仿真技术在教学中的使用

洪剑青 张飞霞

摘要 将Proteus和Keil C软件进行整合,创造以软件代替硬件的新型实验方式,促使单片机教学走出一条新的思路。实践证明,仿真技术的引入不仅是可行的,而且是必然的趋势。

关键词 仿真;单片机;Proteus

中图分类号:G434 文献标识码:B 文章编号: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技术已经流行很长一段时间,它的出现不仅为电子开发人员带来方便,同时也大幅度降低开发成本。Proteus以其方便、快捷的特点赢得市场的认可。

1 传统单片机教学的状况

单片机原理是机电专业的一门核心课程。学生初次接触单片机,对于各种寄存器、存储空间、功能区的概念比较陌生,还要编写实现功能的程序代码,感觉比较吃力,新的教学方式研究势在必行。

2 Proteus软件的特点

Proteus软件属于EDA,已经在全球广泛使用。该软件主要特点:1)它将原理图、仿真等多种功能集成到一起;2)具有多种方式显示运行结果;3)Proteus软件库元器件充足;4)它可以针对各种CPU进行编程。

3 实例展示

设计一个简单的计时器,要求:开始时,计时器显示“00”,第一次按下按键后就开始从0～9.9 s计时,显示精度为0.1 s;第二次按键后计时停止,显示当前计时值;第三次按键后,计时器归零。具体实现步骤:1)在软件的ISIS组件中调用各种相关元器件画出原理图;2)进行程序编制,并且编译通过;3)调试和仿真。只要设置正确,在软件中可以很直观地看见仿真运行的结果。

本例设计的原理图在Proteus软件中如图1所示。该电路以AT89C51单片机为核心,在P0的端口上接有7个上拉电阻和一个七段码的数码管;P2口上仅仅接有一个七段码数码管;P3口的第七脚接有一个按键。

软件由主程序和中断子程序2部分构成。在Keil C软件内用汇编语言编写程序代码。主程序完成程序的初始化、设定定时器、扫描键盘的工作状态、开中断等功能,流程图见图2。中断程序是本设计的核心部分,使用T0定时器,工作在方式1,流程图见图3。

最后是调试和仿真。在ISIS中,选中AT89C51并单击鼠标左键,打开“Edit Componet”对话窗口,设置单片机晶振频率为12 MHz,选择先前用Keil生成的HEX文件。在Proteus ISIS的菜单栏中选择“File”→“Start/Stop Debug Session”选项,进入程序调试环境,顺序运行程序。调出“ISIS”界面,按动按键,则数码管将按要求显示。

4 结语

利用Proteus和Keil C软件在教学过程中进行仿真实验,使学生能够直观地感受单片机的实际应用效果。笔者在教学过程中引入该软件,适当调整教学思路,不仅完成了教学任务,而且增强了学生学习兴趣,教学质量也更上一层楼。

参考文献

[1]李芳,李家庆.基于Proteus+Keil的单片机实验仿真平台[J].中国教育技术装备,2009(4):67-68

[2]张靖武,周灵彬.单片机系统的Protues设计与仿真[M].北京:电子工业出版社,2008

[3]宋国富,王玉叶.用Proteus实现51单片机的动态仿真[J].安徽职业技术学院学报,2006,5(4):8-10

[4]周润景,袁伟亭,景晓松.Proteus在MCS-51&ARM7系统中的应用百例[M].北京:电子工业出版社,2006