王 琰

（连云港广播电视大学，江苏 连云港 222006）

浅谈基于Proteus的单片机课程仿真教学

王 琰

（连云港广播电视大学，江苏 连云港 222006）

单片机课程是电气自动化、机电一体化等专业开设的非常实用的专业课程。利用 Proteus软件开展单片机的仿真教学大大提高教师的教学质量，激发学生的学习兴趣。本文从单片机课程概述、单片机仿真教学及对Proteus软件介绍进行讲述并通过举例简要说明电路的仿真过程。

Proteus；单片机课程；仿真教学

一、单片机课程概述

单片机课程是为电气自动化专业、机电一体化专业开设的专业课程，本课程不仅具有较深的理论体系，也是一门实践性非常强、软件编程与硬件紧密结合的课程。本课程硬件部分的理论基础主要是电子技术基础（包含模拟电子、数字电子），软件部分主要理论基础是数学知识和程序设计基础。使学生在掌握单片机硬件结构知识的基础上学会汇编语言编程的方法与技巧。本课程重点培养学生对单片机系统独立分析、设计、调试和制作的技能，具有小型单片机电子产品的开发设计能力，提高学生对单片机电子产品的应用创新能力，强化学生职业技能的培养。

二、单片机课程仿真教学

单片机课程仿真教学主要指教师在单片机课程教学过程中充分利用单片机仿真软件提供的虚拟实验环境向学生展示对单片机系统电路的分析、设计、搭建、测量调试到运行等一系列软硬件仿真过程。通过仿真教学教师可以将原本只能在教室完成的课本上枯燥无味、抽象深奥、难以理解和记忆的理论知识通过计算机虚拟实验平台以生动、活泼、逼真等多种形式（如按钮的按动、发光、声音）表现出来。教师可以边讲理论边通过虚拟实验将程序或电路的运行效果实时展示出来，实现将理论知识同步虚拟实践化。同时在教学中教师可以根据所教内容不同可以方便的实现对虚拟实验环境中电路结构的修改和程序调试。

三、Proteus软件的介绍

Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司开发的电子设计自动化软件（EDA）。其由Proteus ISIS和Proteus ARES两个软件构成。Proteus ISIS是一款电子电路系统原理图设计与输入和电子电路运行仿真平台软件，Proteus ARES是一款高级PCB布线编辑软件。Proteus ISIS软件中不仅提供了含有大量元件的元件库，还提供一系列可视化虚拟仪器及激励源（如：示波器、信号发生器、逻辑分析仪、计数/定时器及各类电压电流表等）。不仅可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路进行仿真设计，其最大特色还可以实现对单片机仿真及单片机外围器件电路系统的仿真与设计。其主要功能包括对单片机电路系统原理图的搭建、将单片机仿真与 SPICE电路仿真相结合实现交互化和可视化的仿真功能、支持软件程序的调试仿真。用户在Keil C51开发环境中进行软件编程经调试后形成编译文件，然后在Proteus环境中搭建好单片机硬件电路系统原理图，最后将之前形成的编译文件导入到Proteus软件中，点击运行按钮即可实时观看电路的运行效果。由于此软件能对单片机进行仿真且功能强大因此受到从事单片机教学的老师、学生及长期从事单片机开发应用用户的青睐。

四、Proteus在单片机课程仿真教学中的应用举例

下面以单片机P0口实现流水灯电路功能测试为例简单说明仿真过程。本电路P0口驱动八个发光二极管，其中一组接在P0.0、P0.2、P0.4、P0.6端的四个发光二极管发绿光，另一组接在P0.1、P0.3、P0.5、P0.7端的四个发光二极管发黄光。这两组发光二极管轮流点亮。

1.流水灯程序流程图与软件编程

程序流程图

软件编程：

2.将编好的程序代码输入Keil μVision2软件中以便创建新的扩展名为 .ASM的源程序文件，并通过Keil μVision2软件对该源程序文件进行编译，如果编译成功则自动创建.HEX编译文件。如图1所示。

图1

3.在Proteus ISIS仿真环境中进行单片机硬件电路的搭建。本电路采用AT89C51型号单片机，晶振频率为6MHZ。如图2所示。

图2

4.将经过编译成功的.HEX编译文件导入到Proteus中的单片机中。具体方法双击单片机符号，在弹出的编辑元件窗口中的程序文件一栏选择需要的.HEX编译文件并将其导入。

5.点击运行仿真按钮，即可观看到逼真的实验效果。其中四个黄灯亮，绿灯灭（如图 3）。延时一断时间后黄灯灭，四个绿灯亮（如图4），依次循环。

图3

图4

五、结束语

对于学生而言学习单片机主要难在软件编程方面，对于纸上谈兵式的教学方法无疑加大学生对本课程的枯燥感。通过将Proteus软件应用到单片机仿真教学中，使得原本枯燥的程序代码变得更加的生动形象，方便了教师的教与学生的学，加深了学生对软件程序的理解和硬件结构知识的掌握，提高了学生的学习兴趣，对于教学质量的提高起到了事半功倍的效果，同时还可以激发学生的创新能力。

[1] 刘志京. Proteus在控制系统综合课程设计教学中的应用[J]. 北京印刷学院学报，2011，（6）.

[2] 陈卉. 单片机原理及其教学创新技术研究[J]. 科技创新导报，2011，（32）.

[3] 王啸东. 高职院校单片机课程教学方法探讨[J]. 湖北成人教育学院学报，2011，（6）.

Simulation Teaching of Single Microcomputer Curriculum Based on Proteus

Wang Yan

Single microcomputer curriculum is a practical specialized course aimed for electric automatization and mechatronics majors. It is a good way to apply Proteus software into simulation teaching of single microcomputer curriculum, in order to improve the teaching quality and stimulate students’ learning interest.

Proteus; single microcomputer curriculum; simulation teaching

G423

A

1008-7427（2012）09-0128-02

2012-06-14

作者系连云港广播电视大学信息工程系讲师。