仿真技術(shù)在教學(xué)中的使用

洪劍青 張飛霞

摘要 將Proteus和Keil C軟件進(jìn)行整合,創(chuàng)造以軟件代替硬件的新型實(shí)驗(yàn)方式,促使單片機(jī)教學(xué)走出一條新的思路。實(shí)踐證明,仿真技術(shù)的引入不僅是可行的,而且是必然的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞 仿真;單片機(jī);Proteus

中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):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技術(shù)已經(jīng)流行很長(zhǎng)一段時(shí)間,它的出現(xiàn)不僅為電子開發(fā)人員帶來方便,同時(shí)也大幅度降低開發(fā)成本。Proteus以其方便、快捷的特點(diǎn)贏得市場(chǎng)的認(rèn)可。

1 傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)的狀況

單片機(jī)原理是機(jī)電專業(yè)的一門核心課程。學(xué)生初次接觸單片機(jī),對(duì)于各種寄存器、存儲(chǔ)空間、功能區(qū)的概念比較陌生,還要編寫實(shí)現(xiàn)功能的程序代碼,感覺比較吃力,新的教學(xué)方式研究勢(shì)在必行。

2 Proteus軟件的特點(diǎn)

Proteus軟件屬于EDA,已經(jīng)在全球廣泛使用。該軟件主要特點(diǎn):1)它將原理圖、仿真等多種功能集成到一起;2)具有多種方式顯示運(yùn)行結(jié)果;3)Proteus軟件庫(kù)元器件充足;4)它可以針對(duì)各種CPU進(jìn)行編程。

3 實(shí)例展示

設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)器,要求:開始時(shí),計(jì)時(shí)器顯示“00”,第一次按下按鍵后就開始從0～9.9 s計(jì)時(shí),顯示精度為0.1 s;第二次按鍵后計(jì)時(shí)停止,顯示當(dāng)前計(jì)時(shí)值;第三次按鍵后,計(jì)時(shí)器歸零。具體實(shí)現(xiàn)步驟:1)在軟件的ISIS組件中調(diào)用各種相關(guān)元器件畫出原理圖;2)進(jìn)行程序編制,并且編譯通過;3)調(diào)試和仿真。只要設(shè)置正確,在軟件中可以很直觀地看見仿真運(yùn)行的結(jié)果。

本例設(shè)計(jì)的原理圖在Proteus軟件中如圖1所示。該電路以AT89C51單片機(jī)為核心,在P0的端口上接有7個(gè)上拉電阻和一個(gè)七段碼的數(shù)碼管;P2口上僅僅接有一個(gè)七段碼數(shù)碼管;P3口的第七腳接有一個(gè)按鍵。

軟件由主程序和中斷子程序2部分構(gòu)成。在Keil C軟件內(nèi)用匯編語言編寫程序代碼。主程序完成程序的初始化、設(shè)定定時(shí)器、掃描鍵盤的工作狀態(tài)、開中斷等功能,流程圖見圖2。中斷程序是本設(shè)計(jì)的核心部分,使用T0定時(shí)器,工作在方式1,流程圖見圖3。

最后是調(diào)試和仿真。在ISIS中,選中AT89C51并單擊鼠標(biāo)左鍵,打開“Edit Componet”對(duì)話窗口,設(shè)置單片機(jī)晶振頻率為12 MHz,選擇先前用Keil生成的HEX文件。在Proteus ISIS的菜單欄中選擇“File”→“Start/Stop Debug Session”選項(xiàng),進(jìn)入程序調(diào)試環(huán)境,順序運(yùn)行程序。調(diào)出“ISIS”界面,按動(dòng)按鍵,則數(shù)碼管將按要求顯示。

4 結(jié)語

利用Proteus和Keil C軟件在教學(xué)過程中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),使學(xué)生能夠直觀地感受單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用效果。筆者在教學(xué)過程中引入該軟件,適當(dāng)調(diào)整教學(xué)思路,不僅完成了教學(xué)任務(wù),而且增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)質(zhì)量也更上一層樓。

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