仿真技術在教學中的使用

洪劍青 張飛霞

摘要 將Proteus和Keil C軟件進行整合,創造以軟件代替硬件的新型實驗方式,促使單片機教學走出一條新的思路。實踐證明,仿真技術的引入不僅是可行的,而且是必然的趨勢。

關鍵詞 仿真;單片機;Proteus

中圖分類號:G434 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2009)27-0080-02

Discussion on Use of Simulation in Teaching//Hong Jianqing, Zhang Feixia

Abstract The union of Proteus and Keil C, it creates the new experimental method which can be used to replace hardware with the software, promotes new teaching ideas of Single Chip. Practice has proved that the introduction of Simulation is not only feasible but also inevitable tendency.

Key words simulation; single chip; Proteus

Authors address Department of Mechanical Engineering, Zhenjiang College, Zhenjiang, Jiangsu, 212003, China

EDA技術已經流行很長一段時間,它的出現不僅為電子開發人員帶來方便,同時也大幅度降低開發成本。Proteus以其方便、快捷的特點贏得市場的認可。

1 傳統單片機教學的狀況

單片機原理是機電專業的一門核心課程。學生初次接觸單片機,對于各種寄存器、存儲空間、功能區的概念比較陌生,還要編寫實現功能的程序代碼,感覺比較吃力,新的教學方式研究勢在必行。

2 Proteus軟件的特點

Proteus軟件屬于EDA,已經在全球廣泛使用。該軟件主要特點:1)它將原理圖、仿真等多種功能集成到一起;2)具有多種方式顯示運行結果;3)Proteus軟件庫元器件充足;4)它可以針對各種CPU進行編程。

3 實例展示

設計一個簡單的計時器,要求:開始時,計時器顯示“00”,第一次按下按鍵后就開始從0～9.9 s計時,顯示精度為0.1 s;第二次按鍵后計時停止,顯示當前計時值;第三次按鍵后,計時器歸零。具體實現步驟:1)在軟件的ISIS組件中調用各種相關元器件畫出原理圖;2)進行程序編制,并且編譯通過;3)調試和仿真。只要設置正確,在軟件中可以很直觀地看見仿真運行的結果。

本例設計的原理圖在Proteus軟件中如圖1所示。該電路以AT89C51單片機為核心,在P0的端口上接有7個上拉電阻和一個七段碼的數碼管;P2口上僅僅接有一個七段碼數碼管;P3口的第七腳接有一個按鍵。

軟件由主程序和中斷子程序2部分構成。在Keil C軟件內用匯編語言編寫程序代碼。主程序完成程序的初始化、設定定時器、掃描鍵盤的工作狀態、開中斷等功能,流程圖見圖2。中斷程序是本設計的核心部分,使用T0定時器,工作在方式1,流程圖見圖3。

最后是調試和仿真。在ISIS中,選中AT89C51并單擊鼠標左鍵,打開“Edit Componet”對話窗口,設置單片機晶振頻率為12 MHz,選擇先前用Keil生成的HEX文件。在Proteus ISIS的菜單欄中選擇“File”→“Start/Stop Debug Session”選項,進入程序調試環境,順序運行程序。調出“ISIS”界面,按動按鍵,則數碼管將按要求顯示。

4 結語

利用Proteus和Keil C軟件在教學過程中進行仿真實驗,使學生能夠直觀地感受單片機的實際應用效果。筆者在教學過程中引入該軟件,適當調整教學思路,不僅完成了教學任務,而且增強了學生學習興趣,教學質量也更上一層樓。

參考文獻

[1]李芳,李家慶.基于Proteus+Keil的單片機實驗仿真平臺[J].中國教育技術裝備,2009(4):67-68

[2]張靖武,周靈彬.單片機系統的Protues設計與仿真[M].北京:電子工業出版社,2008

[3]宋國富,王玉葉.用Proteus實現51單片機的動態仿真[J].安徽職業技術學院學報,2006,5(4):8-10

[4]周潤景,袁偉亭,景曉松.Proteus在MCS-51&ARM7系統中的應用百例[M].北京:電子工業出版社,2006