基于Proteus软件的单片机实验室建设
引 言
单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术,应用于各种嵌入式系统中。单片机技术的发展和推广极大地推动了电子工业的发展,其在教学和产业界的技术推广仍然是当今业界的一个热点。单片机技术是现代电子工业中不可缺少的一项技术,掌握单片机技术是电子信息类专业学生就业的一个基本条件。
目前各个高校都建立了单片机实验室,并且基本都是采用相应的硬件仿真设备;但是由于单片机的种类繁多,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。下面结合我校的单片机实验室建设浅谈一下我们的作法。
1 引入单片机软件仿真系统
伴随着计算机软件和硬件技术的飞速发展,在各个领域都出现了各种仿真系统,为各种实际系统的开发提供了准确可靠的保证,同时节约了大量的人力和物力。电子信息技术领域也不例外,出现了大量的仿真工具,如各种EDA工具:模数混合仿真的Multisim、OrCAD、Protel等,数字系统设计仿真的Maxplus II、Fundation、Expert等,系统仿真软件Systemview等。
目前,在我校已建立了EDA实验室,配备了Multisim、Protel、Maxplus II(Quatues)、Systemview等软件和配套硬件;但这些软硬件对单片机的仿真无能为力,因此仍然需要建立单片机实验室。过去,在单片机实验室的建设中基本都是采用硬件仿真系统,所以为了保证实验的顺利开设,同类型的硬件仿真开发系统就需要采购多套设备,这样硬件的投资成本相对较高。
另一个很重要的原因就是,目前单片机的课程除了主要开设8051系列单片机课程之外,还开设AVR系列、PIC等系列的选修课。为了保证相应实验的开设,必须要有配套的实验系统。如果要保证一定的实验硬件设备套数,将是一笔更大的开支。所以在目前经费非常紧张的情况下,根据经验,引入单片机软件仿真系统,就可以大大减少硬件设备的采购,同时降低对硬件设备进行维护的工作量。
2 选择单片机软件仿真系统的标准
目前,具有单片机仿真功能的软件比较多,如何选择软件,必须要有一个标准,以下是我们在建设实验室时遵循的标准。
(1) 单片机仿真和SPICE电路仿真相结合
在仿真单片机系统时,不仅需要知道单片机内部各种寄存器、数据存储器以及各个端口当前的状态,更重要的是要完成人机通道、前向通道、后向通道、相互通道的配置与接口。在这些接口电路中,有许多是模拟电路,而模拟电路的仿真就需要SPICE模型,因此必须要求该系统具有SPICE电路仿真功能。
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