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1、Ｐｒｏｔｅｕｓ在电子实践教学课程中应用的研究[摘要]本文介绍了PROTEUS软件在实践教学中的重要作用，阐述了该仿真软件的优势，通过实例说明虚拟仿真在电子设计方面的应用。 [关键词]Proteus软件仿真实践教学 一、前言 伴随着计算机技术的迅猛发展虚拟仿真实验室应运而生，将计算机仿真技术引入电子线路课程设计教学之中，是对传统实践教学和电子电路设计的重大突破。先在计算机上进行虚拟设计、仿真，然后将结果应用到实际电路之中，既降低了设计成本，又缩短了整个设计的周期，从而提高了效率。作为传统实验的重要补充，虚拟实验丰富了实
2、践性教学的手段，有利于现代实验教学观念的更新。例如，对于嵌入式系统开发的爱好者而言，往往没有足够的资金购买昂贵的开发板来进行开发，这时可以选择通过软件仿真来学习嵌入式系统开发。Proteus是目前最好的能够虚拟嵌入式系统开发中常用的处理器和外围器件的EDA工具。另外，仿真技术在电子线路课程设计中的应用提高了学生综合分析电路的能力和开发设计的能力，为今后更高层次的设计和实践打下基础。 二、PROTEUS软件简介 PROTEUS软件由Labcenter公司开发，是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真平台，可以实现
3、数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能，是目前唯一能够对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。微控制器系统相关的仿真需建立编译和调试环境，可选择KEilC51uVision2软件。该软件支持众多不同公司的芯片，集编辑、编译和程序仿真等于一体，同时还支持PLM、汇编和C语言的程序设计。它的界面友好易学，在调试程序、软件仿真方面有很强大的功能。 ProteusVSM的核心是ProSPICE，这是一个组合了SPICE3f5模拟仿真器核和基于快速事件驱动的数字仿
4、真器的混合的仿真系统,SPICE内核的使用使您能采用数目众多的供应厂商提供的SPICE模型,目前该软件包包含有约6500个模型。ProteusVSM包含大量的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪、函数发生器、数字信号波型发生器、时钟计数器、虚拟终端以及简单的电压计、电流计。此外仿真器能通过色点来显示每个管脚的状况，这点在单步调试I/O码时绝对非常有用。 ProteusVSM最主要的特点是它能把微处理器软件作用在处理器上并和连接该微处理器的任何模拟和数字器件协同仿真。微处理器模型和其它器件的模型一道驻留在原理设计中，它仿真执行目标码，就像
5、在真正的单片机系统上。如果程序代码向一个外设口写,电路中逻辑电平会相应变化，如果电路改变了微处理器管脚的状态，这些也可以在您的程序代码中看到，如同真实系统一样。 PROTEUSVSMFORARM/LPC2000包含做PHILIPS公司LPC2000系列设计仿真所需的一切。支持ARM和THUMB指令集。支持片上外设：GPIO,timers,RTC,UARTS,SPI,I2C,MAM,PLL,ADCander等。支持VIC中断子系统。在3G的PC环境下可以做10MIPS的仿真。可以装载ELF/D7TDMI和ARM7TDMI－S内核模
6、型。可以用高级图形仿真工具来做基于图表的仿真。由PROTEUSVSM仿真通过的设计可以直接导入到ARES中进行PCB设计。 三、PROTEUS软件仿真的优势 采用Proteus仿真软件进行虚拟实验,具有比较明显的优势,如涉及到的电子元件丰富、实验内容全面、硬件投入少、实验过程中安全、损耗小、与工程实践最为接近等。 1．电子元件丰富，内容全面 Proteus软件提供了数千种元器件，它能实验的内容包括软件部分的汇编、C等语言的调试过程,也包括硬件接口电路中的大部分类型。对同一类功能的接口电路,可以采用不同的硬件来搭建完
7、成,可以扩展学生的思路和提高学生的学习兴趣。该软件可以加快电路系统开发的速度，节约开发成本，提高开发效率。 2．硬件投入少，经济优势明显 Proteus所提供的元件库中,大部分可以直接用于接口电路的搭建,同时该软件所提供的仪表,不管在质量还是数量上,都是可靠和经济的。如果在实验教学中投入这样的真实的仪器仪表,仅仪表的维护来讲,其工作量也是比较大的。因此采用软件的方式进行教学,其经济优势是比较明显的。 3．接近实践，提高解决实际工程问题的能力 采用仿真软件后,学习的投入变得比较的小,而实际工程问题的研究,也可以先在软件环境中
8、模拟通过,再进行硬件的投入,这样处理,不仅省时省力,也可以节省因方案不正确所造成的硬件投入的浪费。最后将仿真调试成功的电路移植到一个具体的硬件电路中进行测试。将仿真软件和具体的工程实践如何结合起来,利于对工程实践过程的了解和学习。 4．实验过程中
