用Proteus仿真软件辅助单片机教学
Proteus仿真技术在单片机教学中的应用
出 了应用 Ｐｏｅｓ ｒｔ 软件进 行单 片机教 学 的解决 方案 。 ｕ 详细分 析 了 Ｐｏ ｕ 在单 片机课 程 的课 堂教 学 、 ｒｔ ｓ ｅ 实验 和课 程设计 中的应用 特 点 ， 并通 过 实例 说 明 了应 用
的教 学效果 。
大 多数学 校的单 片机实 验室通 常采用 实验 箱或 者 试验板 ， 采取这 种 方法进行 实验虽 然方便 ， 但是 也 存 在不足 。首先 ， 校 使用 的单 片机 实 验 箱属 于成 高
学 中， 教师 围绕具 体项 目以模块 方式组 织教 学 内容 ，
仿真器引人到课堂上 ， 通过现场做演示实验 给学生 看 。但效果 往 往不 理 想 ， 小小 的 实验 板 和仿 真 器 演
示起 来很难 看 清楚 ， 不能让所 有学 生都观察 到效果 ，
而且 费时 费力 ， 学效 果 不佳 。所 以传 统教 学 缺乏 教 有效 的演示 方法 ， 本是 纯理论 的语 言描述 ， 基 缺乏直
４１ ４５ ／ １ ２． ３ ３ １ ４
长春 工程 学 院 学 报 （ 会 科 学 版 ）２ １ 年 第 １ 社 ０１ ２卷 第 １ 期 Ｊ Ｃ ａｇｈｎＩｓ Ｔ ｃ ． ＳｃＳ ｉＥ ｉ）２ １ ， ｏ．２， ｏ１ ． ｈｎｃｕ ｔ ｅｈ （ｏ．ｃ． ｄ． ，０ Ｖ １１ Ｎ ． ｎ． １
留在演示 性及验证 性实 验 的层 次 。学生很难 参 与到 其 中的设计 ， 也不 能 充分 了解 硬件 电路 的 实 际连 接 情况 ， 动手 能力得不 到训 练与提 高 。其 次 ， 片机 的 单
种类繁 多 ， 而实 验 箱 、 实验 板 上 的 资源 有 限 ， 一个 在
单 片机 及其 相 关课 程 是工 科 院校 电子信 息 、 自 动化 和 机 电等 专业 的 一 门专业 必 修 课 ， 这就 构 成 了 单 片机教 学成 为相关 院校相关 专业 的教学 重点 。单 片机 又是 一 门实 践 性很 强 的课 程 ， 自身特 性 决定 其
Proteus仿真软件在单片机实验教学中的应用
（ 海 师 范 大学 信 息 与 机 电 程 学 院 Ｊ 海 ２ ０ ３ 上 ０ ２ ４）
摘 要 ： 片机 课 程 教 学 的 实践 性 很 强 ， 先 分析 了 目前 单 片机 实验 教 学 的 实 际情 况 ， 用 Ｐ ｏｅ ｓ 真 软 件 可 以使 单 片 机 课 程 的 实 单 首 应 ｒｔ 仿 ｕ 践 教 学 和 理论 教 学 完全 同步 ， 动 学 生 学 习本课 程 的积 极 性 ， 利 于教 学质 量 的提 高 。最后 通 过计 数 器的 实验 教 学 实例 说 明仿 真 的 调 有
１单 片机 实验教 学情况 分析
１ ． 片机 实 验 教学 的任 务 １单
通 过 实 验 ， 学 生增 强 对 单 片 机 结 构 发 基 本 工作 原理 的理 解 ， 练掌 握 Ｍ Ｓ ５ 单 片机 指 令 系统 及 应 用技 术 、 习 单 片机 应 用 使 熟 Ｃ一ｌ 学 系统 开 发 过程 ， 学 生 初步 掌 握 单 片 机应 用 系 统设 计过 程 ， 以后 学 生 自学 打 下 良好 的基 础 。 使 为
上 进 行 软 、 件 实 验 硬
２ 学 生思 想 上 轻 视 实践 。由 于实 验 教学 和理 论 教 学脱 节 ， 上实 验 环 节参 与 本 课程 成 绩 的计 算 所 占 比例很 少 ， １ 加 导致 学 生 对实 验 课 不 重 视 ． 成 学 生对 实 验 一 知 半 解 ， 懂得 一 些 基 本 理 论 ， 做 课 程 设 计 或 毕 业 设 计 时 无 从 下手 ， 知 道 怎 么样 进 行 芯 片 的 选 择 、 造 只 在 不 硬 件 电路 与程 序 的设 计等 。应 用 Ｐ ｏ ｕ 仿 真 软 件 使 学生 乐 于 动 手 、 以 实践 、 于创 新 。 ｒｔ ｓ ｅ 勤 勇
用Proteus仿真单片机的方法
用PROTEUS对单片机进行仿真实例Proteus软件是英国Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件，它包括ISIS、ARES等软件模块，ARES模块主要用来完成PCB 的设计； ISIS模块用来完成电路原理图的布图和仿真。
它可以进行模拟电路仿真、数字电路仿真，也可以进行单片机及其外围电路组成的系统的仿真；软件提供了各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、电压表、电流表等。
和其它仿真软件相比，Proteus ISIS最大特色是对单片机系统的仿真，目前支持的单片机类型有： 68000系列、8051系列、ARM系列、AVR系列、PIC系列、Z80系列、HC11系列等。
本文主要介绍Proteus软件在单片机方面的仿真功能，即ISIS模块的用法。
在单片机学习开发的过程中，程序的调试是一个很重要的环节，要安装电路进行实验，而且电路在调试过程中往往要进行调整和改变，这不紧增加了费用和难度，而且也影响了学习和开发的进度,这也成了一些初学者学习的障碍。
如果使用Proteus 软件就可以大大节省时间和开发费用，可以在软件仿真通过后再制作印刷电路板进行电路实验。
一、Proteus ISIS软件的工作环境和一些基本使用方法下面通过一个流水灯的实例来说明Proteus的基本使用方法，使用的软件版本是Proteus.Professional 7.1 SP2。
流水灯使用AT89C51单片机，用P2口作输出口。
先在Keil uVision编译器中输入下列程序：#include <reg51.h>void Delay1ms(unsigned int count)//延时子程序{unsigned int i,j;for(i=0;i<count;i++)for(j=0;j<120;j++);}main() //主程序{unsigned char LEDIndex = 0;bit LEDDirection = 1;while(1){if(LEDDirection)P2 = ~(0x01<<LEDIndex);elseP2 = ~(0x80>>LEDIndex);if(LEDIndex==7)LEDDirection = !LEDDirection;LEDIndex = (LEDIndex+1)%8;Delay1ms(200);}}将上述程序编译生成目标文件LED.hex。
Proteus仿真软件在中职单片机教学中的应用
／
江雪薇
要 ： 文分析 了传统教 学方式 的缺 陷 ， 绍 了运用 Ｐｏｅｓ 真软 件在单 片机教 学 中 本 介 ｒｔｕ 仿
Ｐｏｅ ｓ ｒｔｕ 仿真软件在中职单片机教学中的应用
摘
的优势 ， 并结合 笔者 的教 学实践 ， 就如何在 单片机 中实施 Ｐｏｅ ｓ 实 ｒｔ 理 ｕ
以提 高中职单片机教学效果。 关键词 ： 中职 ；ｒｔ ｓ Ｐｏｅ 仿真软件 ； 片机 ｕ 单
二 、 ｒｔｕ 真软 件在 单 片机教 学 中的 优 Ｐｏｅ ｓ仿
势
Ｐｏｅ ｓ ｒｔ 软件 具有 非常 丰 富 的仿 真 元 器 件 库 ， 为 仿 ｕ 还
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
真系统配置有虚拟仪器 ， 如示波器、 逻辑 分析仪、 信号发
生 器 等 。除 了具 有 Ｅ ＤＡ 工 具 软 件 的 电路 仿 真 功 能 外 ， 还
两 个 星 期 的 单 片 机“ 阵显 示 ” 目的实 训 ， 生用 万 能 点 项 学 板 根 据 选 定 的 电 路 图 进 行 布 局 设 计 与 焊 接 ， 生往 往 花 学 费 大 量 的 时 间在 焊接 上 ， 焊 接 成 功 且 能插 上 单 片 机 正 而 常 工 作 ， 到 实 训 项 目要 求 的 不 足 ４ ％， 试 与 测 量 、 达 ０ 调 创
建
设
新、 编程等技 能得不到有效培养 。
教学过程在实验室完成 ， 学生通过完成教师 设计 的 项 目来达 到接 受知识和探究疑惑 的 目的。 虽然这种教学 方式 灵活、 有趣 、 有效 ， 但组织 、 准备的难度大 ， 件的成 硬
本 、 场 的 限制 及 实 验 项 目设 计 的 滞 后 ， 些 因 素 制 约 室 这
Proteus和Keil在单片机教学中的应用
泛应用于智 能仪 器 仪表 、 能 传感 器 、 据 采集 与 处理 、 智 数 家
电 、 算 机 控 制 系 统 等 领 域 ， 此 掌 握 单 片 机 技 术 也 就 成 为 计 因
元件 ， 放置元件并调整其相对 位置 ， 件参数设 置 ， 器件间 元 元
连 线 ， 写 程 序 ； Ｓ ｕｃ 编 在 ｏ ｒｅ菜 单 的 Ｄｅｉｅｃｄ ｅ ｅａｉ ｆ ｏ ｅｇ ｎｒｔ ｎ ｎ ｏ ｔｏｓ 单命 令 下 ， 择 程 序 编 译 的 工 具 、 径 、 展 名 等 项 ｏ ｌ菜 选 路 扩 目 ； ｓｕ ｃ 单 的 Ａｄ ／ ｅ ｖｓｕｅ ｉ ｓ 令 下 ， 入 在 ｏ ｒｅ菜 ｄ Ｒ ｍｏ ｅｏ ｒｅＦｌ 命 ｅ 加 单 片 机 硬 件 电路 的对 应 程 序 ； 过 Ｄｅｕ 通 ｂ ｇ菜 单 的 相 应 命 令 仿 真 程 序 和 电路 的运 行 情 况 。
（ ｐａ ｔ ｅ Ｄｅ ｒｍ ｎｔｏｆＣｏｍ ｐｕ ｅ ｉｎ ｅ ａ ｅ ｈｎｏ ｏ ｔ ｒ Ｓｃｅ ｃ ｎｄ Ｔ ｃ ｌ ｇｙ， Ｔａ ｎｇｓ ｎ Ｃｏｌｅ ｅ， Ｔａ ｈａ ｌｇ ｎｇｓ ｎ ０ ００ ｈａ ６３ ０，Ｃｈｉ ） ｎａ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ａ ｒ， ａ ｅ ｎ ｔ ｏ ｔｅ ｃ ｎ ｍａ ｔ ｒｎｇ ｋｎｏ ｅ ｇｅ ｏ ａ ｉ ｓ ｈ ｒ ｗａ ｅ ａ ｄ ｔａ ｔ ｅ ｐ ｐｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈｅ ｂ ｔ ｌ ｎｅ ｋｓ ｉ ｓ ｅ ｉ ｗｌ ｄ ｆ ｖ ｒｏｕ ａ ｄ ｒ ｎ ｓ ｆｗａ ｅ， ｎａ ｙ ｅ ｈｅ ｆ ａ ｉ ｉｉｙ ｏｆｔ ａ ｈｉ ｇ Ｍ ＣＵ ｉ ｄ ｂｙ Ｐｒ ｔ ｕｓ ａ ｄ Ｋｅｌ ｍ ｐｈ ｓ ｓ ｔ ｅ Ｃ — ｏ ｔ ｒ ａ ｌ ｓ ｓ ｔ ｅ ｓ ｂ ｌｔ ｅ ｃ ｎ ａｄｅ ｏ ｅ ｎ ｉ，ｅ ａ ｅ ｈ Ｏ ｓ ｍｕｌｔｏ ｏｔ ｕｓ ａ ｄ Ｋｅ ｌａ ｉ ｃ ｓ ｓｉｓ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｔ ｐ ｃｆｃｅ ｍｐｌｓ ｉ ａ ｉ ｎ ｏｆＰｒ ｅ ｎ ｉ ｎｄ ｄ ｓ ｕｓ ｅ ｔ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｗｉｈ ｓ ｅ ｉｉ ｘａ ｅ． Ｋｅ ｏ ｄ ｙ Ｗ ｒ ｓ：Ｓ ｎｇ ｅ ｃ ｐ Ｍ ｉ ｒ ｃ ｍｐｕｔ ｒ；Ｐｒ ｔ ｕｓ；Ｋｅ ｌ ｉ ｉ ｌ — ｈｉ ｃ ｏ ｏ ｅ ｏｅ ｉ；ｓｍｕｌ ｔｏ ａ ｉｎ
Proteus仿真软件在单片机课程设计过程中的应用
Proteus仿真软件在单片机课程设计过程中的应用Proteus仿真软件是一款主要用于电子电路设计和仿真的软件，广泛应用于电子工程、自动化、工业控制、通信等领域。
在单片机课程设计中，Proteus仿真软件具有重要的应用价值。
单片机课程设计通常要求学生将电路设计和程序设计相结合，实现特定功能的自动控制系统。
Proteus仿真软件提供了完善的开发环境，包括电路设计、仿真、调试、编程等功能，为学生提供了一个高效、安全、经济的实验平台。
首先，Proteus仿真软件的电路设计功能可以让学生轻松地设计各种电路。
学生可以自己画电路图，选择器件，完成网络连接等操作。
通过实验仿真，学生可以验证电路的工作正常性，避免了实验过程中误操作导致的元器件损坏和电路走线错误。
其次，Proteus仿真软件的模拟仿真功能可以模拟各种信号，检测电路的反应。
学生可以通过在仿真平台上模拟输入和输出信号，测试电路的各个部分之间的交互，验证设计的合理性。
通过这种方式，学生可以更深入地理解电路的工作原理和信号传输过程，提高学习效果。
此外，Proteus仿真软件还具有调试和编程功能，在单片机程序开发的过程中起到了巨大的作用。
学生可以通过仿真软件编写单片机程序，调试程序代码，验证程序的正确性。
通过仿真，学生可以方便地发现程序中的错误，解决问题，提高开发效率。
总之，Proteus仿真软件在单片机课程设计过程中的应用十分重要。
它提供了电路设计、仿真、调试、编程等一系列功能，为学生提供了一个完整、高效、安全的实验平台。
学生可以在仿真平台上进行设计、调试和测试，避免了实验过程中的损坏和浪费，提高了实验的成功率和学习效果。
Proteus软件在“单片机原理及应用”课程中的作用分析
Proteus软件在“单片机原理及应用”课程中的作用分析作者：郭宇来源：《读写算》2011年第32期【摘要】“单片机原理及应用”课程是一门注重理论联系实践的课程，该课程传统的教学模式存在着许多不足，针对这些不足，本文分析了将Proteus软件引入该课程的理论和实验教学中的作用。
【关键词】单片机传统教学 proteus软件实验教学“单片机原理及应用”课程是一门理论联系实践的课程，注重培养学生利用知识解决实际问题的能力。
该课程是高校工科类专业课程设置中较重要的专业课，一般教学大纲中安排的是60学时，其中根据该课程的知识点将其分为50学时的理论课和10学时的课内实验。
另外根据该课程的特点和教学需求还设置了“单片机课程设计”。
虽然针对该课程设置了如此多的理论学时和实验学时但学生仍然说该课程难理解、枯燥、不容易掌握。
Proteus软件在该课程实验环节的应用起到了重要作用，很好的提高了该课程的教学效果，发挥了重要作用。
1、“单片机原理及应用”课程传统教学方法中的不足（1）理论教学部分的不足该课程中需要理解的编程语句、各种芯片的工作原理、芯片的引脚功能、芯片间的电路搭建方法等理论知识占据了大部分课时。
大量的课堂原理讲解往往已经使同学们应接不暇了，加之课堂理论知识的配套实验也是验证性的实验，许多同学还是没有掌握该课程的重要内容。
在理论知识的讲解过程中虽然我们已经引入了多媒体课件的教学方法，但还是不能直观的展现单片机的实例，也只能是利用图片来展示，还是比较枯燥。
（2）实验教学部分的不足“单片机原理及应用”课程应该是注重实践增强学生动手能力，所以需要安排充足的实验环节。
但由于单片机实验室设备成本高，技术发展快，设备型号更新快等特点，学校也不可能做到及时的提升实验室层次。
所以实验室保证正常教学质量已经存在一定的难度，更不用说对单片机教学的加深及拓展。
另外目前市场上的单片机实验设备多为箱式的成品，学生在实验过程中也很难了解到设计的细节，因此不利于学生创新能力的发挥。
Proteus仿真软件在单片机教学实践中的
科技与创新┃Science and Technology&Innovation2023年第01期文章编号：2095-6835（2023）01-0176-03Proteus仿真软件在单片机教学实践中的应用＊庞宝麟，封岸松，李帅（沈阳化工大学，辽宁沈阳110000）摘要：根据近年来单片机技术发展的需要，分析了单片机教学实践过程中存在的问题，并对单片机教学改革模式进行了探索。
以Proteus为实例，重点论述了Proteus软件在单片机教学实践中的应用方法，为单片机课程改革提出了宝贵的经验。
关键词：Proteus；单片机；教学实践；教学改革中图分类号：G642；TP368.1文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.01.048单片机技术属于嵌入式技术，近年来在信息电子工程领域迅速发展。
随着科技的进步，计算机等相关技术发展迅猛，社会上对相关人才的需求也迅速增长，相应的单片机这类课程的重要性也越来越明显。
目前大多数工科专业都开设相关课程，因此单片机相关课程已成为工科专业的专业基础课程。
传统的单片机教学一直是采用传统的“老师讲，学生听”的教学模式，教学过程枯燥，教学以理论教学为主，理论与实际结合相脱节，学生学习积极性不高，缺乏独立思考和分析解决问题的能力。
在工科院校的教育改革过程中，人们越来越认识到实践环节的重要性[1]。
随着科技的发展，网络技术及移动通信技术大面积普及，传统的单片机教学模式已经不能适应培养单片机应用型人才的教学要求。
针对这种情况很多学校都进行了相应的单片机教学改革，如增加实践环节的比例、采用慕课及线上线下混合式教学等新型的教学形式。
为了能让学生真正掌握单片机技术，积极主动地去学习单片机方面的相关知识，亟需改变教学模式[2]。
1单片机教学模式探讨目前，随着教学改革的推进，越来越多的教学模式涌现出来，如慕课、微课、线上线下混合式教学等。
1.1慕课慕课（Massive Open Online Course，MOOC）是近几年兴起的一种在线教育方式，里面涵盖了一些重点学府的课程，比如武汉大学、西安交通大学、同济大学的课程，内容面也广，几乎各个专业都有，如经济学、建筑、计算机等。
Proteus软件在单片机教学中的应用
Proteus软件在单片机教学中的应用随着现代科技的飞速进步，单片机作为集成电路中的一种重要组成部分，被广泛应用于各个领域。
单片机教学作为电子信息工程相关专业的一门重要课程，对同砚的动手能力和实践能力提出了很高的要求。
为了提高同砚的进修效果和爱好，传统的教学方法已经不能满足教学需求，引入Proteus软件成为单片机教学中的必备工具。
Proteus软件是一款专门用于电子电路仿真和PCB设计的软件。
它的使用简便，功能强大，被广泛应用于电子电路的设计与验证。
在单片机教学中，Proteus软件可以用于模拟和验证各种电子电路，在完成单片机原理和实践的教学任务时起到至关重要的作用。
起首，Proteus软件可以实现电子电路仿真。
在传统的单片机教学中，同砚需要通过原理图和实际电路进行电路仿真试验。
然而，传统的电路仿真设备成本振奋、繁琐，并且操作起来不够灵活。
相比之下，Proteus软件提供了一种便利、灵活和直观的电路仿真方式。
同砚只需在软件中构建相应的电路，然后通过仿真功能就能够实时观察电路的工作状态。
这种仿真方式不仅能为同砚提供试验环境，还能援助同砚更加直观地理解电子电路的原理和工作方式。
其次，Proteus软件提供了强大的电路设计功能。
在单片机教学中，同砚需要依据课程要求设计相应的电路。
使用传统的设计方法，同砚需要手工绘制原理图和PCB版图，并使用切割机进行PCB加工。
这种方法存在制作周期长、精度有限和不易修改的缺点。
而Proteus软件通过提供原理图设计和PCB设计的功能，使同砚能够在计算机上进行快速、便捷的电路设计。
同砚只需依据要求拖拽元件、毗连线路即可完成电路设计。
此外，Proteus软件还提供了自动布线和优化功能，能够援助同砚更好地设计出符合要求的电路。
另外，Proteus软件还具有交互式仿真和调试功能。
在同砚完成电路设计后，通过使用软件内嵌的仿真和调试功能，能够援助同砚检验电路设计的正确性，并进行调整和优化。
Proteus仿真软件在单片机教学中的应用研究
参 考 文 献 ［］ １ 浙江药 用植物编写组． 浙江 药用植物志上册 ［ Ｍ］杭州： 浙江科技
出 版 社 ． ９ ０． １８
［ 摘 要］ 单片机 实验教 学的内容较 多 ， 传统的 实验手段 存在 实验 内容更新慢 、 与工程 实际应 用脱 节、 硬件设备 昂贵 和设备 维护工作 量 大等不足 ， 实际教 学效果也不理 想。文中详 细阐述 采用 Ｐ ｏｅｓ ｒｔｕ 软件仿真的特点 ， 解决 了实验教 学中硬件条件 不足 的问题 ， 实例验 证 了其 可行性 ， 大大提 高了实验教 学效 果， 缩短 了实验教 学与工程 实际应 用之 问的差距 。 ［ 关键词 ］ｒｔ ｓ ｐｏｅ 软件 仿真 单 片机 ｕ 随着嵌入式系统技术 的迅速发展 ，单片机 系统作 为一种典型 的嵌 入式系统在汽车 、 通信 、 丁业控制 、 家用电器等领域得 到 ｒ广泛的 用 。 同时 单 片 机 课 程 是 电 子 技 术 应 用 、 电 、 控 、 机 数 自动 化 等 专 业 的 一 门 重 要专业课 程 ， 实践性 环节 比重 较大 ， 要求理 论与实 际紧密结合 ， 着力 应 于 培 养 学 生 利 用 已学 知 识 解 决 实 际 问 题 的 能 力 。 此 ， 实 践 教 学 过 程 因 在 中， 要求 软件与硬件 相结合 、 论与实践相 结合 ， 理 但传 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１ 作量也非常大。 ＿ 本 文 在 简 要 介 绍 了 Ｐ ｅ ｓ仿 真 软 件 的 基 础 上 ，对 该 软 件 在 ｍｔｕ ＭＣ 一 １ Ｓ ５ 系列单片机实验教学 中的应用进行 了详细分析 ， 利用它 既可渊 试单 片机程序 ， 可仿真单片机外同器件 的工作情 况 ； 也 既能充分利用 学 校计算机房 现有计 算机 ， 减少硬件设备 的维护 Ｔ作 量 ， 还可为学生提 供 丰富的实验教 学内容 ， 激发学生学 习单片机 的兴趣 ， 提高 教学效果 ， 进 步 缩 短教 学 与 丁程 实 际 的距 离 。 Ｐｏｅ ｓ仿 真 软 件 介 绍 ｒｔｕ Ｐｏｅｓ ｒｔｕ 是英 国 Ｌ ｂｅ ｔ 公司开发的电路分析与实物仿真软件 。 ａｅｎｅ ｒ 它 运行 于 Ｗｉｄｗ 操 作系统上 ， ｎｏｓ 可以仿真 、 分析（ ＰＣ 各种模 拟器件和 Ｓ Ｉ Ｅ） 集成电路 ， 该软件 的特点是 ： 实现 了单片机仿真 和 Ｓ Ｉ Ｅ电路 仿真相结 ＰＣ 合。它具有模拟电路仿真 、 数字 电路仿 真 、 单片机 以及外 围电路组成 的 系统的仿真 、 ￥ ３ Ｒ ２ ２动态 仿真 、 Ｃ调试 器 、Ｐ 调试器 、键盘 和 Ｌ Ｄ系 Ｉ ２ ＳＩ Ｃ 统仿真的功能 ； 提供了多种虚拟仪器 ， 如示 波器 、 逻辑分析仪 、 信号发生 器等 ， 便于调试 ； 支持主流单片机系统 的仿 真。 目前支持 的单 片机类型 有 ：８ ０ ６ ０ ０系 列 、０ １系 列 、 ＶＲ 系 列 、Ｉ ２系 列 、Ｉ ６系 列 、Ｉ Ｉ ８５ Ａ ＰＣ１ ＰＣ１ ＰＣ ８ 系列 以及各种 外围芯片 ， 提供软件调试功能 ， 同时支持第 三方 的软件编 译 和调试环境 ， Ｋ ｉ等软件 ， 如 ｅ ｌ 具有 强大 的原理 图绘制 功能。Ｐｏ ｕ 与 ｒｔ ｓ ｅ 其 它单 片机仿 真软件 不 同的是 ，它不 仅能仿 真单片 机 Ｃ Ｕ的ｌ Ｐ 丁作情 况 ，也能仿真单 片机外 围电路或没有单片机参 与的其它 电路 的工作情 况。 因此在仿真和程序调试时 ， 关心 的不再是某些语句执行 时单 片机 寄 存器和存储器 内容 的改 变 ，而是从 工程的角度直接看 程序运行 和电路 工作的过程和结果 。 同时 ， 当硬件调试成功后 ， 利用 Ｐｏｅｓ ＲＥ ｒｔｕ Ａ Ｓ软件 ， 很容易获得其 Ｐ Ｂ图， Ｃ 为今后 的制造提供 了方便 。
Proteus在单片机课程教学中的应用
教 学效 果 分析
利用 Ｐｏ ｕ 仿真软件来进行教学具有许 多优势 ，首先是速 ｒｔ ｓ ｅ 度 快， 程序修改 、 编译 后马上就可以看到效果， 不需要实物设计 中 的拔 片 、 片 和插 片等 过 程 ， 高 了课 堂 教 学 的 效 率 ； 次 是 课 堂 写 提 其 教 学效果非 常好， 师可 以用 多媒体教室 上课， 仿真结果 投影 教 将 在 大屏幕上， 比真实的实验板要 大很 多， 于观看 ， 上教师的讲 便 加 解， 学生很容易掌握所学 的知识 ； 次是培养 的学生起 点高， 再 由于 Ｋ ｉ和 Ｐｏ ｕ 是 目前开发单片机最流行 、 ｅ ｌ ｒｌ ｓ ｅ 通用性最好 的软件， 很
参考 文 献 ：
『 陆 婷， １ １ 兰国 原 ， 月林 ， 于 Ｐ ｏｅ ｓ 单 片机 虚 拟 实验 室的 杜 基 ｒｔ 的 ｕ
构 建 ＩＩ 用 天 地 ．０ ７ ６８ ：６ －７ ． ｌ应 ． ２ ０ ；２ （） ９ ０
ｆ 潘 建 斌 ， 志 伟 ， 金 超 单 片微 型 计 算 机 原 理 与 应 用》 ２ １ 陈 侯 《 教 学改 革 探 索『． 阳师 范 学院 学报 ．０４（） ２ — ３ ． ７安 １ ２０， ： ９ １０ ２１ 『 汪 宁．ｒ ｔ ｓ 件 的 单 片机 仿 真 方 法 【 ． 东 轻 工 业 学 院 ３ １ Ｐ ｏｅ 软 ｕ ｌ山 １ 学报 ． ０ ７ １ １ ２ — ７ ２ ０ ，２ （ ：４ ２ ． ） ｆ１ 晓峰 ． ｅ ｌ Ｐ ｏ ｅ ｓ 合 虚 拟 仿 真 技 术在 单 片 机 教 学 ４张 Ｋ ｉ 和 ｒｔ 联 ｕ 中的 应 用【 ． 区教 学． ０ ，（２：９ ７ ． １林 １ ２ ７ １） － １ ０ ６
时 器 资 源 ， 每 次 中 断 服 务 程 序 中查 找 正 弦 函 数 表 ， 将 查 得 的 在 并 数据作 ＤＡ转换 ， ／ 从而得到正弦波形 。通过 Ｐｏｅｓ仿真的结果 ｒｔ ｕ 来 调 试 软硬 件 。 系统设计与仿真过程如下： 第一 步： 打开 Ｐｏｅｓ ｒｔｕ 软件 ， 运行 ＩＩ， ＳＳ绘制函数发生器电路原 理图 ， 并在原理图放置好需要使用 的仪器 （ 如示波器等 ） 。 第 二步： Ｋ ｉ中编制源程序 ， 在 ｅ ｌ 编译生成 目标文件 。为了 与 Ｐｏ ｕ ｒ ｅｓ中的硬件 系统联 凋 ， ｔ 事先还要设置好 Ｋ ｉ的调试丁具 （ ｅ ｌ 同 时 在 Ｐｏ ｕ 的 ｄ ｂ ｇ Ｆ 中 “ ｓ ｅ ｔ ｄ ｂ ｇｍ ｎｔ ” ｏ ｒｔ ｓ ｅ ｅｕ 选 Ｕ ｅ ｒ ｅ ｅ ｕ ｏ ｉｒ ） ｍｏ ｏ
浅谈基于Proteus的单片机课程仿真教学
ＤＹＳ ： ＮＺ ． ２ ＤＪ Ｒ７ＤＹＳ ２
ＮＯＰ ＤＪ ＮＺ ． Ｒ６ ＤＹＳ１ Ｄ Ｚ Ｒ５ ＤＹＳ ． ０ ＲＥＴ
ＥＮＤ
［ 收稿 日期 ］０ ２０ ．４ ２ １．６１ 作 者系连 云 港广 播 电视 大学 信 息工程 系讲 师 。
浅谈基于 Ｐ ｏｅ ｓ ｒｔ 的单片机课程仿真教学 ｕ
王 琰
（ 云港 广播 电视 大学 ，江 苏 连 连 云港 ２２０ ２ ０６）
［ 内容提要］ 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 Ｐ ｏｅｓ软件 ｒｔｕ 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 Ｐ ｏ ｕ 软件介绍进行讲述并通过举例简要说 明电路 的仿真过程 。 ｒｔ ｅ ｓ
程序 流程 图
软件编程 ：
０ＲＧ ０ ０ ０ ４ Ｈ Ｐ ＲＧＭ ： ｏＶ ０ ＃ Ｆ Ｈ Ｍ Ｐ ．Ｏ Ｆ Ｍ ＯＶ ＃ ５ Ａ．５ Ｈ Ｐ ＲＧＭ １ Ｍ ＯＶ Ｐ ． ： ０Ａ ＡＣＡＬＬ ＤＥＬ ＡＹ
Ｉ Ａ
ＡＪ Ⅳ Ｐ ＲＧＭ １
ＤＥ ＬＡ Ｍ ０Ｖ ． ５ Ｒ５群
、
机开发应用用户的青睐 。 四、Ｐ ｏ ｅ ｓ在单片机课 程仿 真教 学中的应 用举 例 ｒｔ ｕ 下面 以单片机 Ｐ ０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 Ｐ ０口驱动八个发光二极管 ，其 中一 组接在 Ｐ ．、 ０２ ０ 、 ０６端的四个发光二极管发绿 光， ００ Ｐ ．、Ｐ ． Ｐ ． ４ 另一组接在 Ｐ ．、Ｐ ．、Ｐ ．、Ｐ ． 的四个发光二极管发 ０１ ０３ ０５ ０ ７端 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
KEIL及Proteus软件在单片机仿真教学中的应用
Ｓ ＭＰ Ｊ
０ＲＧ
８
００ ２ ０Ｈ
Ｉ ＮＴＥＲＵＰＰＴ：
图 １ 兀 件 选 择对 话 框
ＣＰＬ Ｐ１０ ．
可 以在 对话 框 中 的 “ ｅｗ ｒｓ里 面输 入 所 需 元 Ｋ ｙ ｏｄ” 器 件 的关 键 词 ， 中间 的 “ ｅｕｔ 结 果 栏里 面 ， 以 在 Ｒ ｓｌ” ｓ 可 看 到搜 索结 果 。在 对话 框 的右侧 ， 以看到 所选 择 的 可
（） １ 选择元器件。 首先点击启动界面左侧区域 中 Ｐ ．脚输出。 １ ０
的 “ ” 钮 （ｉ ｅｉ ｓ拾 取元 器 件 ） Ｐ按 Ｐｃ Ｄ ｖ ｅ， ｋ ｃ —— 弹 出元 件 选 择对 话框 ， 取所 需 的元器 件 。如 图 ｌ 示 。 拾 所
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元器件的仿真模型、 引脚以及 Ｐ Ｂ参数 。 Ｃ 如果所需元器件没有仿真模型 ，则只能做 它的 Ｐ Ｂ板 ，或 者 选 择与 其 功 能类 似而 且具 有 仿真 模 型 Ｃ 的其他 元 器件 。然后 双击元 器件 名 ， 相应 的元 器件 将 加 到 文档 中 ， 需 的元 器 件 全部 加入 到文 档 中后 ， 所 点 击 “ Ｋ” 钮 ， 完成 元器件 的添加 。 Ｏ 按 来 （） ２ 将元器件按照要求连接成电路。 ｒｅｓ Ｐｏ ｕ 中单 ｔ 片机 芯 片默 认 已经添 加 电源 与地 ， 以可 以省略 。 所 （） ３ 修改 各组 件 属性 。双击 电路 中的元器 件 ， 弹 出“ ｄ ｏ ｐｎｎ” Ｅ ｉ ｍ ｏｅｔ ｔ Ｃ 对话框 ， 按照所需要求修改属性。 （ ） 程序（ Ｅ ４ 将 Ｈ Ｘ文 件 ） 人 所 选 择 的 单 片 机 。 载 首先双击单片机图标 ， “ ｄ ｏ ｐｎｎ” 在 Ｅ ｉＣｍ ｏｅｔ对话框 中 ｔ 点击 “ｒ ｒ ｌ ” 右侧 的 ， Ｐｏ ａ ｆ ｓ框 ｇ ｍｉ ｅ 来打开选择程序代 码窗 口， 中相应 的 Ｈ Ｘ文件后返 回 ， 选 Ｅ 点击对话框 的“ Ｋ 按 钮 完成程 序 （ Ｅ Ｏ ” Ｈ Ｘ文 件 ） 的添加 。 至此 ， 成 了 Ｋ ｉ和 Ｐｏｅｓ软 件 的 结 合 ， 以 完 ｅ ｌ ｒｔ ｕ 可 进 行仿 真 了 。
使用软件Proteus仿真51单片机的基本方法
使用软件Proteus仿真51单片机的基本方法初学者学习单片机的一个比较好的方法是进行实践。
可以采用单片机芯片，也可以采用软件仿真。
Proteus是比较常用的仿真软件，下面介绍如何使用Proteus 软件仿真51系列单片机。
添加最主要的仿真元件——单片机。
点击左侧工具栏中的Component Mode（元件模式）按钮，再单击Pick form Libraries（从库中选择）按钮，如下图红框所示位置。
该按钮仅显示一个字母“P”。
会弹出如下图所示对话框，在Keywords文本框（下图红框区域）输入“89C”，就可以在右侧看见大量的单片机型号。
Proteus7.8中可以仿真89C51/89C52以及89C55等多种型号的单片机。
可以根据自己仿真的单片机型号进行选择。
对于初学者，选择89C51就可以。
点击89C51后，点击上图中的OK按钮。
此时鼠标会变成一支笔的形状，在绘图区域的蓝色框内直接点击鼠标左键，鼠标会变为一个单片机的预览，此时将鼠标移动到合适的位置点击鼠标左键，就可以将单片机放置在该位置。
至此我们就已经将AT89C51单片机放置到仿真软件中了。
搭建单片机最小系统读者注意，单片机最小系统可以说是单片机可以正常运行所需要最少的元件组成的系统。
在仿真软件Proteus中，即使没有搭建单片机最小系统，单片机也可以正常仿真运行。
为了让仿真图更加规范合理，建议大家把单片机最小系统搭建出来。
添加电容、电阻以及晶振等电子元件方法类似于单片机，这里不再赘述。
绘制电路图如下图所示。
其中X1为晶振，关键词为“crystal”；C1和C2为瓷片电容，关键词为“cap”，C3为有极性电容，一般为电解质电容，关键词为“cap-elec”；R1为电阻，关键词为“res”。
在上图所示的单片机最小系统中，搭建的自动复位电路需要连接VCC以及GND。
点击左侧工具栏中Terminal Mode按钮，选择按钮右侧的POWER或GND就可以添加了，如下图所示，添加方法与添加元件方法类似。
Proteus仿真软件在单片机教学中的应用
芯 片后 ，可 以控 制程 序 的 运 行 、单 步运 行、 暂停 和停 止 。 得 抽 象 的程 序执 行 过 使 程 变 得 容 易 理 解 。 大 大 提 高 了 学 生 的学
习兴 趣 。
真 、 Ｃ调 试 器 、 Ｐ 调 试 器 、 盘 和 Ｌ Ｄ Ｉ ２ ＳＩ 键 Ｃ
决 了这 个 问题 ，使 得 在 课 堂 上 不 能 看 到 的实 际器 件 。 过 Ｐｏ ｕ 提 供 的 元 件 库 通 ｒｔ ｓ ｅ
虚 拟 化 地 展 现 在 学 生 面 前 ．易 于 学 生 理 解 系 统 硬件 组成 及 设 计 方 法 。 （ ） ｒｔ ｓ 真 软 件 使 抽 象 程 序 具 二 Ｐｏ ｕ 仿 ｅ
体 化 ， 高 了学 生 的 学 习 兴趣 提
在 Ｐｏｅ ｓ 制 好 原 理 图 后 ， 入 已 ｒｔｕ 绘 调
编 译好 的 目标 代 码 文 件 ：．Ｅ ｝Ｈ Ｘ，可 以在
Ｐｏｅ ｓ的原 理 图 中 看 到 模 拟 的 实 物 运行 ｒ ｕ ｔ 状 态 和过 程 。 Ｐ ｏ ｕ ． Ｐ ｏ ｓｉｎ ｌ 发 环 境 界 ｒｔ ｓ６９ ｒｆ ｓ ａ 开 ｅ ｅ ｏ
开 对 芯 片 的 编 辑 对 话 框 ， Ｐ ｏ ｒ Ｆｌ 在 ｒｇａ ｉ ｍ ｅ
系统 仿 真 的功 能 ； 各 种 虚 拟 仪 器 ， 有 如示 波 器 、 辑 分 析 仪 、 号 发 生 器 等 。支 持 逻 信 目前 主 流 的 单 片 机 类 型 有 ：８０ ６ ０ ０系 列 、
８５ 系列、 Ｖ ０１ Ａ Ｒ系 列 、 Ｉ １ Ｐ Ｃ ２系 列 、 Ｉ １ ＰＣ ６ 系 列 、Ｉ １ Ｐ Ｃ ８系 列 、 ８ Ｚ ０系 列 、 Ｃ １系 列 Ｈ １
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用Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件辅助单片机教学Proteus仿真软件能够在通用PC机上实现单片机项目的仿真设计和调试，用
该软件辅助单片机教学可以节约教学资源，提高学习效果。
本文介绍了我院在使用Proteus仿真软件辅助单片机教学方面的一些经验。
关键词：Proteus软件；单片机；仿真软件；辅助教学
传统的单片机理论课教学中，在课堂上演示单片机的设计和调试几乎不可能；在传统的单片机实验教学中，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。
而且单片机的种类繁多，再加上资金的限制，不可能在一个实验室包括所有种类的单片机仿真设备以及各种外围电路，因此学生能做的实验项目受到限制。
而采用Proteus仿真软件辅助单片机教学可以弥补传统单片机教学方法的不足。
1Proteus仿真软件介绍
Proteus是由英国Labcenter electronics公司开发的电路分析与实物仿真软件，是一种EDA工具软件。
Proteus安装以后，主要由两个程序组成：ARES和ISIS。
前者主要用于PCB自动或人工布线及其电路仿真，后者主要采用原理布图的方法绘制电路并进行相应的仿真。
Proteus革命性的功能在于它的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件代码级的调试，还可以直接实时动态地模拟按钮、键盘的输入，LED、液晶显示的输出，同时配合虚拟工具如示波器、逻辑分析仪等进行相应的测量和观测。
作为一款EDA仿真软件，Proteus与同类软件有着很多的相似之处。
相比之下，其主要的特点有两个：一是对动态元件的实时仿真，它对“人机对话”的模拟增强了系统的真实性；二是虚拟工具箱的功能，它能与仿真同时进行，测量方便而准确。
与多数EDA仿真软件相似，Proteus有着数量庞大的元件库。
在丰富的库元件的支持下，原理布图时只要进行相应的调用和连线，通过对每个元件的属性设置完成绘图，然后即可进行仿真和虚拟测量。
与其它EDA仿真软件的一大不同，在于Proteus支持微处理器的仿真。
它可以仿真51系列、A VR、PIC、ARM等常用的微处理器。
对动态外设的支持是Proteus区别于其他EDA仿真软件最直接的地方。
Proteus为用户提供了一个实时交互的环境，在仿真的过程中你可以用鼠标去点击开关和按钮，微处理器根据输入的信号做出相应的中断响应，同时输出运算的结果到显示终端。
整个过程与真实的硬件调试是极其相似的，在动态外设
支持下的实时输入和输出为实验者呈现了一个最接近现实的调试环境。
Proteus的虚拟工具箱提供了电路测试中的常用工具和仪器，主要用于在实时仿真的同时观测电路参数，测量结果随仿真动态变化并显示，可以满足精度要求不是很高的测量分析，对于电路特性的定性分析可以起到事半功倍的效果，大大节约了测试时间和开发成本。
2Proteus 在单片机教学中的应用
在单片机教学中引入Proteus仿真软件，可以使学生建立直观的仿真思想。
利用仿真的形象、生动、实在等特性，会对教学产生积极的影响。
2.1在课堂讲授中的应用
单片机教学过程中必须软件和硬件结合。
一般理论课堂难以辅助硬件进行教学，利用Proteus仿真软件和现有的多媒体教学设备(一台电脑和一台投影仪)，便能在课堂中完成软件、硬件和系统集成等内容的教学，这是以往我们无法做到的。
在进行多媒体教学时，可设计大量的单片机应用实例，用Proteus软件演示从单片机硬件设计到软件调试的全过程，并演示运行结果。
2.2在实践教学中的应用
传统实践教学通常在单片机实验室进行，然而由于各种原因，许多高校实验室的设备更新难于跟上，难于满足实践教学的要求。
而且由于单片机实验室存在着场地和时间等问题，学生除了上课外，平时难得有机会实践。
个人配备单片机实验开发系统，因成本较高，很多学生无法承受。
同时一般单片机实验箱由于是成品，学生很难参与到其中的细节设计中去，学生动手能力很难得到训练与提高。
在实践教学中引入Proteus仿真软件，可以建立先进的单片机仿真虚拟实验室。
Proteus仿真软件可以仿真51系列、A VR、PIC、ARM等常用的微处理器，并提供了几乎所有实验项目需要的外围电路和器件，如LED、LCD、RAM、ROM、键盘、电机、AD/DA、部分SPI器件、部分I2C器件等，学生在机房的通用PC 机上可以进行单片机软硬件设计、调试和PCB设计。
利用课余时间，学生甚至可以在寝室里自己的PC机上进行单片机项目的设计和调试，极大地开拓了单片机学习的空间，降低了单片机的学习成本，提高了学习效果。
此外，采用Proteus 仿真软件进行实践教学还有一个好处，就是不存在器件损耗问题，从而也大大节约了教学资源。
单片机的后续课程为课程设计和毕业设计，有的学生可能参加电子设计赛前培训，采用Proteus仿真软件后，学生先通过软件仿真，再进行硬件的设计和调试，可以避免由于设计上的错误所造成的硬件投入上的浪费。
2.3应用实例
使用单片机来控制流水灯是学习单片机课程的经典例子，例子简单却能让初学者对单片机项目开发方法有一个比较全面的了解，为以后进行复杂的项目开发打好基础。
(1) 创建流水灯仿真电路
运行Proteus的ISIS程序后，进入该仿真软件的主界面。
单击元件列表区的P命令即弹出元器件选择(Pick Devices)对话框，调入所需元件仿真库。
将电路中的所用元件从元器件库中调出来，放到绘图区，布局并设置好参数，然后连接导线，绘制完成的流水灯仿真电路如图1所示。
(2) 软件编程
8051系列单片机开发可用的软件平台有多种，其中Keil C51是目前世界上最优秀、最强大的51单片机软件开发平台，有很多国内高校用南京伟福公司的Wave软件。
不论用哪种软件平台，只要程序编译成功后得到HEX目标文件，把
该目标文件与仿真电路进行关联(在Proteus绘图区中打开51单片机的编辑对话框，在Program File项中加入HEX文件后点击OK按钮)，就可以进行系统的仿真。
(3) 系统仿真
Proteus可以总体仿真运行，也可以单步或者设置断点仿真调试。
在Proteus 中，我们能清楚地观察到单片机系统在工作过程中，各硬件所处实时状态，在仿真过程中，对于连接到每个数字或混合网络上的引脚，用有色小方块显示其状态：蓝色表示低电平，红色表示高电平，灰色表示浮空，黄色表示冲突(如两个器件同时向总线上传送数据)。
这给用户调试、演示带来了方便，可以随时观察每一步操作所引起的结果。
如图2所示是流水灯仿真电路运行时某时刻的截图，根据图中电路的连接情况，当连接有发光二极管的单片机引脚输出低电平时(蓝色方块)，灯亮；输出高电平时(红色方块)，灯灭。
仿真运行时，灯轮流点亮，形成流水灯的效果。
3结束语
Proteus仿真软件不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。
在程序调试、系统仿真时,不仅能观察到程序执行时单片机寄存器和存储器等内容变化，而且从工程的角度直观地看到了外围电路工作情况，非常接近实际工程应用。
Proteus附带有大量的范例，可供学习者参考处理。
使用Proteus仿真软件使单片机学习者仅在通用PC 机上就能够实现单片机项目的仿真设计和调试，突破了传统单片机教学在时间、场地和资金等方面的限制，可以节约教学资源、提高学习效果。
参考文献
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[2] 李学礼,林海峰. 基于Proteus 软件的单片机实验室建设[J]. 单片机与嵌入式系统应用,2005,(9).
[3] 马刚,李向仓. 用Proteus 与Keil整合构建单片机虚拟仿真平台[J]. 现代电子技术,2006,(24).。