基于ProteUs的“計算機硬件技術”課程教學

彭莉

【關鍵詞】仿真應用;計算機硬件技術;仿真軟件

引言

“計算機硬件技術”是高職學校計算機各個專業的一門實踐性較強的專業核心課程，是一門理論性、實踐性都很強的課程。由于該課程理論性強、內容多、知識點抽象，給學生的總體感覺是比較枯燥和乏味。學生學習起來也比較困難。Proteus仿真可以提供豐富的元件庫和儀器儀表，且可在單片機開發過程中對整個系統進行模擬。Proteus仿真工具能對5l系列、AVR、PIC、ARM等單片機進行仿真。也能對外圍器件如RAM、ROM、鍵盤、LED、LCD、AD/DA等進行仿真。因此，本文提出了一種基于Proteus仿真軟件的計算機硬件技術課程的教學方法。

一、傳統教學存在的問題

傳統教學中大量的實驗儀器和設備成本較高，傳統實驗教學采用的是功能單一的實驗箱，學生只要按照實驗指導書給出的步驟操作就可完成實驗，缺乏創新性，削弱了學生參與的積極性;使用多媒體進行教學，使用Flash課件動畫演示各種芯片的工作流程，但普通的Flash課件只能按照預先設定好的步驟進行演示，并不能仿真各種芯片。

二、仿真軟件Proteus

Proteus軟件是由英國Labcenter Electronics公司開發的EDA工具軟件，可對各種處理器及接口電路進行實時仿真、調試的仿真軟件。Proteus具有四大功能模塊：原理圖設計、電路仿真、單片機協同仿真功能、PCB設計平臺。Proteus仿真軟件可以根據不同系列的微處理器，再結合實際的電路仿真圖，可以直接運行源代碼，實現電路、源碼的實時調試。外圍電路接有顯示及輸出器件，比如數碼管和液晶顯示器之類的器件，運行后還可以看到輸出效果。

三、編譯軟件KEIL

Keil集成開發環境是支持51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、程序調試和仿真等功能;支持匯編、c語言等程序設計語言，易學易用;支持數百種單片機，是眾多單片機應用開發軟件中的優秀軟件。

四、仿真應用——基于AT89C51的中斷嵌套的設計

基于AT89C51的中斷嵌套項目作為載體，進一步學習AT89C51中斷的概念、中斷的方法、中斷的初始化、中斷的應用。

（一）仿真電路設計

仿真電路由AT89C51、LED顯示模塊組成。AT89C51單片機主要實現對兩個外部中斷的控制功能。LED顯示模塊主要實現不同的中斷方式下顯示不同的輸出功能。仿真電路如圖1所示。

（三）運行

將KEIL軟件編譯的hex文件加載到AT89C51運行，得出圖2所示輸出波形。

結語

利用Proteus、KEIL軟件實現“計算機硬件技術”課程的仿真教學，引導學生在做中學、學中做，掌握知識、強化技能，讓學生參與到仿真設計的細節中，調動學生的學習積極性和主動性。并且，仿真使實驗開設的時間和空間更加靈活，節約了實驗儀器。