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4 f7 `' P: E% C8 r! F" l摘要首先分析传统单片机实验中存在的诸多问题，如实验设备费用高、实验内容呆板、缺乏灵活性、设备难维护# Q$ Q; M9 A5 X% d
等,提出利用Proteus软件来进行单片机仿真实验教学。设计并介绍一个典型的实例程序,表明利用Proteus仿真单8 ]! k$ s! b7 `* g& f
片机实验系统具有搭建简单、仿真过程直观、操作灵活、成本低等特点,为单片机教学提供-个良好的实验平台。
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) |8 J$ n: P: G/ c) |: e* d关键词：仿真实验;单片机: Proteus. {6 d6 x' d/ S- \
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随着嵌入式系统技术的迅速发展，单片机技术已经广泛6 Z+ Q2 S# J f2 Y3 _: f% |; }
地应用到工业控制、医疗仪器、信息家电、通信设备等众多% }. U X* y5 ~8 t3 h- K( y; }1 ?
领域。为了满足社会的需要，国内各院校都将单片机原理及( n4 k" c8 O) v$ L# Z4 N4 t& Q7 u
应用作为工科学生的必修课程。该课程是一「]理论和实践结
+ J1 s! n0 K# N M3 q X合性很强的课程，在教学过程中必须软硬件结合，理论学习
! Q, h' j1 \: P' w) k) Z& N和实验动手相结合。为了满足学生动手实验要求，目前在传
i; L) d, Z& p; J6 Z ]统教学中大多采用硬件仿真与实验箱或实验板来配置实验设
" } s5 [# _: A2 e" |% j* ?备，也就出现了采购量大、费用高、实验方案更因难、设备- O& {% s$ C; p x# @
维护复杂等弊端。Labcenter公 司推出的Proteus是- -种混合6 j3 A2 s( g$ {
电路仿真工具，其最大的特点在于能够实现单片机及外围电
Q! e4 M2 Q( z7 P4 @路组成的系统仿真(Proteus6. 0中的ISI帮助文件)，将该* i U2 _; b3 e! r% {
软件引入单片机实验中，能够较好地解决传统教学中存在的1 Q. g* L4 E# b1 Q5 z
弊端，而且可以增强实验验证的随时性，使学生进一-步 理解: ]9 A" O( z/ `: p' l: L4 y
单片机的应用，大大提高教学效果。+ I% J( j. B8 V
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1传统单片机实验教学中存在的弊端
. ?5 ]/ G, w1 H* w; u. V% F1.1 实验设备的经费问题 实验设备的经费高。目前大多6 z3 Y# V, i* e$ p ?" V) u7 X
数单片机实验都是利用已做好的实验箱，然后根据其提供的
) C* o8 [4 s- q2 X+ t4 G实验教材进行实验。这些实验设备价格-般都比较高，而且
; g% _9 J& {' K, g( V基本上学生每次使用的都是同-套硬件。但单片机的种类繁& D. ]% |' P$ s5 s/ V
多，为使学生接触较多的单片机芯片，就必须购买多套实验
5 z1 ?! [0 y- z- D6 ?4 M设备，这无疑增加了实验设备的经费。
* x1 }9 i/ \$ A6 @' M7 c1.2 实验内容呆板、缺乏灵活性 由于单片机实验多利用
* j2 Q; t$ N9 V8 Z2 O: B实验箱进行，实验受到实验箱硬件条件限制，因此实验内容
8 J% ~, |) `# Y+ J! X0 y固定，学生进行实验只是一些验证性实验，对于一些诸如数9 B; _( l7 h8 m6 ]( K7 ^2 \( m
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据传送等操作型的基本实验，--些面向外围设备控制的实验, Q& j, [! v+ R
无法开出，缺乏灵活性。
\* ]+ V. S+ G! z6 k* M$ J% N3 Q1.3 实验学时受限 学生课内实验时数有限，平时难有机9 ^# \8 }$ M8 c
会实践，如让学生个人配备单片机实验开发系统，或是自行+ @# F0 s% q9 P( X' R
设计实验电路与制作电路板，则需要花费大量的时间和必要1 e* E, s2 A# W; U4 l
的资金投入，很多学生无法承受。这些都在-一定程度上限制
9 G8 B4 l/ }& W# }5 b了学生动手能力的提高，影响了学生的积极性和创新性"。# L o% ]9 X% {: v
1.4实验仪器的损耗与维护 实验过程若稍有不慎,就可能+ A( M! C d! {
损坏仿真头等硬件设备”);如果用烧录器写程序的方法来验证" r: j5 ? g; i, _/ C- F+ U) [
实验结果，由于多次插、拔芯片，既易损芯片，且效率低、教
' D# \( e8 @( p2 ~7 O学效果不佳。同时由于实验过程中需要用到的仪器较多，如计
( w. ?8 i! X' H+ D/ c. R算机、电源、烧录器等，造成设备维护工作量大等问题。/ ]) r6 Q7 D7 A8 k5 ?
针对.上述弊端，本文利用Proteus仿真软件，设计单片) b$ }$ V% x( P$ H
机仿真实验系统，既减少硬件投入和设备维护量，还可以调* d7 y6 ^, J! D% q3 {
试单片机程序，仿真单片机外围器件的工作情况，为学生提6 P' U+ c- J5 {+ ~) m7 L
供丰富的实验内容。* P" u* F) ^: s& ^
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2 Proteus软件简介! q! z, f2 }* Z6 }
Proteus是由英国Labcenter electronics公 司开发的0 B& G* B7 U# Q
EDA工具软件，该软件除了具有和其他EDA工具-样的电路仿* h: T5 \8 c Q! W# @/ p5 z9 [
真(模拟电路、数字电路以及数模混合电路仿真)等功能外，.
! E/ i C% ~9 e, s2 t6 n其最大的特点是51系列、AVR系列、PIC、 ARM系列等微处理
# E5 E) _( N3 \/ l7 d- _* L器、微控制器连同外围器件- -起仿真。同时还支持PLC、汇
- e9 q- c8 e* W( G1 w编和C语言的程序设计，使得在程序调试、系统仿真时，不1 t! r. b' S# N
仅能观察到程序执行时单片机寄存器和存储器等内容变化，' y+ Z# ~! V: T) N, p7 |( y1 h
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附件下载：
Proteus软件在单片机实验教学中的应用.pdf
(401.03 KB, 下载次数: 3)
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发表于 2020-3-17 09:15
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