◆◆◆ 浅谈ＰＲＯＴＥ ＵＳ仿真软件 在单片机教学中的应用 ◆李志京 （石家庄工程技术学校） 【摘要】在以往的单片机教学中，常采用程序仿真或仿真器仿真。随着单片机技术和电脑仿真软件的不断发展，程序仿真和仿真器仿真 已经过时。能够将硬件和软件结合在一起的Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件，以其使用简单、效果逼真生动等突出特点，非常适合在单片机教学中 使用。 【关键词ｌ单片机教学项目仿真Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件项目式教学 艇位入¨地址 转移到｛：程序 Ｉ ；ｊ 稃序起始地址 ；镯兜灭次数 ：８个～ 檄符点定 ；调州筵州’ｒ鞋序 ：８个 橄静灭 ；调｝ｆＪ延州ｒ 枣 亮火次数 够则转移到淞ｌ ； 流水灯次数 初婚他Ａ僚，使罐低位为“０” Ａ救送Ｐ０ ＬＪ，点亮相成位 硝Ｈｊ延时ｆ程 ；；在单片机教学中，通常要使用仿真软件进行仿真。而以往的仿真主要 有两种：其一，是程序仿真，即在仿真软件中执行相应指令程序，在程序执 行过程中，可以显示相应寄存器中的数据或执行结果（以数据形式）。其 二，是项目仿真，即将仿真器的仿真头插入制作好的项目硬件的单片机插 ｍ１ ～１： 座内，执行应用程序，在项目硬件上观察执行效果是否符合预期，若不符合 预期，则重新进行修改调试。对于程序仿真，其缺点是形式呆板，不直观。 学起来枯燥。对于项目仿真，是由于最初的单片机程序存贮器不能进行反 复擦写，在进行程序写入之前，必须确认程序是正确的，为确保应用程序的 正确性，设计生产出了仿真器。在进行程序写入之前先用仿真器进行仿 真，确认程序正确后。再将程序写入。随着单片机产品的不断升级改进，可 反复擦写的单片机程序存贮器已经非常普及并且价格低廉，单片机教学中 的项目硬件成本要远远低于一个仿真器的价格。所以，利用仿真器进行项 目仿真已经有些过时了。 Ｊ）Ｅｌ＾ＡＹ １ｏｏＩ Ｌ 毽 ｝ｒ砖 ｛流水ｔＪ次敏 ：蟛刚转移到ＭＡ２ ；转移到 耀序姒ｌＮ ；延时ｆ稃序 小 ㈣枷 ㈨川 、， ６Ｍ∞ 瑚呲二＾Ｖ＾三 ￥ 删Ａ㈨三一ｌ Ⅲ¨ｕ 一跳 三 Ｊ』 Ｚ 。Ｐ ＿㈤。 ｝』ｘ】Ｐ２ 由于上述原因，笔者在单片机教学中，采用了Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件进行仿 真。Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件是英国Ｌａｂｃｅｎｔｅｒ公司开发的电路分析与实物仿真软 件。它运行于Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统，有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析 Ｈ ＲＥ１ ：趣 Ｉ】 ；结柬 上＿ 二三∞ 完成程序编写后，利用仿真软件进行程序汇编。在汇编过程中，若有 盯 ｍ ０川 ∞ 仪、信号发生器等，具有强大的原理图绘制功能；具有模拟电路仿真、数字 语法错误要进行修改，若没有语法错误就可以仿真运行了。 三、仿真运行 电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、ＲＳ２３２动态仿真等各种 电路的仿真功能；提供软件调试功能。该软件是一款集单片机和ＳＰＩＣＥ分 析于一身的仿真软件，功能极其强大，非常适合在单片机教学中使用。 点击仿真软件的仿真运行按钮进行仿真运行，本项目的仿真运行效果 与实际项目的效果很相似，仿真运行效果图如图ｌ一图４所示。 笔者在单片机教学中进行了项目式教学的尝试，将单片机的相关知识 分解融入若干个单片机控制项目中，使学生在项目制作的过程中学习掌握 单片机技术。学生制作单个控制项目的顺序是：第一，根据项目要求，进行 相关知识的了解学习。第二，在Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件中进行硬件、软件的设计 并进行仿真运行。若仿真运行成功，则再进行下一步，否则，要在仿真软件 中进行反复修改调试。第三，根据仿真电路及仿真程序进行实际项目硬件 制作及软件编写（关于项目式教学中相关知识的了解学习以及项目硬件制 作和软件编写的内容本文不作叙述）。下面，以单片机教学项目“广告灯控 制电路制作”为例，说明如何利用Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件进行项目硬件、软件的设 计及仿真运行。广告灯用彩色发光二极管代替，用单片机的Ｐ２口输出控 制８个发光二极管的亮灭来实现广告灯效果，这里设广告灯的变换花样为 反复亮灭和流水灯效果。 一１ ｆ 告玎Ｉ乜踏麒理示意｝刳 蝌２仿立技粜之发光管仝兜 、利用Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件进行项目硬件设计 图３仿舡被泉ｚ施水｛ 蹦４仿豇效粜之流水灯２ 打开仿真软件后，首先将项目所需的元件选出加入到对象选择器窗 利用Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件进行硬件连接设计及仿真运行，使学生能够 口，本项目用到的元件有单片机芯片ＡＴ８９Ｃ５１、电阻ＲＥＳ、电容ＣＡＰ、电解 提高了学生的学习兴趣，尤其当学 电容ＣＡＰ—ＥＬＥＣ、晶振ＣＲＹＳＴＡＬ、发光二极管ＬＥＤ、按键ＢＵＴＹＯＮ等。根 很形象地看到设计项目的运行效果，会有成功的自 据项目要求将相应元件放置至图形编辑窗口进行线路连接，最后依据相关 生看到自己在仿真软件中设计的项目仿真运行成功后．学生常会迫不及待地要进行实际项目制作和调试。该仿真软件 知识进行各元件的参数设置，项目硬件电路原理图设计就完成了。本项目 豪感，的硬件电路原理图如图１所示，ｓ０、Ｒｌ、ｃｌ构成单片机的复位电路，ｘ１、ｃ２、 的仿真运行效果与实际效果很相似，经过仿真软件的仿真验证后．再进 ｃ３是单片机的外接晶振电路，由单片机的Ｐ２口输出控制８个发光二极管。 行实际项目的制作，项目制作的成功率很高，从而增加学生制作新项目 的信心，也有利于学生顺利完成本课程的学习任务。总之，笔者认为， 二、应用程序编写与汇编 ’ｅｕｓ仿真环节非常必要，也使单片机的学习 完成硬件设计后，在仿真软件中新建一个文本文档，进行程序编写，本 在单片机教学中，增加Ｐｒｏｔ项目参考程序如下： １４２ ０８／２０１０ 变得轻松愉快了。
