仿真软件在单片机教学中的应用
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摘 要：单片机课程是电子信息类专业的重要课程，本文分析了传统单片机课程教学中存在的问题，提出应用仿真软件在实践实习中的应用。
单片机课程是电子技术应用专业的一门专业必修课，而单片机又是一门实践性很强的课程，加强实践教学环节，使学生充分掌握单片机应用系统设计的基本概念和方法，是提高教学质量和培养实用型人才的一个重要内容。
一、传统教学中存在的问题
在单片机课堂教学中，主要介绍的是单片机片内资源、程序设计及接口电路。学生在一开始接触这些问题时，缺乏感性认识，对片内资源的应用、程序的执行及接口的意义总是有些不明就里，甚至有些学生在学完课程后，还不知道中断服务程序是什么时候开始执行的，其原因之一是缺乏某种有效的演示方法。即使在多媒体教学广泛应用的今天，光有几幅幻灯片还不能解决这些问题。通常，在课内实验和课程设计中，都是采用实验成。课内实验主要是一些验证性实验，实验过程主要是：连接导线―运行程序―观察效果。学生按部就班做完实验后，对实验的具体硬件电路和程序编写却知之甚少。比如问及本实验中包含哪些模块或芯片，或某条语句的作用等，就无法回答了。一旦实验出现问题，原因查找更为困难，比如线路通断、焊点虚实及芯片好坏等问题。由于实验台系统比较大，维护也很困难。
二、将仿真软件引入单片机课堂教学
在单片机课堂教学中，可以通过仿真软件来模拟单片机的运行状态和过程，比较常用的有proteus。proteus可以进行实例演示，增强教学生动性和直观性。比如教师可以制作一些典型的应用系统，如流水灯、交通灯、数字钟及LCD 显示等实验进行演示。让学生对单片机应用系统有一个感性认识，明白一个完整系统的含义，清楚单片机在一个系统中的作用和地位以及应用情况。其次，采用Proteus 有助于明确概念，解决难点。在单片机教学中，P0 口作为准双向口的这个概念以及如何应用是较难掌握的一个问题。还有如中断如何产生，LED 灯的位选和段选如何区别，串行通信如何实现等等教学中的重点和难点，都可以通过Proteus 的演示让学生掌握清楚。而且Proteus 具有用色点显示芯片管脚状态的功能， 教师可通过单步调试的方法让学生观察引脚的高低电平变化。另外， 也可通过示波器、逻辑分析仪和发光二极管进行观察。还有Proteus 也有助于理解指令含义。通过改变某段程序或指令，观察运行效果，从而理解语句含义。
三、用仿真软件来提高单片机实验教学效果
单片机课程的实践性很强，实验环节的教学应引起高度重视。而单片机课程的课内实验学时有限，使用实验台仅停留在演示性及验证性实验的层次。为了解决这个问题，可以应用Proteus 所提供的元器件模型和外设模型按照实验内容来设计原理图，再利用仪器仪表的输入输出效果对实验结果进行检测。这样，学生一方面了解了单片机应用系统硬件电路结构，锻炼了编程技
四、结语
Proteus 仿真软件在单片机教学中的应用，有利于促进课程和教学改革，提高了学生的学习兴趣和创新能力。利用Proteus 提供的可靠的虚拟仪器和仪表，不但经济优势明显，而且大大提高了教学效率，对学生实践能力的培养具有现实意义。但必须指出，仿真不能完全代替实物，在实际应用中会遇到很多新的问题，我们不可能抛弃已有的教学模式和实验手段而仅仅依靠虚拟的实验环境。只有将Proteus 的仿真结果应用于具体电路系统，才能真正锻炼学生的软硬件综合开发能力。
参考文献：
[1]彭伟. 单片机C语言程序设计实训100例 . 北京.电子工业出版社， 2009. 6.