Proteus在《微機(jī)原理》課程教學(xué)中作用

1、鄭州科技學(xué)院 微型計(jì)算機(jī)原理課程設(shè)計(jì)題 目 Proteus在微機(jī)原理 課程教學(xué)中的應(yīng)用 所填內(nèi)容為黑體3號課程教學(xué)中的應(yīng)用學(xué)生姓名 郭 佳 豪 專業(yè)班級 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一班 學(xué) 號 201115005 院 （系） 信息工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 王 清 珍 完成時(shí)間 2013年12月13日 目 錄一、課程設(shè)計(jì)的目的1二、Proteus簡介11、Proteus仿真軟件介紹12、Proteus仿真軟件功能1三、傳統(tǒng)微機(jī)原理教學(xué)與Proteus仿真軟件在教學(xué)中的方法和不足 51、傳統(tǒng)微機(jī)原理教學(xué)52、Proteus在教學(xué)中的應(yīng)用7四、設(shè)計(jì)方案與論證 91、Proteus仿真軟件在微機(jī)原理教學(xué)的教學(xué)實(shí)例1

2、92、Proteus 仿真軟件在微機(jī)原理教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例211五、結(jié)束語 14六、參考文獻(xiàn) 15附錄 1： 16附錄 2： 17一、課程設(shè)計(jì)的目的微機(jī)原理的這門課程相對專業(yè)性理論的要求比較高，它的實(shí)際操作性也非常強(qiáng)。然而在實(shí)際的教學(xué)過程中，基本都是以課堂理論講述為主，而忽略了實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作，這樣就讓學(xué)生感覺到課程的枯燥乏味，并且理論只是口頭論述，只能講解表面的知識，無法讓學(xué)生做到更深入的了解。因此，要解決以上的這些問題則成了我們首先要研究的問題。Proteus軟件是英國Lab center electronics公司出版的EDA工具軟件，是目前應(yīng)用最廣泛的教學(xué)仿真軟件之一，也是目前為止最為先進(jìn)的

3、仿真教學(xué)平臺。所以，在教學(xué)過程中運(yùn)用 Proteus軟件，可以增強(qiáng)學(xué)生的思維活躍性，利用這款軟件的仿真性能，讓整個(gè)教學(xué)過程更加生動(dòng)、形象，讓學(xué)生更加深入的了解所學(xué)知識，從而讓這款軟件起到更加積極的作用。二、Proteus簡介1、Proteus仿真軟件介紹Proteus是由英國Lab center公司開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)仿真及開發(fā)平臺，Proteus軟件系統(tǒng)一般是由ARES 與ISIS組成，ISIS是實(shí)現(xiàn)混合電路仿真功能的關(guān)鍵所在，它不但可以讓虛擬儀器、單片機(jī)仿真、高級圖表跟第三方程序形成調(diào)試環(huán)境相結(jié)合，而且還可以讓電路分析、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等工作完成在硬件模型之前。2、Proteus仿真軟件功能 2.1

4、Proteus軟件具有其它EDA工具軟件的功能。這些功能是：(1)原理布圖(2)PCB自動(dòng)或人工布線(3)SPICE電路仿真 2.2革命性的特點(diǎn) (1)互動(dòng)的電路仿真：用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。 (2)仿真處理器及其外圍電路：可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。2.3具有4大功能模塊(1)智能原理圖設(shè)計(jì)(ISIS)豐富

5、的器件庫：超過27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間；支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡明清晰；可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。(2)完善的電路仿真功能(Pros ice)Pros ICE混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真；超過27000個(gè)仿真器件：可以通過內(nèi)部原型或使用廠家的SPICE文件自行設(shè)計(jì)仿真器件，Lab center也在不斷地

6、發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件；多樣的激勵(lì)源：包括直流、正弦、脈沖、分段線性脈沖、音頻(使用wav.文件)、指數(shù)信號、單頻FM、數(shù)字時(shí)鐘和碼流，還支持文件形式的信號輸入；豐富的虛擬儀器：13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計(jì)/計(jì)數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器等；生動(dòng)的仿真顯示：用色點(diǎn)顯示引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線以不同顏色表示其對地電壓大小，結(jié)合動(dòng)態(tài)器件(如電機(jī)、顯示器件、按鈕)的使用可以使仿真更加直觀、生動(dòng)；高級圖形仿真功能(ASF)：基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的多項(xiàng)指標(biāo)，

7、包括工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等，還可以進(jìn)行一致性分析。(3)獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能(VSM) 支持主流的CPU類型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、Basic Stamp、8086、MSP430等，CPU類型隨著版本升級還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTEX、DSP處理器；支持通用外設(shè)模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點(diǎn)陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232虛擬終端、電子溫度計(jì)等等，其COMPIM(COM口物理接口模型)還可以使仿

8、真電路通過PC機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信；實(shí)時(shí)仿真：支持UART/USART/Ersatz仿真、中斷仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真；編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語言的編輯/編譯/源碼級仿真，內(nèi)帶8051、AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境(如IAR、Kiel和Hi-tech)結(jié)合，進(jìn)行高級語言的源碼級仿真和調(diào)試。(4)實(shí)用的PCB設(shè)計(jì)平臺原理圖到PCB的快速通道： 原理圖設(shè)計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入ARES的PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)；先進(jìn)的自動(dòng)布局/布線功能：支持器件的自動(dòng)/人工布局;支

9、持無網(wǎng)格自動(dòng)布線或人工布線;支持引腳交換/門交換功能使PCB設(shè)計(jì)更為合理；完整的PCB設(shè)計(jì)功能：最多可設(shè)計(jì)16個(gè)銅箔層，2個(gè)絲印層，4個(gè)機(jī)械層(含板邊)，靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，3D 可視化預(yù)覽；多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括Gerber文件的導(dǎo)入或?qū)С?，便利與其它PCB設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)(如portal)和PCB板的設(shè)計(jì)和加工。2.4 Proteus提供了豐富的資源(1)Proteus可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有30多個(gè)元件庫。(2)Proteus可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C

10、調(diào)試器、信號發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào)用。(3)除了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外，Proteus還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對測量結(jié)果的影響。(4) Proteus可提供的調(diào)試手段 Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。2.5電路功能仿真在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在PRO

11、TEUS的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。三、傳統(tǒng)微機(jī)原理教學(xué)與Proteus仿真軟件在教學(xué)中的方法和不足1、傳統(tǒng)微機(jī)原理教學(xué)1.1傳統(tǒng)微機(jī)原理教學(xué)方法微機(jī)原理教學(xué)課程本身的教學(xué)內(nèi)容具有一定的難度性，涉及到的知識也是非常廣泛的，在教學(xué)過程的講述也是比較抽象的，并且不容易做到有效的實(shí)際演示，這樣一來學(xué)生吸收教學(xué)知識的能力大大降低，從而嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量。像一些稍微復(fù)雜一些的電路知識，如果只是通過畫圖的辦法不但消耗時(shí)間并且浪費(fèi)精力，如果用PPT的形式進(jìn)行教學(xué)演示，對于整個(gè)教學(xué)內(nèi)容來說也只是一個(gè)模糊的概述，類似這樣的軟件實(shí)際教學(xué)效率非常有限。在傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)例演示過程中，學(xué)生接受的只是一些枯燥千篇

12、一律的內(nèi)容，所以不能調(diào)動(dòng)學(xué)生對知識的求知欲望。這樣的情況主要是體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)所需的電路都鏈接好，并固定芯片，對于這樣的實(shí)驗(yàn)只要按照步驟一步一步進(jìn)行即可，無法讓學(xué)生自主的對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性下降。第二，受到傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的約束，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)工具數(shù)量是有限的，并且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也是固定不變的，這樣以來就很隨著科技的進(jìn)步而發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生的思想不能隨科技進(jìn)步而進(jìn)步，并缺乏創(chuàng)新能力。第三，實(shí)驗(yàn)箱不但非常容易就會受到損壞，而且價(jià)格也是非常的昂貴，導(dǎo)致，試驗(yàn)箱只能存在于一些專業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，如果學(xué)生想自由的進(jìn)行一些創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)或者設(shè)計(jì)基本上是不可能實(shí)現(xiàn)的。1.2傳統(tǒng)微機(jī)原理教學(xué)

13、存在的不足在課堂教學(xué)中,由于微機(jī)原理課程涉及的知識面廣 、內(nèi)容難度大,實(shí)例講解也比較抽象。沒有有效的演示方法，學(xué)生聽講時(shí)難以接受和理解。通常對于復(fù)雜的電路，用板書畫圖耗時(shí)費(fèi)力，用PPT演示時(shí)大電路無法清晰的顯示全，教學(xué)效率低。另外，實(shí)例都比較枯燥，學(xué)生提不起學(xué)習(xí)的興趣。在實(shí)踐教學(xué)中，傳統(tǒng)方法多數(shù)是利用硬件實(shí)驗(yàn)箱來完成，這存著很多的不足。首先，實(shí)驗(yàn)箱上線路基本都已經(jīng)連接好，芯片已經(jīng)固定，所以一般實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主，學(xué)生只能依葫蘆畫瓢，不能自由靈活地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。影響了學(xué)生的積極性：第二，因?qū)嶒?yàn)箱的限制，實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)有限，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較固定，難以隨技術(shù)的發(fā)展有所更新。學(xué)生也很難進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，拓展應(yīng)用，創(chuàng)新能力

14、得不到培養(yǎng)；第三，實(shí)驗(yàn)箱價(jià)格昂貴，容易損壞；最后，實(shí)驗(yàn)箱只有專業(yè)實(shí)驗(yàn)室才有，如果有學(xué)生在課余時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)就比較困難。2、Proteus在教學(xué)中的應(yīng)用2.1 Proteus在微機(jī)原理教學(xué)中的應(yīng)用 就目前情況來看，在微機(jī)原理的教學(xué)過程中，很多學(xué)校已經(jīng)引進(jìn)并使用了Proteus仿真軟件。Proteus軟件不但可以提供對中央處理器以及內(nèi)存等芯片的支持，還可以提供示波器、信號發(fā)生器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、模式發(fā)生器、交直流電壓表等一系列虛擬，它不但是全開放性的教學(xué)仿真平臺，也是實(shí)驗(yàn)設(shè)備種類齊全且高效率的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。教學(xué)是利用Proteus仿真軟件教學(xué)不但可以提高教學(xué)效率與質(zhì)量，而

15、且學(xué)生也可以培養(yǎng)創(chuàng)新意識并提高消化知識的能力。現(xiàn)有的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)通常包括2個(gè)部分：課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)。所有這些實(shí)驗(yàn)都是在實(shí)驗(yàn)箱上完成的。由于硬件實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)固定，資源有限，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)無法將所學(xué)的知識融會貫通。所以到課程設(shè)計(jì)階段，很多學(xué)生無法完成綜合性實(shí)驗(yàn)。采用Proteus軟件仿真可以彌補(bǔ)硬件實(shí)驗(yàn)的不足。基于Proteus的實(shí)驗(yàn)可以分為以下3個(gè)階段逐步完成。 (1)驗(yàn)證階段。主要讓學(xué)生熟悉Proteus與Kiel軟件環(huán)境，使學(xué)生對單片機(jī)虛擬系統(tǒng)仿真有感性認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求、Proteus實(shí)驗(yàn)原理圖、實(shí)驗(yàn)操作步驟、多媒體課件、程序流程圖及程序源代碼等。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟或

16、實(shí)驗(yàn)操作錄像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)調(diào)試，并觀察程序運(yùn)行結(jié)果。 (2)設(shè)計(jì)階段。主要培養(yǎng)學(xué)生用Proteus繪制系統(tǒng)原理圖，以及用Kiel進(jìn)行源程序設(shè)計(jì)的能力。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求、實(shí)驗(yàn)原理圖。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖用Proteus繪制硬件電路圖，按照實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)程序，在Kiel環(huán)境編寫源代碼，調(diào)試成功，加載程序到Proteus硬件圖仿真。仿真成功后按照實(shí)驗(yàn)原理圖在實(shí)驗(yàn)箱上搭建硬件電路，加載程序，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并與仿真結(jié)果相比較。 (3)綜合階段。主要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生創(chuàng)新能力。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)及要求設(shè)計(jì)硬件電路(包括CPU選型、元器件選型及參數(shù)設(shè)置、電路連接等)并繪制Pro

17、teus硬件原理圖;根據(jù)硬件功能模塊進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)(包括系統(tǒng)原理框圖、程序流程圖及源代碼編寫等)。軟硬件設(shè)計(jì)完成后，進(jìn)行兩者間聯(lián)調(diào)，充分利用Proteus與Kiel的聯(lián)合仿真功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正硬件電路或程序源碼的錯(cuò)誤。系統(tǒng)仿真成功后，再制作實(shí)物。2.1.1應(yīng)用在理論教學(xué)Proteus可以提供全面的動(dòng)態(tài)教學(xué)演示，從而讓枯燥乏味的課堂理論講述變的更為直觀、生動(dòng)，有為有趣這樣可以讓學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容充分吸收。計(jì)算的語言程序以及存儲方式都是作為微機(jī)原理的重要部分，所以，如何提高學(xué)生的學(xué)生興趣與學(xué)習(xí)欲望也是非常嚴(yán)重的，Proteus仿真教學(xué)軟件責(zé)完全可以做到。2.1.2應(yīng)用在實(shí)踐的教學(xué)在實(shí)際的教學(xué)過程當(dāng)中，

18、應(yīng)用軟件不但可以成為一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，而且還有以下特點(diǎn)：第一，不需要實(shí)際的芯片跟電路板，也不需要實(shí)際的線路焊接工具，不但操作方面簡單，還可以方便的進(jìn)行調(diào)試，而且可以直觀實(shí)驗(yàn)結(jié)果。與此同時(shí)，學(xué)生可以通過較為方便的實(shí)驗(yàn)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。第二，由于較好的開放性，可以隨時(shí)通過安裝了Proteus仿真軟件的計(jì)算機(jī)上， 隨時(shí)進(jìn)行教學(xué)當(dāng)中所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)課程，并且每個(gè)學(xué)生一臺電腦，可以單獨(dú)完成實(shí)驗(yàn)，在整個(gè)教學(xué)過程中可不但以讓學(xué)生的思維能力得到進(jìn)一步的提高，而且也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以讓所學(xué)知識進(jìn)步的吸收。第三，因?yàn)镻roteus仿真軟件的強(qiáng)大功能，所以實(shí)際的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是非常廣泛且豐富的。教師可以讓學(xué)生的做一些更為豐富切有

19、趣的實(shí)驗(yàn)，這樣可以讓學(xué)生學(xué)到的知識充分的應(yīng)用到課堂實(shí)驗(yàn)之中，并得到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并激發(fā)學(xué)生的鉆研求知欲望。2.2 Proteus在微機(jī)原理教學(xué)所存在的不足Proteus在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)課程本身的教學(xué)內(nèi)容具有一定的難度性，涉及到的知識也是非常廣泛的，在教學(xué)過程的講述也是比較抽象的，并且不容易做到有效的實(shí)際演示，這樣一來學(xué)生吸收教學(xué)知識的能力大大降低，從而嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量。像一些稍微復(fù)雜一些的電路知識，如果只是通過畫圖的辦法不但消耗時(shí)間并且浪費(fèi)精力，如果用口頭講授或PPT的形式進(jìn)行教學(xué)演示，對于整個(gè)教學(xué)邏輯的表達(dá)是有一定的難度的，對內(nèi)容來說也只是一個(gè)模糊的概述，類似這樣的軟件實(shí)際教學(xué)效率非常有限

20、。Proteus仿真軟件在虛擬現(xiàn)實(shí)硬件線路操作，測試硬件方面有很好的實(shí)用和便利之處，并很好地解決了部分硬件花費(fèi)問題。四、設(shè)計(jì)方案與論證1、Proteus仿真軟件在微機(jī)原理教學(xué)的教學(xué)實(shí)例1下面以基于Proteus的8086和8255A的接口擴(kuò)展電路仿真為例，闡述Proteus軟件仿真在“微機(jī)原理”課程教學(xué)中的應(yīng)用方法和仿真過程?？稍O(shè)計(jì)下面的例子： 某PC系列微機(jī)系統(tǒng)用8255A作為接口，由PA口采集一組開關(guān)S0-S7的狀態(tài)，然后由PB口輸出的信號給一組發(fā)光二極管LED0-LED7顯示。要求Si閉合時(shí)對應(yīng)的LED i亮；Si斷開時(shí)，對應(yīng)的LED i熄滅；并用PC7驅(qū)動(dòng)一個(gè)發(fā)光二極管作為8255A正

21、常工作的指示（用位置/復(fù)位控制字實(shí)現(xiàn)）。設(shè)PA口地址為88H，使用138譯碼器完成電路設(shè)計(jì)，并編寫程序。Proteus仿真電路的設(shè)計(jì)見附錄1圖3-1；Proteus仿真電路的調(diào)試及結(jié)果：打開Emu8086軟件，新建com文件，輸入以下代碼：ORG 100HPORTA EQU 88H；A口PORTB EQU 8AH；B口PORTC EQU 8CH；C口CONTROL EQU 8EH; 控制口START: MOV DX, CONRROLMOV VAL,10010000B ;工作方式設(shè)置OUT DX, ALMAIN: MOV DX, PORTAIN AL,DX ;讀A口（讀按鍵信息）MOV DX,

22、PORTBOUT DX,AL ;寫B(tài)口（送LED顯示）MOV DX, CONTROLMOV AL, 00001111BOUT DX,AL ;位置PC7位CALL DelayJMP MAINDelay: MOV CX,1000 ;延時(shí)子程序 D1: NOP LOOP D1 RET HLT RET 上述代碼編譯生成com文件后，在Proteus軟件界面中雙擊8086器件，把生成的該com文件添加給8086。運(yùn)行后，會出現(xiàn)圖2所示的結(jié)果。改變開關(guān)狀態(tài)，相應(yīng)的LED會出現(xiàn)對應(yīng)的亮滅狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了例子的設(shè)計(jì)要求。仿真結(jié)果圖見附錄1圖3-2。2、Proteus 仿真軟件在微機(jī)原理教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例2 近年來，

23、一些學(xué)校的老師開始在教學(xué)過程中引入仿真軟件 Proteus 軟件是英國 Lab center 公司開發(fā)的一款仿真平臺?？梢赃M(jìn)行實(shí)物仿真和印制電路板設(shè)計(jì)。Proteus軟件可以對8086CPU及相關(guān)接口芯片提供支持，還提供了示波器、信號發(fā)生器等虛擬儀表。支持匯編語言是一個(gè)全開放性的仿真實(shí)驗(yàn)平臺相當(dāng)于一個(gè)設(shè)備齊全的綜合性實(shí)驗(yàn)室 借助 Proteus可以輔助教師的教學(xué).對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等都有很大的幫助(1)在理論教學(xué)中的應(yīng)用在微機(jī)原理課堂教學(xué)中可以用 Proteus 仿真軟件進(jìn)行實(shí)例演示，抽象、乏味的理論教學(xué)變得直觀、生動(dòng)、易于學(xué)生理解和掌握。下面以 D A C0832 芯片為例，

24、介紹 Proteus 仿真軟件在課堂教學(xué)中的應(yīng)用。D A C0832 芯片是 CM OS 工藝制成的 8 位雙緩沖型D /A轉(zhuǎn)換器?？梢詫?位的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，通過編程可以輸出三波、方波等。在教學(xué)過程中，首先在Proteus 的原理圖編輯窗 口中搭建仿真電路，如圖3 所示，該電路中采用了 8086CPU 、D A C0832 示波器 、1458兩級運(yùn)算放大器等等，輸出為雙極性電壓。然后講解電路的工作原理 重點(diǎn)是譯碼電路及 D A C0832 芯片的功能和應(yīng)用。接下來分析輸出模擬三角波的算法 ，編寫相應(yīng)的匯編語言程序。主要程序如下：L 1：MOV CX ， 256 ；256 個(gè)數(shù)字量MOV

25、AL， 0； 初值MOV DX， 400 H ；400 H 為 0832 的端口地址L2 ：OUT DX， AL ；三角波形上升段CALL DELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序INC ALLOOP L2MOV CX，256MOV AL，255 ；初值MOV DX，400HL3： OUT DX，AL ； 三角波形下 降段CALL DELAYDEC ALL0OP L3JMP L1 DAC0832電路原理圖見附錄2圖3-3；三角波見附錄2圖3-4。最后利用外部編譯器對程序進(jìn)行編譯，運(yùn)行仿真后，模擬示器可以觀察到輸 出的三角波，輸出在一5V +5V 之間變化，如圖 4 所示。用投影儀將該實(shí)例進(jìn)行演示，學(xué)生直接觀察到結(jié)果，大大激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)時(shí)，還可以更改部分程序段，對本實(shí)例進(jìn)行拓展應(yīng)用。比如編程實(shí)現(xiàn)輸出反向鋸齒波，主要程序段如下：MOV AL， 0 ；初 值MOV DX， 400H ；400H為0832的端口地址LI：OUT DX，ALCALL DELAYINC ALJMP L1上段程序中，把“INCAL”改成“DEC AL”,輸出波形為正向鋸齒波。課后，可以布置相關(guān)的作業(yè)，例如要求學(xué)生更改部分電路和程序。輸出0V +5V的波形，或者實(shí)現(xiàn)波形的切換等。通過課堂分析講解和課后作業(yè)。學(xué)生對DAC0832性能及編程更加理解，而且印象深刻。五、總結(jié)在整個(gè)