基于ProteUs的“计算机硬件技术”课程教学

彭莉

【关键词】仿真应用;计算机硬件技术;仿真软件

引言

“计算机硬件技术”是高职学校计算机各个专业的一门实践性较强的专业核心课程，是一门理论性、实践性都很强的课程。由于该课程理论性强、内容多、知识点抽象，给学生的总体感觉是比较枯燥和乏味。学生学习起来也比较困难。Proteus仿真可以提供丰富的元件库和仪器仪表，且可在单片机开发过程中对整个系统进行模拟。Proteus仿真工具能对5l系列、AVR、PIC、ARM等单片机进行仿真。也能对外围器件如RAM、ROM、键盘、LED、LCD、AD/DA等进行仿真。因此，本文提出了一种基于Proteus仿真软件的计算机硬件技术课程的教学方法。

一、传统教学存在的问题

传统教学中大量的实验仪器和设备成本较高，传统实验教学采用的是功能单一的实验箱，学生只要按照实验指导书给出的步骤操作就可完成实验，缺乏创新性，削弱了学生参与的积极性;使用多媒体进行教学，使用Flash课件动画演示各种芯片的工作流程，但普通的Flash课件只能按照预先设定好的步骤进行演示，并不能仿真各种芯片。

二、仿真软件Proteus

Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，可对各种处理器及接口电路进行实时仿真、调试的仿真软件。Proteus具有四大功能模块：原理图设计、电路仿真、单片机协同仿真功能、PCB设计平台。Proteus仿真软件可以根据不同系列的微处理器，再结合实际的电路仿真图，可以直接运行源代码，实现电路、源码的实时调试。外围电路接有显示及输出器件，比如数码管和液晶显示器之类的器件，运行后还可以看到输出效果。

三、编译软件KEIL

Keil集成开发环境是支持51系列与ARM的微处理器电子仿真平台。它集成了工程管理、源程序编辑、MAKE工具、程序调试和仿真等功能;支持汇编、c语言等程序设计语言，易学易用;支持数百种单片机，是众多单片机应用开发软件中的优秀软件。

四、仿真應用——基于AT89C51的中断嵌套的设计

基于AT89C51的中断嵌套项目作为载体，进一步学习AT89C51中断的概念、中断的方法、中断的初始化、中断的应用。

（一）仿真电路设计

仿真电路由AT89C51、LED显示模块组成。AT89C51单片机主要实现对两个外部中断的控制功能。LED显示模块主要实现不同的中断方式下显示不同的输出功能。仿真电路如图1所示。

（三）运行

将KEIL软件编译的hex文件加载到AT89C51运行，得出图2所示输出波形。

结语

利用Proteus、KEIL软件实现“计算机硬件技术”课程的仿真教学，引导学生在做中学、学中做，掌握知识、强化技能，让学生参与到仿真设计的细节中，调动学生的学习积极性和主动性。并且，仿真使实验开设的时间和空间更加灵活，节约了实验仪器。