Proteus仿真軟件在《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用

彭莉

摘要：針對《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)》課程傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，提出Proteus仿真教學(xué)，并以基于AT89C51的鋸齒波發(fā)生器為例，具體闡述Proteus仿真軟件在計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)課程改革中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：Proteus仿真;計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)教學(xué);鋸齒波發(fā)生器中圖分類號：G648文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1672-1578（2014）20-0012-01引言 《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)》是高職學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)核心課程，其目的是使學(xué)生掌握單片機(jī)的組成原理及典型接口技術(shù)，建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體概念.具有運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行軟、硬件系統(tǒng)開發(fā)的能力，但是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往受到硬件資源、開發(fā)平臺等條件的限制，很難達(dá)到這個(gè)目的。近年來，單片機(jī)仿真技術(shù)取得了很大的發(fā)展。Proteus仿真可以提供豐富的元件庫和儀器儀表，且可在單片機(jī)開發(fā)過程中對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行模擬。從元器件的選取、電路的調(diào)試、軟件的編譯到技術(shù)指標(biāo)的評估都可以通過Proteus仿真來實(shí)現(xiàn)，節(jié)約了大量開發(fā)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)成本低廉。因此，本文提出了一種基于Proteus仿真軟件的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)課程的教學(xué)方法。 1.傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題 傳統(tǒng)教學(xué)需要大量的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備.成本較高，隨著設(shè)備的不斷老化，設(shè)備維護(hù)困難，因此很難展開大規(guī)模的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。另外，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用的是功能單一的實(shí)驗(yàn)箱，實(shí)驗(yàn)箱的硬件是固化好的，因此這些實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書給出的步驟操作就可完成實(shí)驗(yàn)，，真正參與的設(shè)計(jì)內(nèi)容很少，能夠自由發(fā)揮的空間有限，缺乏創(chuàng)新性，不利于學(xué)生創(chuàng)造性的培養(yǎng)，削弱了學(xué)生參與的積極性。 2.仿真軟件Proteus Proteus軟件是由英國Labcenter Electronics公司開發(fā)的EDA工具軟件，可應(yīng)用各種微處理器的虛擬仿真。可對各種處理器及接口電路進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試的仿真軟件。Proteus仿真軟件可以根據(jù)不同系列的微處理器，再結(jié)合實(shí)際的電路仿真圖。可以直接運(yùn)行源代碼.實(shí)現(xiàn)電路、源碼的實(shí)時(shí)調(diào)試。如果外圍電路接有顯示及輸出.比如數(shù)碼管和液晶顯示器之類的器件。運(yùn)行后還可以看到輸出效果。 3.編譯軟件KEIL Keil集成開發(fā)環(huán)境是支持5l系列與ARM的微處理器電子仿真平臺。它集成了工程管理、源程序編輯、MAKE工具、程序調(diào)試和仿真等功能;支持匯編、C語言等程序設(shè)計(jì)語言，易學(xué)易用;支持?jǐn)?shù)百種單片機(jī)，是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中的優(yōu)秀軟件。 3.仿真應(yīng)用——基于AT89C51的鋸齒波發(fā)生器 以AT89C51單片機(jī)控制的鋸齒波發(fā)生器項(xiàng)目作為載體，進(jìn)一步學(xué)習(xí)AT89C51與D/C轉(zhuǎn)換芯片DAC0832的接口電路設(shè)計(jì)調(diào)試。 3.1仿真電路設(shè)計(jì)。仿真電路由讀寫控制、譯碼模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊組成。讀寫控制及譯碼模塊包括CPU、地址鎖存器和地址譯碼器，主要實(shí)現(xiàn)對D/A轉(zhuǎn)換器的讀寫控制功能。D/A轉(zhuǎn)換模塊包括D/A轉(zhuǎn)換器、外部時(shí)鐘信號和反相放大電路，主要實(shí)現(xiàn)接收數(shù)字量和數(shù)模轉(zhuǎn)換及輸出功能。仿真電路如圖1所示。 圖1 3.2程序設(shè)計(jì)。 3.3運(yùn)行。將KEIL軟件編譯的hex文件加載到AT89C51運(yùn)行，得出圖2所示輸出波形。 圖2 4.結(jié)束語 利用Proteus、KEIL軟件實(shí)現(xiàn)《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)》課程的仿真教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做掌握知識、強(qiáng)化技能，讓學(xué)生參與到仿真設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)中，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。并且，仿真使實(shí)驗(yàn)開設(shè)的時(shí)間和空間更加靈活，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)儀器。 參考文獻(xiàn) [1]葉建波，朱雙東.基于Proteus的單片機(jī)電路的虛擬仿真[J].電子工程師，2008.11：23-24. [2]岳東海.基于Proteus的虛擬實(shí)驗(yàn)室在實(shí)踐性教學(xué)中的應(yīng)用[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，6（3）：47-49.endprint