点，所以就有嵌入式微控制器EMCU（Embedded Micro-Controller Unit）的称呼。
嵌入式微处理器（EMP） 近年来出现了32位单片机，由于原器件数增加许多，所以在32位单片机中只把运算器和控制器单独集成在一个芯片上，而把其余部分集成在另外的芯片上。鉴于运算器和控制器集成在一起称为中央处理单元或微处理器，于是就有嵌入式微处理器EMP(Embedded Micro-Processor)的称呼。
单片机自从20世纪70年代问世以来，已走过了30多年的发展历程。虽然出现过多种字长的单片机，但目前使用最多的仍是8位单片机，而在8位单片机中，具有基础和典型的是8051及其改进型80C51的使用更为广泛。 2.1 AT89C52芯片简介
AT89C52是MCS-51系列单片机的产品，包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： 2.1.1中央处理器
中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。AT89C52的引脚图如图2-1所示：
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图2-1 AT89C52引脚图
2.1.2数据存储器(RAM)
AT89C52内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
CPU 是单片机的核心部件。它由运算器和控制器等部件组成。AT89C52内部结构示意图如图2-2所示：
CC
RAM RAM 128B 地址寄存器 VSS P0锁存器 P2锁存器 4KB ROM
ACC SP B寄存器 暂存器1 暂存器2
ALU PSW 中断、串行口及定时器 指指定PSEN 时令令ALE 控译寄 EA 制 码存RST 器 器 P1锁存器 P3锁存器
P3驱动器 P1驱动器 V P0.0～P0.7 P2.0～P2.7 P0驱动器 P2驱动器 程序地址 寄存器 缓冲器 PC增1 PC DPTR
OSC XTAL1 XTAL2 P1.0～P1.7 P3.0～P3.7 图2-2 AT89C52内部结构图
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P0-P3口结构功能:
P0口功能 ：P0口具有两种功能：第一，P0口可以作为通用I/O接口使用，P0.7—P0.0用于传送CPU的输入/输出数据。输出数据时可以得到锁存，不需外接专用锁存器，输入数据可以得到缓冲。第二，P0.7—P0.0在CPU访问片外存储器时用于传送片外存储器的低8位地址，然后传送CPU对片外存储器的读写。
P1口 功能：P1口的功能和P0口的第一功能相同，仅用于传递I/O输入/输出数据。 P2口的功能 ：P2口的第一功能和上述两组引脚的第一功能相同，即它可以作为通用I/O使用。它的第二功能和P0口引脚的第二功能相配合，作为地址总线用于输出片外存储器的高8位地址。
P3口功能 ：P3口有两个功能，第一功能与其余三个端口的第一功能相同。第二功能作控制用，每个引脚都不同。 P3.0—RXD 串行数据接收口 P3.1—TXD 串行数据发送口 P3.2—INT0 外中断0输入 P3.3—INT1 外中断1输入 P3.4—T0 计数器0计数输入 P3.5—T1 计数器1计数输入 P3.6—WR 外部RAM写选通信号 P3.7—RD 外部RAM读选通信号 2.2时钟电路和复位电路
单片机的时钟信号用来提供单片机内各种微操作的时间基准；复位操作则使单片机的片内电路初始化，使单片机从一种确定的状态开始运行。 2.2.1时钟电路
单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡和外部振荡方式。
在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器或陶瓷谐振荡器，构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自积振荡，并产生振荡时钟脉冲。晶振通常选用6MHZ、12MHZ、或24MHZ。 单片机的时序单位：
振荡周期： 晶振的振荡周期，又称时钟周期，为最小的时序单位。
状态周期： 振荡频率经单片机内的二分频器分频后提供给片内CPU的时钟周期。因此一个状态周期包含2个振荡周期。
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机器周期：1个机器周期由6个状态周期12个振荡周期组成，是计算机执行一种基本操作的时间单位。
指令周期：执行一条指令所需的时间。一个指令周期由1-4个机器周期组成，依据指令不同而不同. 2.2.2复位电路
当MCS-51系列单片机的复位引脚RST（全称RESET）出现2个机器周期以上的高电平
时，根据应用要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复位。
上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。
上电或开关复位要求电源接通后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。上电后，由于电容C3的充电和反相门的作用，使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时，按下复位键K后松开，也能使RST为一段时间的高电平，从而实现上电或开关复位的操作。
单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC＝0000H，这表明程序从0000H地址单元开始执行。单片机冷启动后，片内RAM为随机值，运行中的复位操作不改变片内RAM区中的内容，21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值。 系统复位是任何微机系统执行的第一步，使整个控制芯片回到默认的硬件状态下。51单片机的复位是由RESET引脚来控制的，此引脚与高电平相接超过24个振荡周期后，51单片机即进入芯片内部复位状态，而且一直在此状态下等待，直到RESET引脚转为低电平，若为高电平则执行芯片内部的程序代码，若为低电平便会执行外部程序。
51单片机在系统复位时，将其内部的一些重要寄存器设置为特定的值，至于内部RAM内部的数据则不变。 2.3 RESPACK-8的简介
RESPACK-8是带公共端的8电阻排，一般是接在51单片机的P0口，因为P0口内部没有上拉电阻，不能输出高电平，所以要接上拉电阻。
排阻RESPACK-8接单片机的作用是：加排阻增加电流，在电流不足的情况下起驱动作用。
排阻就是很多电阻连载一起，它们有一个公共端接Vcc或地，看是上拉还是下拉，其他接所需操作的端口。 2.4 74LS164的简介
74LS164是8位串行，并出移位寄存器。
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