单片机实验教学仿真系统的设计研发

在以往的单片机实验中，我们通常会拥有很多比较旧的单片机系统，随着时代的发展，这些只能模拟出并行扩展接口实验的单片机系统严重影响了教学的进度，不利于教学效果的达成。为了改变上述这种现状，进一步提高单片机实验教学水平，相关研究者着眼社会发展潮流，创新程序更新和硬件换代技术，以较低的成本研发出了单片机实验教学仿真系统，仿真系统应用于单片机实验教学当中，对于培养学生兴趣，调动学生积极性来说，具有非常重要的意义，有利于我们培养出更多的高素质人才。

【关键词】实验教学 仿真系统 单片机专业

随着计算机技术水平的不断提高，单片机技术也获得了飞速发展。现如今，单片机及其接口技术已经逐步渗透到人们的日常生产生活当中，与社会各个领域之间保持了密切的联系，推动了社会各领域的发展。正因如此，为了满足社会和人们生产生活的需求，绝大多数高校都开设了单片机技术课程，进行单片机仿真实验。虽然现阶段我国加大了单片机实验教学设计的研发工作，但能够适合学生自主学习的单片机仿真机器却相对较少，这在一定程度上阻碍了学生学习水平的进一步提升，不利于学生的全面发展。

1 单片机实验教学的现状

作为单片机实验教学的基础部分，硬件实验板在教学中占据着非常重要的地位，硬件实验板实验主要是通过实验电路编程的方式测试单片机中各个组成部分能否完成电路的实验功能。在实验过程中应用单片机能够进一步提高实验的真实性。与此同时，进一步加强仿真调试单片机程序的效率，帮助实验人员及时准确的解决程序设计中遇到的问题。

通过长期的研究与实践，我国科研人员在单片机教学仿真实验课程方面取得了喜人的成绩，但是现阶段单品机在实验教学中的应用仍然存在很多问题，主要包括以下几个方面：

1.1 单片机实验教学具有很强的实践性

现阶段我国绝大多数单片机实验教学仍然存在着重理论轻实践的现象，很多教师都将单片机实验教学作为理论课的课堂，这样虽然在一定程度上帮助学生积累到了大量的理论知识，但是却难以进一步提高学生学习的兴趣，不利于学生学习积极性的提高，也难以培养大批量的高素质人才。

1.2 由于受到实验时间、实验场地等多方面的限制，单片机仿真实验课堂的教学水平难以得到进步的提升

学生在日常的生产生活中难以接触到大量的单片机教学实验设备，且由于学生难以承受个人配备单片机实验开发系统的高额费用，导致，学生的实践能力难以得到进一步提升。

1.3 众所周知，单片机技术发展可以说是突飞猛进，日新月异

以往我们所买的教学实验仿真器材用不了几年就已经不能满足教学需求，设备开始老化。这就在一定程度上导致单片机设备无法及时更新的问题。

2 改进单片机实验教学仿真系统

2.1 实验平台的MCU

根据相关调查显示，现阶段，全球范围内微处理器的品种和数量已经高达上千种，在世界范围内被广泛应用的体系就高达几十种。如何在这些微处理器中选择一个合适的处理器是非常重要的。

2.1.1 选型原则

遵循应用典型。在这种情况下，首先我们应当对单片机实际适用方面的概念做一个深入的了解，并在此基础上，淘汰掉相应的传统产品，从而保障单片机产品的先进性，为单片机产品实验教学方针系统的设计工作奠定理论基础。

2.1.2 兼容性较强

近些年来，很多的公司都开始研发出了相应的单片机，这些单片机的诞生在一定程度上推动了单片机产业的发展。在选择使用平台的MCU 的时候，相关科研人员一定要选择那些兼容性较强的机器。

2.1.3 性价比高

性价比也是选择微控制器最为主要的标准之一。如果价格过高，我们很难将微控制器大范围的应用到实验教学当中。与此同时，微处理器如果价格比较便宜，但是质量不高，也很难满足学生的发展。

2.2 单片机性能

单片机性能的高低是单片机实验教学方针系统设计的决定性因素。单片机的性能一般以高速、低功耗、低电压、保密性高为标准。这些因素能够使单片机的芯片实现内置的最大容量，并使其所有程序都能够实现程序剩余空间数据的完整保存。正因如此，空间的利用率较高，数据的有效利用率也较高。在性能的单片机中，我们通常可以不用适用过于专用的仿真器，这样也可以达到我们所需要的教学效果。为了进一步简化单片机实验教学方针系统的设计，我们尽可能的减少元件数量，这样做还可以进一步提高单片机实验教学仿真系统的可靠性，从而有效降低成本，使单片机向更加方便、更加快捷、更加省事的方向发展。

2.3 实现在线仿真器的功能

如表1所示。

3 结语

在设计和研发单片机教学实验的过程中，我们必须从实际情况出发，做到理论联系实践。除此之外，还应当充分利用新型的教学手段，不断创新单片机实验教学方针系统设计和研发的新思路，实现单片机制作水平的进一步提升。

参考文献

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[2]任玲芝，惠思，李岩岩.基于Proteus虚拟技术的单片机实验仿真系统设计[J]. 巢湖学院学报，2013，03：82-86.

[3]李利花，李迟生.浅析单片机实验教学仿真系统实现的关键技术[J].中国科技信息，2009，13：187+191.

作者简介

王海珍（1978-），女，蒙古族，内蒙古自治区通辽市人。大学本科学历。现为内蒙古民族大学计算机科学与技术学院讲师。在职研究生。研究方向为计算机硬件（单片机、嵌入式技术）。

作者单位

内蒙古民族大学计算机科学与技术学院 内蒙古自治区通辽市 028000