PROTEUS在单片机教学中的应用

摘要：该文结合实例，介绍了基于Proteus的单片机电路系统设计和仿真过程，论述了Proteus在单片机课程教学中的作用和实际价值。Proteus在教学中的使用明显提高了教学质量，促使单片机课程的教学改革走出了一条"仿真教学"的新路，同时Proteus显著提高了学生自主学习的兴趣，在教学中收到了较好的效果。

关键词：PROTEUS；单片机；仿真教学

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）18-4330-03

PROTEUS Application in the Teaching of SCM

YU Bei-min

（Anhui Technical Institute of Electronics & Information， Bengbu 233030， China）

Abstract： This article with examples， based on the Proteus of the MCU circuit design and simulation process， on the Proteus in SCM teaching and the role of real value. Proteus significantly improve the quality of teaching， teaching courses to SCM reform has created a "simulation teaching" the new road， while the Proteus significantly increased interest in independent study students， in teaching had received good results.

Key words： PROTEUS； SCM； simulation teaching

1 概述

单片机是电子类等相关专业的一门重要课程，在实际工程中有着广泛应用。全国各大中专院校开设了不同类型的单片机课程及相关的实验和综合设计。在这些专业的课程设计、毕业设计及大学生电子竞赛中，单片机也是一种非常重要的开发工具。随着计算机技术的迅速发展，使用EDA软件进行电路仿真与设计已经成为一种趋势。该文介绍的一款EDA软件——Proteus，它的最大特点就是不需要仿真仪就可以仿真单片机及其外围器件的电路设计利器。在当前的教学中得到了广泛应用。

2 Proteus简介

Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史。该软件集成了高级原理布图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。它是一种混合电路仿真工具，包括模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的仿真等。

Proteus软件由ISIS和ARES两个软件构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件，ARES是一款高级的布线编辑软件。ISIS是一个操作简便且功能强大的原理绘图工具，它整合了SPICE的仿真模型，拥有超过8000个元件的庞大库结构。ARES则可将ISIS的仿真原理图生成PCB版图。该文主要介绍其单片机仿真在教学中的应用。

3 原理图的绘制

运行Proteus VSM的ISIS后就可以出现程序主窗口界面，鼠标左键单击工具栏的按钮后接着在点击窗口左侧的元器件选择区的按钮，会弹出Pick Devices窗口，输入要查找的元器件名称就可以找到需要的元器件并把其加入到当前元器件列表中。该文以三路抢答器电路为例来进行说明。有A、B、C三路选手按钮和一个主持人清零按钮SB共计四个按钮。初始状态主持人绿灯亮，表明可以抢答；此时当A、B、C三路之中的任一路按钮按下后，主持人绿灯将熄灭，同时主持人红灯和对应选手红灯同时被点亮。此后再有选手去抢答则无效。下一轮抢答需要主持人按下其按钮SB，红灯熄灭、绿灯点亮，表示下一轮抢答可以开始。电路图如 图1 所示，在一般的模拟中，可以不接晶振等基本电路，同样可以实现其功能模拟。本例中采用了两个外部中断，选手部分采用外部中断1（扩展），主持人部分采用外部中断0来实现。

4 程序的编制

主要部分流程图有，外部中断1中断服务程序流程图如图2 所示，外部中断0服务程序流程图如图3 所示。其汇编语言源程序如下：

5 仿真

在源文件菜单栏中点击添加原文件后，进行编译生成qiangdaqi.hex文件，确认没有错误后，双击AT80C51即可弹出如图4 所示对话框，添加16进制文件代码qiangdaqi.hex并修改晶振频率为6MHz后点击OK按钮即可。

6 结束语

从上面的例子中，可以看出，利用Proteus做单片机仿真教学有如下特点：

1）速度快，程序修改、编译后立刻就能看到效果，效率比较高。

2）方便、直观形象、交互性较强。硬件电路随时可以进行更改且修改非常方便。

3）可以自主设计和验证方案，有利于系统、科学、有效地培养学生的动手实践能力和创新能力。

Proteus软件功能非常强大，可以做很多的电子类仿真实验，不仅弥补了实验室硬件资源的不足，而且又克服了实验箱教学中教学内容的局限性；不仅提高了学生的学习兴趣，还在课程设计及毕业论文设计的应用中收到了良好的效果。随着EDA技术的不断发展、完善，基于软件的电路仿真技术会发挥越来越重要的作用。

参考文献：

[1] 何立民. 单片机高级教程[M]. 北京： 北京航空航天大学出版社，2000.

[2] 林志琦，郎建军，等. 基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2006.

[3] 李海鲲. Proteus在单片机课程设计中的应用[J]. 电脑知识与技术，2006（12）：208.

[4] 汪宁. Proteus软件的单片机仿真方法[J]. 山东轻工业学院学报，2007，21（1）：24-27.

[5] 张小华. EDA技术在现代电路与系统设计中的应用[J]. 自动化与仪器仪表，2004（4）：67-69.

摘要：该文结合实例，介绍了基于Proteus的单片机电路系统设计和仿真过程，论述了Proteus在单片机课程教学中的作用和实际价值。Proteus在教学中的使用明显提高了教学质量，促使单片机课程的教学改革走出了一条"仿真教学"的新路，同时Proteus显著提高了学生自主学习的兴趣，在教学中收到了较好的效果。

关键词：PROTEUS；单片机；仿真教学

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）18-4330-03

PROTEUS Application in the Teaching of SCM

YU Bei-min

（Anhui Technical Institute of Electronics & Information， Bengbu 233030， China）

Abstract： This article with examples， based on the Proteus of the MCU circuit design and simulation process， on the Proteus in SCM teaching and the role of real value. Proteus significantly improve the quality of teaching， teaching courses to SCM reform has created a "simulation teaching" the new road， while the Proteus significantly increased interest in independent study students， in teaching had received good results.

Key words： PROTEUS； SCM； simulation teaching

1 概述

单片机是电子类等相关专业的一门重要课程，在实际工程中有着广泛应用。全国各大中专院校开设了不同类型的单片机课程及相关的实验和综合设计。在这些专业的课程设计、毕业设计及大学生电子竞赛中，单片机也是一种非常重要的开发工具。随着计算机技术的迅速发展，使用EDA软件进行电路仿真与设计已经成为一种趋势。该文介绍的一款EDA软件——Proteus，它的最大特点就是不需要仿真仪就可以仿真单片机及其外围器件的电路设计利器。在当前的教学中得到了广泛应用。

2 Proteus简介

Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史。该软件集成了高级原理布图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。它是一种混合电路仿真工具，包括模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的仿真等。

Proteus软件由ISIS和ARES两个软件构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件，ARES是一款高级的布线编辑软件。ISIS是一个操作简便且功能强大的原理绘图工具，它整合了SPICE的仿真模型，拥有超过8000个元件的庞大库结构。ARES则可将ISIS的仿真原理图生成PCB版图。该文主要介绍其单片机仿真在教学中的应用。

3 原理图的绘制

运行Proteus VSM的ISIS后就可以出现程序主窗口界面，鼠标左键单击工具栏的按钮后接着在点击窗口左侧的元器件选择区的按钮，会弹出Pick Devices窗口，输入要查找的元器件名称就可以找到需要的元器件并把其加入到当前元器件列表中。该文以三路抢答器电路为例来进行说明。有A、B、C三路选手按钮和一个主持人清零按钮SB共计四个按钮。初始状态主持人绿灯亮，表明可以抢答；此时当A、B、C三路之中的任一路按钮按下后，主持人绿灯将熄灭，同时主持人红灯和对应选手红灯同时被点亮。此后再有选手去抢答则无效。下一轮抢答需要主持人按下其按钮SB，红灯熄灭、绿灯点亮，表示下一轮抢答可以开始。电路图如 图1 所示，在一般的模拟中，可以不接晶振等基本电路，同样可以实现其功能模拟。本例中采用了两个外部中断，选手部分采用外部中断1（扩展），主持人部分采用外部中断0来实现。

4 程序的编制

主要部分流程图有，外部中断1中断服务程序流程图如图2 所示，外部中断0服务程序流程图如图3 所示。其汇编语言源程序如下：

5 仿真

在源文件菜单栏中点击添加原文件后，进行编译生成qiangdaqi.hex文件，确认没有错误后，双击AT80C51即可弹出如图4 所示对话框，添加16进制文件代码qiangdaqi.hex并修改晶振频率为6MHz后点击OK按钮即可。

6 结束语

从上面的例子中，可以看出，利用Proteus做单片机仿真教学有如下特点：

1）速度快，程序修改、编译后立刻就能看到效果，效率比较高。

2）方便、直观形象、交互性较强。硬件电路随时可以进行更改且修改非常方便。

3）可以自主设计和验证方案，有利于系统、科学、有效地培养学生的动手实践能力和创新能力。

Proteus软件功能非常强大，可以做很多的电子类仿真实验，不仅弥补了实验室硬件资源的不足，而且又克服了实验箱教学中教学内容的局限性；不仅提高了学生的学习兴趣，还在课程设计及毕业论文设计的应用中收到了良好的效果。随着EDA技术的不断发展、完善，基于软件的电路仿真技术会发挥越来越重要的作用。

参考文献：

[1] 何立民. 单片机高级教程[M]. 北京： 北京航空航天大学出版社，2000.

[2] 林志琦，郎建军，等. 基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2006.

[3] 李海鲲. Proteus在单片机课程设计中的应用[J]. 电脑知识与技术，2006（12）：208.

[4] 汪宁. Proteus软件的单片机仿真方法[J]. 山东轻工业学院学报，2007，21（1）：24-27.

[5] 张小华. EDA技术在现代电路与系统设计中的应用[J]. 自动化与仪器仪表，2004（4）：67-69.

摘要：该文结合实例，介绍了基于Proteus的单片机电路系统设计和仿真过程，论述了Proteus在单片机课程教学中的作用和实际价值。Proteus在教学中的使用明显提高了教学质量，促使单片机课程的教学改革走出了一条"仿真教学"的新路，同时Proteus显著提高了学生自主学习的兴趣，在教学中收到了较好的效果。

关键词：PROTEUS；单片机；仿真教学

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）18-4330-03

PROTEUS Application in the Teaching of SCM

YU Bei-min

（Anhui Technical Institute of Electronics & Information， Bengbu 233030， China）

Abstract： This article with examples， based on the Proteus of the MCU circuit design and simulation process， on the Proteus in SCM teaching and the role of real value. Proteus significantly improve the quality of teaching， teaching courses to SCM reform has created a "simulation teaching" the new road， while the Proteus significantly increased interest in independent study students， in teaching had received good results.

Key words： PROTEUS； SCM； simulation teaching

1 概述

单片机是电子类等相关专业的一门重要课程，在实际工程中有着广泛应用。全国各大中专院校开设了不同类型的单片机课程及相关的实验和综合设计。在这些专业的课程设计、毕业设计及大学生电子竞赛中，单片机也是一种非常重要的开发工具。随着计算机技术的迅速发展，使用EDA软件进行电路仿真与设计已经成为一种趋势。该文介绍的一款EDA软件——Proteus，它的最大特点就是不需要仿真仪就可以仿真单片机及其外围器件的电路设计利器。在当前的教学中得到了广泛应用。

2 Proteus简介

Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史。该软件集成了高级原理布图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。它是一种混合电路仿真工具，包括模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的仿真等。

Proteus软件由ISIS和ARES两个软件构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件，ARES是一款高级的布线编辑软件。ISIS是一个操作简便且功能强大的原理绘图工具，它整合了SPICE的仿真模型，拥有超过8000个元件的庞大库结构。ARES则可将ISIS的仿真原理图生成PCB版图。该文主要介绍其单片机仿真在教学中的应用。

3 原理图的绘制

运行Proteus VSM的ISIS后就可以出现程序主窗口界面，鼠标左键单击工具栏的按钮后接着在点击窗口左侧的元器件选择区的按钮，会弹出Pick Devices窗口，输入要查找的元器件名称就可以找到需要的元器件并把其加入到当前元器件列表中。该文以三路抢答器电路为例来进行说明。有A、B、C三路选手按钮和一个主持人清零按钮SB共计四个按钮。初始状态主持人绿灯亮，表明可以抢答；此时当A、B、C三路之中的任一路按钮按下后，主持人绿灯将熄灭，同时主持人红灯和对应选手红灯同时被点亮。此后再有选手去抢答则无效。下一轮抢答需要主持人按下其按钮SB，红灯熄灭、绿灯点亮，表示下一轮抢答可以开始。电路图如 图1 所示，在一般的模拟中，可以不接晶振等基本电路，同样可以实现其功能模拟。本例中采用了两个外部中断，选手部分采用外部中断1（扩展），主持人部分采用外部中断0来实现。

4 程序的编制

主要部分流程图有，外部中断1中断服务程序流程图如图2 所示，外部中断0服务程序流程图如图3 所示。其汇编语言源程序如下：

5 仿真

在源文件菜单栏中点击添加原文件后，进行编译生成qiangdaqi.hex文件，确认没有错误后，双击AT80C51即可弹出如图4 所示对话框，添加16进制文件代码qiangdaqi.hex并修改晶振频率为6MHz后点击OK按钮即可。

6 结束语

从上面的例子中，可以看出，利用Proteus做单片机仿真教学有如下特点：

1）速度快，程序修改、编译后立刻就能看到效果，效率比较高。

2）方便、直观形象、交互性较强。硬件电路随时可以进行更改且修改非常方便。

3）可以自主设计和验证方案，有利于系统、科学、有效地培养学生的动手实践能力和创新能力。

Proteus软件功能非常强大，可以做很多的电子类仿真实验，不仅弥补了实验室硬件资源的不足，而且又克服了实验箱教学中教学内容的局限性；不仅提高了学生的学习兴趣，还在课程设计及毕业论文设计的应用中收到了良好的效果。随着EDA技术的不断发展、完善，基于软件的电路仿真技术会发挥越来越重要的作用。

参考文献：

[1] 何立民. 单片机高级教程[M]. 北京： 北京航空航天大学出版社，2000.

[2] 林志琦，郎建军，等. 基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2006.

[3] 李海鲲. Proteus在单片机课程设计中的应用[J]. 电脑知识与技术，2006（12）：208.

[4] 汪宁. Proteus软件的单片机仿真方法[J]. 山东轻工业学院学报，2007，21（1）：24-27.

[5] 张小华. EDA技术在现代电路与系统设计中的应用[J]. 自动化与仪器仪表，2004（4）：67-69.