仿真软件在单片机教学中的应用

胡彩霞 张蒙蒙 顾芸

【摘要】针对传统单片机教学效果不理想的问题，提出使用仿真软件搭建虚拟平台，课堂进行实例演示。通过设计典型实例任务，运用PROTUES进行硬件仿真模拟，keil软件进行程序设计与调试，再经过二者联调演示，大大提高了教学效果。

【关键词】教学 单片机 软件仿真

【中图分类号】TP273 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）01-0206-01

1.引言

单片机理论抽象，指令多，知识用语言难以表达，多媒体教学也难以直观的表现，理论教学枯燥，教学效果不佳。实训教学中，一方面采购配套仪器设备价格不菲，且技术升级频率快，另一方面学生利用实验室时间有限，难以得到实践的机会。基于上述问题，利用软件仿真平台，在理论教学中加入虚拟仿真环节，通过实训教学，学生上课积极性明显提高，教学成果显著。

2.仿真技术走入单片机实验教学

单片机课程设计及应用系统的毕业设计是学生的重要实践环节。学生利用仿真软件丰富的元件库和电路设计修改的灵活性，替代传统的单片机实验教学的功能，例：电路连接、电路修改、软件运行等。学生利用Protues进行硬件电路设计，利用keil进行程序设计，在脱离实物电路的情况下进行软硬件联调，大大减少了系统设计与开发的难度，避免因修改电路损伤元件与电路板等缺点，减少精力与财力上的浪费。

3.实例分析

下面以花样彩灯控制电路为例，详细叙述仿真软件在单片机教学中的具体应用过程。

3.1任务说明

以AT89C51单片机作为控制器，P1口作为输入口，连接8个按键，P0口作为输出口，接8个发光二极管，K1、K2按键分别控制输出引脚偶数位与奇数位LED灯亮，K3按键控制输出引脚高低四位LED灯交替亮，其它按键控制相应输出引脚上LED的点亮。

3.2电路设计

打开protues软件，通过元件库选择合适型号的单片机，及其他元器件，线路连接，设计如图1。

3.3程序设计

在keilC51集成开发环境下进行程序编辑。程序编辑完成后，进行编译、链接，产生.hex文件。

3.4 仿真效果

将程序编译生成的“.hex”文件下载到单片机芯片中，编程成功。点击protues左下角的仿真按钮，运行结果如图3所示。

4.教学效果

将protues仿真技术引入到教学过程中以后，其接近实际的动态画面演示激发了学生学习单片机的积極性，普遍反映难以理解的书本知识更容易被接受。Protues仿真软件可以加深学生从概念到实物设计过程的认知。

5.结束语

本文介绍了仿真软件protues在单片机教学中的应用，通过虚拟仿真平台，解决了单片机理论教学难的问题。

参考文献：

[1]王静霞.单片机应用技术（C语言版）[M]. 北京：电子工业出版社，2009

[2]王海燕.protues和keil软件在单片机实验教学中的应用[J].实验室研究与探索，2009，（05），88-91

[3]许超.基于Proteus和Keil的单片机课程教学改革[J].辽宁大学学报（自然科学版），2011，（01），27-29