单片机系统仿真
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摘要
单片机系统仿真软件是面向各大中专院校的师生而研制开发的。它完全依靠软件手
段来开发单片机的应用软件，无需任何单片机硬件设备。该仿真软件能在通用计算机上
实现对单片机的硬件模拟、指令模拟和运行状态的模拟，集编程、修改、运行等功能于
一体。单片机系统仿真软件对大专院校的单片机教学起到很重要的辅助作用。使用单片
机系统仿真软件不仅可以充分利用现有丰富的通用机资源提高实验效率，而且，只需对
软件开发系统的部分程序稍作修改，便可升级为新的单片机软件开发系统以满足教学和
工程设计的要求。
本课题包括两部分:第一部分是利用人工智能专家系统知识，自动生成用户所需的
硬件电路;第二部分是根据硬件和用户所编写的汇编语言程序，仿真系统(硬件和汇编
语言程序)的运行过程，实现对固定电路的仿真。本文重点介绍第二部分即对单片机应
用系统硬、软件两部分的仿真。
本论文首先从离散事件系统仿真原理出发，通过四种仿真策略的比较，确定采用进
程交互法实现仿真钟的管理。并以此确定整个程序的时间管理。
然后，本文介绍了单片机系统仿真软件的功能。它是以Windows为操作平台，利
用VB6.0的可视化界面、事件驱动原理、各种控件及数据库编程知识，开发的仿真软
件。经过编程及调试，基本上实现了主要的单片机实验的仿真。其中包括数据存储器、
程序存储器、键盘的输入、数码管的输出、数模转换器、模/数转换器、并行口、串行
口等等的仿真。
最后，在软件工程的指导下，介绍了软件的结构和设计过程;论述了整个系统的程
序设计思想和实现方法，编写了实现课题要求的软件及调试方法。
The simulation software of the single chip microcomputer system was developed for the students who are studying in the university. It developed the single chip microcomputer's internet applications by software means completely, and did not need any hardware equipment. This software could realize the simulation of the single chip microcomputer hardware, injunction simulation and function estate simulation on the ordinary computer, and incorporated program, modification, function ,etc. The simulation software of the single chip microcomputer system has important assistant function for the teaching of single chip microcomputer in the university. We can not only make the best of abundant ordinary computer resource to improve experiment efficiency, but also need merely modify partial program of software exploitation system then it will become the new software exploitation system to satisfy teaching and engineer designing demand.
The topic included two parts. Firstly, it utilized artificial intelligent expert system information to create hardware circuits user want to need. Secondly, the running states of the system (peripheral circuits and inputted-assemble-language) according to the inputted-assemble-language instructions needed to be displayed, and realized the simulation of the fixed circuit. The second part was mainly introduced in this paper.
This paper firstly introduces the theory of the discrete event system simulation, and compares the four simulation tactics with each other, and then makes sure to use tenor alternation method to manage simulation clock. And confirms the whole program's time manage.
Secondly, this paper introduces the software function. Under the Windows condition, we utilize VB6.0's visual interface, event drive elements, various control and data-base program to exploit the simulation software of the single chip microcomputer system. By programming and debugging the simulation software of the single chip microcomputer system , we can realize the experiments simulation of the single chip microcomputer, including data memorizers,
Lastly, under the software engineering's guidance, this paper introduces the software's structure and design process. It discusses the whole system's program design ideas and realization method, and compiles the software of this topic and debugging method.
段来开发单片机的应用软件，无需任何单片机硬件设备。该仿真软件能在通用计算机上
实现对单片机的硬件模拟、指令模拟和运行状态的模拟，集编程、修改、运行等功能于
一体。单片机系统仿真软件对大专院校的单片机教学起到很重要的辅助作用。使用单片
机系统仿真软件不仅可以充分利用现有丰富的通用机资源提高实验效率，而且，只需对
软件开发系统的部分程序稍作修改，便可升级为新的单片机软件开发系统以满足教学和
工程设计的要求。
本课题包括两部分:第一部分是利用人工智能专家系统知识，自动生成用户所需的
硬件电路;第二部分是根据硬件和用户所编写的汇编语言程序，仿真系统(硬件和汇编
语言程序)的运行过程，实现对固定电路的仿真。本文重点介绍第二部分即对单片机应
用系统硬、软件两部分的仿真。
本论文首先从离散事件系统仿真原理出发，通过四种仿真策略的比较，确定采用进
程交互法实现仿真钟的管理。并以此确定整个程序的时间管理。
然后，本文介绍了单片机系统仿真软件的功能。它是以Windows为操作平台，利
用VB6.0的可视化界面、事件驱动原理、各种控件及数据库编程知识，开发的仿真软
件。经过编程及调试，基本上实现了主要的单片机实验的仿真。其中包括数据存储器、
程序存储器、键盘的输入、数码管的输出、数模转换器、模/数转换器、并行口、串行
口等等的仿真。
最后，在软件工程的指导下，介绍了软件的结构和设计过程;论述了整个系统的程
序设计思想和实现方法，编写了实现课题要求的软件及调试方法。
The simulation software of the single chip microcomputer system was developed for the students who are studying in the university. It developed the single chip microcomputer's internet applications by software means completely, and did not need any hardware equipment. This software could realize the simulation of the single chip microcomputer hardware, injunction simulation and function estate simulation on the ordinary computer, and incorporated program, modification, function ,etc. The simulation software of the single chip microcomputer system has important assistant function for the teaching of single chip microcomputer in the university. We can not only make the best of abundant ordinary computer resource to improve experiment efficiency, but also need merely modify partial program of software exploitation system then it will become the new software exploitation system to satisfy teaching and engineer designing demand.
The topic included two parts. Firstly, it utilized artificial intelligent expert system information to create hardware circuits user want to need. Secondly, the running states of the system (peripheral circuits and inputted-assemble-language) according to the inputted-assemble-language instructions needed to be displayed, and realized the simulation of the fixed circuit. The second part was mainly introduced in this paper.
This paper firstly introduces the theory of the discrete event system simulation, and compares the four simulation tactics with each other, and then makes sure to use tenor alternation method to manage simulation clock. And confirms the whole program's time manage.
Secondly, this paper introduces the software function. Under the Windows condition, we utilize VB6.0's visual interface, event drive elements, various control and data-base program to exploit the simulation software of the single chip microcomputer system. By programming and debugging the simulation software of the single chip microcomputer system , we can realize the experiments simulation of the single chip microcomputer, including data memorizers,
Lastly, under the software engineering's guidance, this paper introduces the software's structure and design process. It discusses the whole system's program design ideas and realization method, and compiles the software of this topic and debugging method.
引文
川肖川一元，张燕云，陈加栋.系统仿真导论.北京:清华大学出版社，2000年7月
!2 1 De:。15 5 Bemstein.The Treatment of InPuts in Real Time Digital Simulation.
5 imulation，1979，33(2)
13】「美」海克斯」‘，卡森一J一离散事件系统模拟.候炳辉，张金水译.北京:清华大学出
版社，1998年6月
141吴重光.仿真技术.北京:化学工业出版社，2000年5月
【5 1 Coobi，i.M.J.阴d Butler，G.F.MulTi SIM:An Objeet-Based Distributed Framwork for
Mission simulation，simulation practiee and theo口1996(3):383一399
16】Law AM，Kelton WD·S加ulation Modelling and Analysis.MeGraw Hill，1982
171邢清华，刘付显.关于离散事件系统异步仿真中时钟管理机制的理论探讨，计算机工
程与应用，2001年l月，70一72
【81 HooPer James W.Strategy一related Characteristies of Diserete一eveni LangUage and
Models·SIMULATION，1 986
191程长东，文传源.混合系统必进的仿真时钟等步长同步方法及性能评价研究，计算机
仿真，2001年3月，18(2):46科8
【101 Pritsker A AB，Pedden C D.lntroduetion to 51们nulation and SLAM 11，Systems
Publis瓦ng，West Lafayette，Ind，1979
1111周前祥，姜世忠，姜国华.虚拟现实技术的研究现状与进展，计算机仿真，2003
年7月，20(7):l一5
1121王晶琳，焦玮.虚拟现实技术与应用，实验技术与管理，2003年l月，20(1):
58一61
113】Henriksen，James 0.The Integrated Simulation Environnlent(Simulation Sofrware of the
19905)·OPerationS Researeh.1983，31(6):1053一1073
沈阳[业大学硕士学位论文
114】Miehael Rooks.A unified Famework for Visual Interactive Simulation.Proeeedings of
the 1 99 1 Winter Simulation Con比renee，ed.BaITy 1.Nelson，W.David Kelton，Gordon
M .Clark，1 146一1 155
【1引朱海滨.向向对象技术原理与设训‘.长沙:国防科技大学出版社，1992年8月
116】Wiant，入4，ellael，mitrione，Miel，、、el}了.and Backer，心m.object一Oriented Arehiteer、.res
for 51一飞iulatio一1 01’eon1Plex systems.’l’11c Px·oeeedings 01、the summer eomPuter simula一1012
conference，1 996.306一309
1171李伯虎，刘青一个基于面向对象技术的车间调度仿真软件，系统仿真学报，1995
年l月，7(3):1一8
【181 Andras JAVOR.Distributed Control of Simulation by Intelligent objedts，The Proeeedillgs
ofthes让比Lnlez·ComPuterS而ulation Conferenee 1996，996一1001
1191张海藩.软件工程导论.北京:清华大学出版社，1999年8月
1201黄迪明.软件技术基础.成都:电子科技大学出版社，2000年3月
1211冯博琴，陈检.计算机软件基础.西安:西安交通大学出版社，1 994年
1221潘锦平.软件开发技术(修订版).上海:上海科技出版社，1 997年
1231朱明芳.程序设计实践指导.北京:清华大学出版社，1997年
1241高智勇.中文版Visual Basic 6.0实例教程.北京:航空工业出版社，加00年1月
1251网冠科技.Visual Basic 6.0时尚编程百例.北京:机械工业出版社，2002年6月
1261张炜.VB6.0数据库开发应用教程.北京:机械工业出版社，2000年
127】[美〕Gery pe叮SamsTeach Yotirself Visual Basie 6inZ ldays published bys二ns
Publishing
1281王兴晶，施波.Visual Basic 6.0开发与实例.北京:电子工业出版社，1999年12月
1291张树兵，戴红，陈哲.Visual Basic 6.0中文版入门与提高.北京:清华大学出版社，
2000年8月
协0J佳文工作室.VB6.O编程实例教程.北京:电子工业出版社，2001年
131]魏江江，林少景.VB基础编程百例.北京:清华大学出版社，2001年
沈阳J一业大学硕七学位论文
!321张永梅，陈立潮，马礼，郭韶升.软件测试技术研究，测试技术学报，2002年2
月，16(2):148一15-
!331袁德利，刘志远.面向对象软件的测试过程与方法，公安大学学报(自然科学版)，
2001年l月，l(21):42一44
!34}张海宁，孔庆臣，郝创日之，吕宗‘汀，.堪一J’-VI于!颐向对象环境下的软件测试方法，煤
矿机械，2003年6)J，12(6):50一51
【351张毅坤，之;_咏露，姚个珠·刘沁，黄西平.!}口向对象软件测试的特点及方法，西安
理工大学学报，2002年4月，18(4):34一36
【361姬莹，钟联炯.面向对象软件测试主要问题的探讨，西安工业学院学报，2001年3
月，25(3):2小26
1371吴今培，肖建华.智能故障诊断与令家系统.北京:科学出版社，1997年8月
【381 Hunt，E.B“Ariificial Intelligence”，Aeademie Press，1975
1391 Barr，A.即d Feigenbaunl，E.A.”Handbook of Artifieial Intelligenee，，，Vol.2，William
Kau如田111，hie，1982.
1401郭淑霞，高颖一个电气随动系统故障诊断的专家系统方法，振动、测试与诊断，
2003年3月，9(4):l礴
1411桂卫华，刘晓颖.基于人工智能方法的复杂过程故障诊断技术，控制工程，加02年
7月，9(4):l科
1421叶杰.雷达航迹处理软件调试平台的设计及应用，现代雷达，2002年11月，
24(6):13一16
143]温平川，何先刚，殷茜.嵌入式软件调试器的设计与实现，西南师范大学学报(自然
科学版)，2003年4月，28(2):209一2 23
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13】「美」海克斯」‘，卡森一J一离散事件系统模拟.候炳辉，张金水译.北京:清华大学出
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191程长东，文传源.混合系统必进的仿真时钟等步长同步方法及性能评价研究，计算机
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1111周前祥，姜世忠，姜国华.虚拟现实技术的研究现状与进展，计算机仿真，2003
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58一61
113】Henriksen，James 0.The Integrated Simulation Environnlent(Simulation Sofrware of the
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沈阳[业大学硕士学位论文
114】Miehael Rooks.A unified Famework for Visual Interactive Simulation.Proeeedings of
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M .Clark，1 146一1 155
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1171李伯虎，刘青一个基于面向对象技术的车间调度仿真软件，系统仿真学报，1995
年l月，7(3):1一8
【181 Andras JAVOR.Distributed Control of Simulation by Intelligent objedts，The Proeeedillgs
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1191张海藩.软件工程导论.北京:清华大学出版社，1999年8月
1201黄迪明.软件技术基础.成都:电子科技大学出版社，2000年3月
1211冯博琴，陈检.计算机软件基础.西安:西安交通大学出版社，1 994年
1221潘锦平.软件开发技术(修订版).上海:上海科技出版社，1 997年
1231朱明芳.程序设计实践指导.北京:清华大学出版社，1997年
1241高智勇.中文版Visual Basic 6.0实例教程.北京:航空工业出版社，加00年1月
1251网冠科技.Visual Basic 6.0时尚编程百例.北京:机械工业出版社，2002年6月
1261张炜.VB6.0数据库开发应用教程.北京:机械工业出版社，2000年
127】[美〕Gery pe叮SamsTeach Yotirself Visual Basie 6inZ ldays published bys二ns
Publishing
1281王兴晶，施波.Visual Basic 6.0开发与实例.北京:电子工业出版社，1999年12月
1291张树兵，戴红，陈哲.Visual Basic 6.0中文版入门与提高.北京:清华大学出版社，
2000年8月
协0J佳文工作室.VB6.O编程实例教程.北京:电子工业出版社，2001年
131]魏江江，林少景.VB基础编程百例.北京:清华大学出版社，2001年
沈阳J一业大学硕七学位论文
!321张永梅，陈立潮，马礼，郭韶升.软件测试技术研究，测试技术学报，2002年2
月，16(2):148一15-
!331袁德利，刘志远.面向对象软件的测试过程与方法，公安大学学报(自然科学版)，
2001年l月，l(21):42一44
!34}张海宁，孔庆臣，郝创日之，吕宗‘汀，.堪一J’-VI于!颐向对象环境下的软件测试方法，煤
矿机械，2003年6)J，12(6):50一51
【351张毅坤，之;_咏露，姚个珠·刘沁，黄西平.!}口向对象软件测试的特点及方法，西安
理工大学学报，2002年4月，18(4):34一36
【361姬莹，钟联炯.面向对象软件测试主要问题的探讨，西安工业学院学报，2001年3
月，25(3):2小26
1371吴今培，肖建华.智能故障诊断与令家系统.北京:科学出版社，1997年8月
【381 Hunt，E.B“Ariificial Intelligence”，Aeademie Press，1975
1391 Barr，A.即d Feigenbaunl，E.A.”Handbook of Artifieial Intelligenee，，，Vol.2，William
Kau如田111，hie，1982.
1401郭淑霞，高颖一个电气随动系统故障诊断的专家系统方法，振动、测试与诊断，
2003年3月，9(4):l礴
1411桂卫华，刘晓颖.基于人工智能方法的复杂过程故障诊断技术，控制工程，加02年
7月，9(4):l科
1421叶杰.雷达航迹处理软件调试平台的设计及应用，现代雷达，2002年11月，
24(6):13一16
143]温平川，何先刚，殷茜.嵌入式软件调试器的设计与实现，西南师范大学学报(自然
科学版)，2003年4月，28(2):209一2 23