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时间:2018-09-22
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1、基于Proteus的虚拟现实技术在单片机实验教学中的研究与应用徐东辉1晏林勇2(宜春学院1、2,336000)摘要:在分析Proteus仿真方法的基础上,构建了一个51单片机基础实验仿真系统,设计了一个典型的实例程序,表明了用Proteus进行51单片机及外围器件的仿真,实验系统搭建简单容易,仿真过程形象直观,为51单片机教学提供了一个很好的实验手段。关键词:仿真;单片机;proteus;虚拟实验Abstract:BasedonanalysingProteusemulationtechnique,buildeda51p
2、.Cbasicsystemoftest,designedatypicalapplicationexample.Proteusemulationon51Candperipheraldeivce,thetestsystemiseasyforbuilding,thepro—duceofemultionisaliveandintuitionistic,anditofferedafittestmeansforteachingp.C.Keywords:emulation;C;proteus;virtualtest0、引言单片机是热
3、工检测与控制等专业的一门重要课程。可以充分体现学生利用已学知识解决实际工程问的能力。由于该学科是多基础、多理论的实践性学科,在教学过程中必须软件硬件结合。而在传统的单片机教学实验中,采用硬件仿真器实验箱或实验板,需采购大量的、昂贵的硬件设备,而且设备维护工作量也非常大。由于单片机应用技术涉及到数字电子、模拟电子、计算机甚至通信等多学科的知识,实践性又很强,也就是将单片机程序和外围电路相结合,若用实验箱则费用高,又不能充分利用,若用实验板则开发周期长,方案变更困难。随现代科技的发展,促进了计算机技术在软件和硬件上的飞速发
4、展,利用计算机软件的虚拟现实技术,可以充分地仿真诸如电路的工作等实际的工程问题。如果将计算机软件的虚拟现实技术应用于单片机的教学过中,利用虚拟现实技术的形象、生动、实在等特性,一定会对教学产生积极的影响。本文利用proteus仿真软件,设计了一个符合这种要求的、纯软件的单片机虚拟现实实验室系统。1、Proteus介绍ProteusISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件,它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:(1)实现了单片机仿真和
5、SPICE电路仿真相结合,具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成系统仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能。(2)具有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。(3)支持主流单片机系统的仿真,目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、ARM系列以及各种外围芯片。(4)提供软件调试功能,在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、
6、寄存器等的当前状态,同时支持第三方的软件编译和调试环境,如KeilC51uVision等软件。(5)具有强大的原理图绘制功能。总之,该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能极其强大2、proteus的工作过程这里主要讲述的是Proteus软件与一款优秀的单片机应用开发软件Keil软件的结合与应用。(1)分别安装keilC51v7.50软件和proteus6.9SP3软件。(2)把proteus安装目录下VDM5I.dll(\LabeenterEIectmnicskProteus6Professiona
7、lh'MODELs)文件复制到Keil安装目录的\C5I\BIN目录中。(3)编辑C51安装目录内的tools.ini文件,在C51字段加入:TDRV1=BIN、VDM51.DLL(PR0EUSVSMMONITOR51DRIVER)注意这里TDRV1中的1按实际情况选择一个不重复的就可,括号内的说明可随意。(4)打开proteus画出相应的电路,在proteus菜单里DEBUG内,选中useremotedebugmonitor。(5)在keil编写MCU程序。在菜单poject一>optionfortarget工程名内
8、的在DEBUG页,选中右上部的下拉菜选中ProteusM0nit0r5IDriver。还要点中Use前面的小圆点。再进入seting,如果同一台机IP名为127.nn1,如不是同一台机则填另一台的IP地址。端口号一定为8000注意:可以在一台机器上运行keil,另一台中运行proteus进行远程仿真。(6)在keil中进行debu
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