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单片机技术是一门实践性很强的软硬件结合的技术。无论是程序设计方法，还是硬件结构，都必须通过大量的实践才能理解、掌握。单片机的实践主要包括编程练习和硬件实验，编程练习需要使用有关开发软件，而硬件实验需要准备基本的实验板。
单片机软件的开发过程是先编写程序，再进行编译、仿真和调试，然后用编程器（烧录器）将程序写入单片机。
Keil C51软件是德国Keil 公司开发的51系列单片机编程软件，它采用目前流行的集成化开发环境，集编辑、编译和仿真于一体，界面友好，易学易用。在该软件中，用户可以编写汇编语言或 C语言源程序，并可利用该软件将源程序编译生成单片机能够运行的十六进制文件。图1-6所示为Keil C51的工作界面。
图1-6 Keil C51的工作界面
为了验证所编译程序的正确性，传统单片机学习与开发往往采用软件仿真和硬件仿真两种形式，软件仿真只能验证程序的正确性，不能仿真具体硬件环境；利用仿真器进行硬件仿真，硬件仿真功能有限。Proteus是英国Labcenter Electroncis公司研发的模拟电路、数字电路、模/数混合电路的设计与仿真平台，是目前世界上最先进的单片机和嵌入式系统的设计与仿真平台。它真正实现了在计算机上完成从原理图与电路设计、电路分析与仿真、单片机系统测试与功能验证到形成 PCB的完整的电子设计、研发过程，为单片机教学改革提供了很好的新思路。
图 1-7所示是 Proteus软件仿真数字电压表的运行效果。为了降低学习成本，本书不介绍仿真器对程序的仿真，而主要介绍 Proteus软件的仿真方法，可以达到几乎和仿真器一样甚至更好的仿真效果。
图1-7 数字电压表的Proteus仿真效果
程序经仿真确定无误，就可以用程序烧录器（编程器）将程序写入单片机了，这就需要借助相关的烧录软件才能进行。市场有多种程序烧录器，烧录软件在购买烧录器时都会附带。
学习单片机当然离不开硬件实验，这需要两个必不可少的条件：一是编程器；另一个是单片机实验板。
当程序在实验板上仿真无误后，就需要一个专门的工具––––编程器，将程序代码“烧”写入单片机芯片，这是单片机开发的最后一道工序。
A51编程器支持目前最为经典和市场占有量最大的 Atmel公司生产 51系列的AT89C51、AT89C52、AT89C55、AT89C1051、AT89C2051、AT894051和最新的AT89S51、AT89S2等单片机，并且价格低廉，非常适合于 51单片机的初学人员。图 1-8所示是 A51编程器的外形图。A51编程器具有如下特点：
（1）使用串口通信，芯片自动判别，编程过程中的擦除、烧写、校验等各种操作完全由编程器上的监控芯片 AT89C51控制，不受计算机配置及其主频的影响，因此烧写成功率可以高达到100％。烧写速度很快，并且与计算机的档次无关。
（2）采用 57600bit/s高速波特率进行数据传送，编程速度可以和一般并行编程器相媲美。经测试，烧写一片4KB ROM的AT89C51仅需要9.5s，而读取和校验仅需要3.5s。
（3）体积小巧，省去笨重的外接电源适配器，直接使用 USB端口 5V电源。携带方便，非常适合初学者学习51单片机。
（4）功能完善，具有编程、读取、校验、空检查、擦除、加密等系列功能。
（5）采用优质万用锁紧插座，没有接触不良等问题，可烧写 40脚单片机芯片和 20脚单片机芯片。
（6）改进的烧写深度确保每一片C51系列芯片的反复烧写次数都能达到1000次以上，内部数据至少保存10年。
图1-8 A51编程器的外形图
为了看到单片机的真实运行效果，提高动手能力，必须利用单片机实验板进行基本实验，如 LED流水灯、数码管显示、键盘控制、音乐播放、继电器控制、I 2 C通信实验、液晶显示实验、串口通信实验、红外线遥控信号解码实验等。这是学习单片机程序设计和掌握单片机应用技术的必备条件，也是进一步开发单片机高级应用程序的基础。