单片机系统仿真
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摘要
本文针对大中专院校开设的《单片机原理与接口技术》课程实验教学环节中，单片
机硬件仿真器容易损坏及维护问题，研制开发了单片机系统仿真软件。它将完全取代单
片机硬件仿真器和单片机汇编语言仿真软件，取而代之的是以PC机为平台，基于VB
的可视化界面、事件驱动原理，在VB的环境下，实现对单片机系统软件的模拟和硬件
电路的仿真。
本课题包括两部分，第一部分是通过人机对话的形式输入用户对硬件电路的要求，
自动生成所需硬件电路;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。本文重点介绍第一部分即采用专家系统配置单片
机系统硬件电路。
本文首先叙述了离散事件系统的仿真原理，详细论述了离散事件系统的仿真策略，
为单片机系统仿真提供理论基础。
其后，本文重点阐述了本课题所采用的基于面向对象技术专家系统的基本理论以及
知识的获取、知识库的建立及推理策略。并在此基础上建立了基于故障诊断专家系统，
实现对用户编写的汇编语言程序的故障诊断。
最后，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。并对单片机系统响应外部事件(中断)提出了设想。
Principle and Interface-technology of Single chip microcomputer is a main course in engineering college, and the problem that the hardware simulators of single chip microcomputer go out of work often happens. Therefore, the simulation software was developed in this paper to avoid it. The hardware simulators of single chip microcomputer and the assemble language of single chip microcomputer will be replaced by the simulation software of single chip microcomputer, which is based on PC platform, was programmed with VB6.0, and is able to simulate the software and hardware of single chip microcomputer.
The task includes two parts. Firstly, the demands of the peripheral equipment of the single chip microcomputer system should be inputted into PC through conversation between people and PC, and the peripheral circuits should be created automatically according to it. Secondly, the running states of the system (peripheral circuits and inputted-assemble-language) according to the inputted-assemble-language instructions needed to be displayed. The first part was mainly introduced in this paper.
The principle of discrete-system simulation was firstly introduced, and the method of the simulating procedure was discussed in details, which were the foundations of task.
Secondly, the principle of OOP-expert-systems, the gaining of knowledge, the building of knowledge-base and the reasoning method were discussed detailedly. The expert-system of fault-diagnosis was built to recognize the false instructions inputted by the users.
The programming method and the realization of the whole system were introduced. The software was debugged and finished. The assuming plan of how to simulate the peripheral interruptions was introduced at the last.
机硬件仿真器容易损坏及维护问题，研制开发了单片机系统仿真软件。它将完全取代单
片机硬件仿真器和单片机汇编语言仿真软件，取而代之的是以PC机为平台，基于VB
的可视化界面、事件驱动原理，在VB的环境下，实现对单片机系统软件的模拟和硬件
电路的仿真。
本课题包括两部分，第一部分是通过人机对话的形式输入用户对硬件电路的要求，
自动生成所需硬件电路;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。本文重点介绍第一部分即采用专家系统配置单片
机系统硬件电路。
本文首先叙述了离散事件系统的仿真原理，详细论述了离散事件系统的仿真策略，
为单片机系统仿真提供理论基础。
其后，本文重点阐述了本课题所采用的基于面向对象技术专家系统的基本理论以及
知识的获取、知识库的建立及推理策略。并在此基础上建立了基于故障诊断专家系统，
实现对用户编写的汇编语言程序的故障诊断。
最后，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。并对单片机系统响应外部事件(中断)提出了设想。
Principle and Interface-technology of Single chip microcomputer is a main course in engineering college, and the problem that the hardware simulators of single chip microcomputer go out of work often happens. Therefore, the simulation software was developed in this paper to avoid it. The hardware simulators of single chip microcomputer and the assemble language of single chip microcomputer will be replaced by the simulation software of single chip microcomputer, which is based on PC platform, was programmed with VB6.0, and is able to simulate the software and hardware of single chip microcomputer.
The task includes two parts. Firstly, the demands of the peripheral equipment of the single chip microcomputer system should be inputted into PC through conversation between people and PC, and the peripheral circuits should be created automatically according to it. Secondly, the running states of the system (peripheral circuits and inputted-assemble-language) according to the inputted-assemble-language instructions needed to be displayed. The first part was mainly introduced in this paper.
The principle of discrete-system simulation was firstly introduced, and the method of the simulating procedure was discussed in details, which were the foundations of task.
Secondly, the principle of OOP-expert-systems, the gaining of knowledge, the building of knowledge-base and the reasoning method were discussed detailedly. The expert-system of fault-diagnosis was built to recognize the false instructions inputted by the users.
The programming method and the realization of the whole system were introduced. The software was debugged and finished. The assuming plan of how to simulate the peripheral interruptions was introduced at the last.
引文
111吴重光.仿真技术.北京:化学工业出版社，2000年5月
【2】De俪5 5 Bemstein·The Treatmeni of InPuts in ReaiT而e Digital Simulation.
Simulation，1 979，33(2)
13】肖田元，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
14】〔美〕喜克斯丁，卡森丁.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
【5】助wAM，KeltonWD.S而ulationM0dellingandAnalysis.MeGraw珑11，1982
【6】HooperJ田刀es W.S七ategy一related Characteristies of Discrete一vent Lan多坦ge and
Models.S伍吸JLAn0N，1986
171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):46.48
[8l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，70~72
19】Pritsker A A B，Pedden C D.功尔对uction tos而ulation and SLAM ll，SystemS
Publishing，W七sth而ye讹如氏1979
【10】朱海滨.面向对象技术原理与设计.长沙:国防科技大学出版社，1 992年8月
【11】Coobin.M.J.朋d Butier，G.F.MulTi SIM:An objeCt一Based Distributed Fn双n认心rk for
Mission sirnulation，s而ulation Practiee and theory 1996(3):383一399
【121 Wiant，Michael，而trione，珑chue1Eand Backer，幻m.objeet一Oriented户JchitectLires
for simulation of comPlex systems.The Proceedings of thes切rnrQer comPuter simulation
eollference，1 996，306-309
1131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6月，7(3):l一8
【141 Andras JAVOR.Distributed Control ofs而ulation by Intelligeni objedts，The Proceedings
ofthe Summer ComPuter Sirnulation Conferenee 1996，99尔1001
【15!蔡自兴，徐光枯.人工智能及其应用.北京:清华大学出版社，2000年10月
沈阳」一业大学硕士学位论文
【161 Addal水1 5 et al.GraPhs ofModels.Int·J·Artificial Intelligent，1992，54，Elsevier
!171 Bobrow DG·Speeial Issue on Qualitative Reasoning.Artifieial Intelligenee，1984，24
!181吴信东，邹燕.专家系统技术.北京:电子工业出版社，1988年
1191何新贵.知识处理与专家系统.北京:国防工业出版社，1990年
【20!Cohen P R.He丽stie Reasoning about Uneertainty:All Artifieial Intelligenee
APProach.Pitman Advaneed Publlshing Progr田n，1985
I2lljbJ全忠，何小荣，陈内珍.炼油厂常压塔动忐仿真专家系统，石油炼制与化工，
1994年10，25(10):13一16
1221黄国君.露天矿铁路运输实时调度监控专家系统，中国有色金属学报，1998年9
月，8(增2):660八石63
1231夏继红.消力池优化设计专家系统原理及框架构建研究:硕士学位论文.河海大学，
2002年3月l日
1241张健.基于面向对象技术的变电站工作票及操作票专家系统:硕士学位论文.华北
电力大学，2001年12月l日
1251牛江川.基于web的广义配套件选型专家系统的研究与开发:硕士学位论文.浙江大
学，2002年1月l日
1261傅京孙，蔡自兴，徐光枯.人工智能及其应用.北京:清华大学出版社，1988年4
月
[271张海藩.软件工程导论.北京:清华大学出版社，1999年8月
1281黄迪明.软件技术基础.成都:电子科技大学出版社，2000年3月
[291冯博琴，陈俭.计算机软件基础.西安:西安交通大学出版社，1 994年
1301高智勇.中文版Visual Basic 6.0实例教程.北京:航空工业出版社，2000年1月
1311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
【321张炜. VB6.O数据库开发应用教程.北京:机械工业出版社，2000年
1331[美]Ge叮pe叮samsTeaeh Yourself Visual Basie 6inZ ld即5 published by Sams
Ptlblishixig
【341土兴品，施波.Visual Basie 6.0开发与实tylJ.北京:电子工业出版社，1999年12月
沈阳工业大学硕士学位论文
1351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
1361佳文工作室.vB6.0编程实例教程.北京:电子工业出版社，2001年
1371魏江江，林少景.vB基础编程百例.北京:清华大学出版社，2001年
1381潘锦平.软件开发技术(修订版).上海:上海科技出版社，1 997年
1391吴今培，肖建华.智能故障诊断与专家系统.北京:科学出版社，1997年8月
1401廖瑞金，姚陈果，孙才新，顾乐观.基于人工智能的电力变压器绝缘故障诊断及面
向对象知识库，电工技术学报，2001年12月，16(6):59荀2
1411 Li Shi玛Uan，KUang乃昭heng.An expert system for Dam faultDi鲜笋0515诚th objeCt
orientedT亡c械que，Tnu卫娜ICtion ofAgheulnire University ofHebei，1994，42礴5
1421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，2002年
7月，9(4):1碑
1431朱明方.程序设计实践指导.北京:清华大学出版社，1997年
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1191何新贵.知识处理与专家系统.北京:国防工业出版社，1990年
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1994年10，25(10):13一16
1221黄国君.露天矿铁路运输实时调度监控专家系统，中国有色金属学报，1998年9
月，8(增2):660八石63
1231夏继红.消力池优化设计专家系统原理及框架构建研究:硕士学位论文.河海大学，
2002年3月l日
1241张健.基于面向对象技术的变电站工作票及操作票专家系统:硕士学位论文.华北
电力大学，2001年12月l日
1251牛江川.基于web的广义配套件选型专家系统的研究与开发:硕士学位论文.浙江大
学，2002年1月l日
1261傅京孙，蔡自兴，徐光枯.人工智能及其应用.北京:清华大学出版社，1988年4
月
[271张海藩.软件工程导论.北京:清华大学出版社，1999年8月
1281黄迪明.软件技术基础.成都:电子科技大学出版社，2000年3月
[291冯博琴，陈俭.计算机软件基础.西安:西安交通大学出版社，1 994年
1301高智勇.中文版Visual Basic 6.0实例教程.北京:航空工业出版社，2000年1月
1311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
【321张炜. VB6.O数据库开发应用教程.北京:机械工业出版社，2000年
1331[美]Ge叮pe叮samsTeaeh Yourself Visual Basie 6inZ ld即5 published by Sams
Ptlblishixig
【341土兴品，施波.Visual Basie 6.0开发与实tylJ.北京:电子工业出版社，1999年12月
沈阳工业大学硕士学位论文
1351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
1361佳文工作室.vB6.0编程实例教程.北京:电子工业出版社，2001年
1371魏江江，林少景.vB基础编程百例.北京:清华大学出版社，2001年
1381潘锦平.软件开发技术(修订版).上海:上海科技出版社，1 997年
1391吴今培，肖建华.智能故障诊断与专家系统.北京:科学出版社，1997年8月
1401廖瑞金，姚陈果，孙才新，顾乐观.基于人工智能的电力变压器绝缘故障诊断及面
向对象知识库，电工技术学报，2001年12月，16(6):59荀2
1411 Li Shi玛Uan，KUang乃昭heng.An expert system for Dam faultDi鲜笋0515诚th objeCt
orientedT亡c械que，Tnu卫娜ICtion ofAgheulnire University ofHebei，1994，42礴5
1421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，2002年
7月，9(4):1碑
1431朱明方.程序设计实践指导.北京:清华大学出版社，1997年