Proteus在单片机原理及应用课程教学中的应用

陈静 于雅楠

【摘要】单片机原理及应用是一门实践性很强的课程，然而在理论教学中由于课堂教学的特点，学生感觉该门课程抽象、枯燥、难懂，教学效果很不理想。该文结合实例介绍了采用keil 和Proteus软件辅助课程教学的优点，以及教学案例的开发过程。实践结果证明，基于keil和Proteus的辅助教学具有实用性，直观性的特点，能够提高学生的积极性和主动性。

【关键词】单片机 keil Proteus

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）12-0226-01

一、引言

《单片机原理及应用》是我系计算机科学与技术专业的一门专业课，通过本课程的学习，应使学生掌握单片机的基本工作原理、MCS-51程序设计方法，能够正确利用常用接口芯片组成单片机系统，能够对单片机系统中的电路进行分析和初步设计。可以说，该门课程是一门实践性很强的课程，要较好的达到课程的教学目标要求，提高学生应用单片机解决问题的能力，必须采用理论与实践紧密结合的模式。在以往的教学手段中，本课程主要采用的是多媒体课堂讲授，并辅之以课堂讨论、实例分析以及实验教学。在应用方面，主要利用实验课时间，以便学生掌握基本单片机控制系统的设计方法和简单应用。在课堂讲授中，如果仅理论教学，学生对所授内容理解不够深刻，实践证明，如果在课堂中引入“案例式教学”能够更好提高教学效果，理论和实际应用才能够很好结合。然而，应用传统教学方式，在单片机技术的教学中将实验演示引入课堂存在很多问题，在实际操作中还有诸多问题。

如果能在理论教学中不断为学生展示单片机在实际系统中的应用效果，无疑会调动学生学习的积极性，虚拟实验技术能够很好的帮助我们实现这一过程。虚拟实验技术具有很多硬件实验不具备的特点，尤其在课堂教学中，能够进行现场演示，优势明显。如果在教学中加入虚拟实验，将实验的效果直观演示给学生，让学生先观其结果，再究其原理，教学效果会大大提高。

二、基于proteus 的单片机实践教学

Proteus是一款由英国Lab Center Electronics公司开发的EDA工具软件，能进行单片机应用系统虚拟设计，支持类型广泛的主流单片机内核仿真，例如：51单片机、ARM等。并可与当前比较流行的单片机开发环境进行联合调试实时仿真，例如：Keil。

在基于proteus 的单片机实践教学中，我们可以利用实验指导书给出实验的任务和要求，以及实验的原理，学生再根据实验的目的和要求，独立设计实验的硬件电路和程序，然后在proteus 仿真软件中通过调试来进行模拟。调试通过之后再结合自身的硬件仿真来进行实验，从而可以搭建良好的实验硬件，之后可以通过观察实验现象，逐步分析出实验结果。通过这种方式可以鼓励学生课下自行设计实验，从而真正锻炼出解决工程问题的能力。

三、应用案例开发

1.Proteus原理图及Keil汇编程序

中断是单片机的一项重要部分，本文通过中断实验来介绍Proteus和KEIL联合调试在单片机课程教学中的应用。

图1 实验原理及Keil汇编程序

图1是教学案例原理图，此程序的功能有两个：一是流水灯功能，二是测试51单片机的外部中断0的功能以及应用。中断是单片机的重要部分，中断在单片机中的应用具有里程碑式的意义，它的应用对于采用单片机进行实时控制非常重要，因此单片机中断功能的强大从很大程度上影响单片机的整体性能。外部中断0有下降沿触发以及电平触发两种形式，图1中有两种开关可以分别模拟，下降沿脉冲以及电平，4LS04是反相器。

2.联合调试设置

注意在KEIL软件中，应该在选项Options中的Debug中选择目标为Proteus VSM Monitor-51 Driver。

3.实验结果

程序功能是：当产生一次中断，LED1-LED8依次亮灭一次，是为流水灯。如图2所示为LED1和LED8灯亮的效果图。从此案例可以学习单片机以下几个知识：中断应用、延时程序的编制、程序控制指令的应用。

可见，通过这个案例可以比较形象的展示，中断的过程，学生能够比较形象的理解中断，也不会感觉到枯燥。

图 2 实验结果

基于proteus 的单片机实践教学不仅能够有效弥补实验元器件缺乏所带来的不便，还能够调动学生的积极性，帮助学生更好地理解教师在课堂上所讲述的内容，增强学生解决实际问题的能力，能够有效弥补仅理论教学所带来的不足。设计出针对教学内容的各项案例将有助于单片机课程教学的有序进行。

参考文献：

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