Proteus在“计算机接口技术”课程教学中的应用
2011-10-13蔡莉莎吴恒玉曾维鹏
蔡莉莎，吴恒玉，曾维鹏
(海南软件职业技术学院 电子工程系，海南 琼海 571400)
Proteus在“计算机接口技术”课程教学中的应用
蔡莉莎，吴恒玉，曾维鹏
(海南软件职业技术学院 电子工程系，海南 琼海 571400)
基于Proteus的8086和8255A接口扩展电路，以模拟十字路口交通灯为例，阐述了Proteus在“计算机接口技术”课程教学中的应用以及仿真过程.将Proteus引入教学中，以生动的演示，激发学生的学习兴趣，深化学生对教学内容的理解，提高学生的创新能力，取得了良好的教学效果.
计算机接口技术；Proteus仿真；8086；8255A
Abstract:The paper discusses the application of proteus to the teaching of computer interface technology course with a simulated example of traffic lights based on Proteus 8086 and 8255A interface expansion circuit. The lively presentation arouses students’ interest, deepens their understanding of the course and improves their ability for innovation. Thus, the application gets a good teaching effect.
Key words:computer interface technology；proteus simulation；8086；8255A
“计算机接口技术”是计算机、电气电子等学科重要的专业基础课程，该课程是理论性和实践性都很强的专业技术课程[1].课程内容较为抽象枯燥，传统的教学方法着重于全面、系统地讲授8086/8088CPU的硬件结构、寻址方式、各接口芯片的原理及应用等，实验课一般以验证性实验为主，且必须在实验室进行，往往受到硬件、时间、空间的限制，不利于培养学生的自学能力及创新能力[2].
Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计.是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等.在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器[3].Proteus7.7支持8086与8255、8253、8259等外围芯片的仿真.在教学“计算机接口技术”课程的过程中使用Proteus软件可以直观、感性地认识接口电路，深化对学习内容的理解，除此之外学生可以摆脱教学空间、时间、硬件的限制，自由地利用课余时间学习课程内容.
在教学“外围接口芯片”时，需要学生了解芯片的结构、掌握芯片工作方式及初始化编程.传统的教学方法是举例讲解工作方式、控制字后，让学生练习初始化编程.此种方式不利于提高学生的学习兴趣，学生普遍反映学习内容枯燥、抽象，学习效果不理想.使用Proteus仿真软件结合实际任务，把抽象内容形象化，提高了教学效果.下面基于Proteus的8086和8255A接口扩展电路，以模拟十字路口交通灯为例，阐述Proteus在“计算机接口技术”课程教学中的应用[4].
1 实例任务
通过并行接口8255A实现对十字路口交通灯的模拟控制.十字路口交通灯的变化规律按以下要求进行:东西路口的绿灯、南北路口的红灯同时亮30 s左右;东西路口的黄灯亮5 s，此时南北路口的红灯继续亮;东西路口黄灯灭、红灯亮，南北路口红灯灭、绿灯亮，同时亮灯30 s;东西路口的红灯继续亮，同时南北路口的绿灯灭，黄灯亮5 s;重复以上4个动作.
2 Proteus的仿真电路的设计
根据实例要求，进行功能分析以及地址分析后，运行Proteus7.7的ISIS，进入仿真软件的主界面中绘制设计好的电路图[5]，如图1所示.
图1 Proteus仿真电路
3 程序的编写及调试
打开Emu8086软件，新建COM文件或EXE文件，此处以COM文件为例，输入以下代码后，将其保存为交通灯.asm，编译生成交通灯.COM文件.
ORG 100 h
MOV DX，06H ;工作方式的设置
MOV AL，80H
OUT DX，AL
START:MOV DX，00H ;A口地址
MOV AL，00100001B ;东西路口的绿灯亮、南北路口的红灯亮
OUT DX，AL
CALL DELAY ;亮30 s
MOV DX，00H ;A口地址
MOV AL，00010001B ;东西路口的黄灯亮5 s、南北路口的红灯亮
OUT DX，AL
CALL DELAY1
MOV DX，00H
MOV AL，00001100B ;东西路口红灯亮，南北路口绿灯亮，同时亮灯30 s
OUT DX，AL
CALL DELAY
MOV DX，00H
MOV AL，00001010B ;东西路口的红灯亮，南北路口的黄灯亮5 s
OUT DX，AL
CALL DELAY1
JMP START ;重复以上4个动作
DELAY PROC ;30 s延时
MOV BX，0F5H
LOOP2:MOV CX，0FFFFH LOOP1:LOOP LOOP1
DEC BX
JNZ LOOP2
RET
DELAY ENDP
DELAY1 PROC ;5 s延时
MOV BX，0FH
LOOP4:MOV CX，0FFFFH
LOOP3:LOOP LOOP3
DEC BX
JNZ LOOP4
RET
DELAY1 ENDP
4 加载源程序到8086中
步骤如下:
1) 在原理图上双击8086，单击“Program file”空白栏，将交通灯.com加载进来.
2) 修改“Advanced Properties”中“Internal Memory Size”中的值为0x10000.如图2所示
3) 单击“确定”即可.
4) 回到Proteus原理图界面打击运行就可以看到仿真结果，如图3所示.
图2 编辑元件
图3 仿真结果
5 结 论
将Proteus仿真软件引入到教学中，通过任务驱动的方式引入接口器件的工作方式控制字的设置、编程的学习内容，以生动的演示极大激发学生的学习兴趣，深化学生对课程内容的理解，而且学生可以充分利用课余时间对所学内容进行创新.
[1] 吴卫江. 计算机接口技术课程教学改革[J]. 计算机教育，2009(2):10-12.
[2] 陈友宣. 微机接口技术实验课程教学改革探讨[J]. 现代企业教育,2007(3):7-8.
[3] 姜建山. 微机接口技术课程教学改革研究[J]. 重庆交通大学学报,2007(1):5.
[4] 李现国,张艳. Proteus仿真在微机原理及接口技术教学中的应用[J]. 实验技术与管理，2010,12(27):125-127.
[5] 赵巧妮. Proteus在单片机仿真中的应用[J]. 自动化技术与应用,2009,6(28):113-114.
(责任编辑: 沈凤英)
Application of Proteus to the Teaching of Computer Interface Technology Course
CAI Li -sha，WU Heng-yu，ZENG Wei -peng
(Department of Electronic Engineering, Hainan College of Software Technology, Qionghai 571400，China)
G642.4
A
1008-5475(2011)04-0101-04
2011-08-06;
2011-08-29
蔡莉莎(1984-),女,海南海口人,助教,主要从事计算机接口技术研究.
