PROTEUS仿真軟件在單片機中的應用

肖賢勇

摘 要 Proteus屬于單片機仿真的一種自動化軟件，在單片機控制電路開發與實踐的過程中加入Proteus仿真軟件不僅可以節約成本，也能夠對電路設計進行優化，從而提高對產品開發的進程以及工作效率。鑒于此，本文分析了Proteus仿真軟件的特點，說明該仿真軟件在單片機中的應用。

【關鍵詞】Proteus單片機仿真軟件 控制電路

在電子信息行業中，近年來單片機技術不斷快速的發展，現已成為現代電子信息領域不可缺少的一門重要技術，在各種嵌入式的信息系統當中，單片機技術有效地促進了電子信息技術進一步的發展，也逐漸受到人們的重視和關注。由于單片機所具有的使用靈活、成本低、可靠性高、功能強大以及智能化功能等多種優點，使得單片機在實際生活生產中的各個領域得到了廣泛的應用，已經成為工程及科技領域的重要內容。

1 Proteus仿真軟件

單片機屬于一種非常典型的嵌入式系統，在系統設計的過程中主要包括硬件電路設計以及控制程序，在對其調試的過程中需要經歷軟件、硬件以及系統調試三個過程。一般來說，軟件調試在實施的過程中較為容易，麻煩的是硬件電路及系統的調試。主要原因在于硬件電路及系統的調試必須在電路板上制作完成，并且在元器件焊接完畢后進行。但是電路板在制作以及元器件安裝與焊接的過程中非常耗時耗力，而如果采用仿真工具Proteus軟件，則可以省略上述的步驟，不需要制作具體的電路板。因此，在Proteus仿真軟件在單片機的應用能夠顯著地降低成本，提高開發速度及效率。

Proteus仿真軟件作為EDA仿真軟件，其與同類相關的產品存在較多的相似之處，但主要的特點包括以下兩個方面：

（1）具有虛擬工具箱的功能，能夠與仿真同時進行，因而在測量的過程中更加方便而準確。

（2）能夠對動態元件進行實時仿真，對于“人機對話”的模擬能夠在一定程度上增強系統的真實性。Proteus仿真軟件能夠為用戶提供一個實時交互的環境，操作者在仿真的過程中能夠用鼠標點擊按鈕及開關，其所具有的微處理器能夠根據輸入的信號進行響應，與此同時將輸出運算的結果在終端上予以顯示。Proteus仿真軟件在電路測試的過程中提供了相關的工具及儀器，能夠在實時仿真的同時對電路的參數及其狀態進行觀測，測量的結果將會隨著仿真動態的變化予以顯示，從而能夠滿足于對精度要求不高的測量分析。在電路測試的過程中，應用Proteus仿真軟件能夠對電路特性進行定性分析，從而能夠有效地節約開發成本及測試時間。

2 Proteus仿真軟件的優點

2.1 功能強大

Proteus仿真軟件具有高級的原理布圖，擁有一套相對完整的設計系統，他擁有ISIS智能原理圖輸入系統，混合仿真器實現了全圖形化分析功能，能夠很好地控制原理圖，有很強的圖像外觀設計環境，原理圖較為精美。此外，Proteus仿真軟件具有先進的虛擬系統模型，集電路仿真、微控制器模型以及動畫器件為一體，很好的實現了協同仿真技術。

2.2 內容生動，提高學生學習的自主性

Proteus仿真軟件在單片機教學中的應用，使得學生可以自己根據要求展開一系列的仿真設計工作，使學生自主的進行學習活動，保證同學們能夠循序漸進的了解教學中不同的內容，并掌握教學中的學習思路，能夠運用自己所學的知識來解決實際中遇到的問題，在存有疑惑的地方能夠敢于提出并解惑，對不同類型的問題能夠有不同的思路和方法去解決。對此，老師要集中的來解決學生在自主學習過程中遇到的疑問，針對有自己想法的同學要及時給予肯定和鼓勵，幫助他們表達自己的意見，對有爭議的問題進行集體討論，盡可能的擴展學生的思維，幫助學生深入、徹底的探究單片機相關專業知識。

3 Proteus仿真軟件在單片機中的應用

3.1 Proteus仿真軟件改進教學方式

由于單片機教學的實踐性很高，在教學中的實驗環節必須首先要受到關注，傳統的單片機課程教學由于受到試驗設備以及實驗時間的限制不能充分 的開展，而Proteus仿真軟件可以很好的模擬試驗過程，根據課程內容涉及原理圖，然后模擬試驗結果，并對試驗中出現的問題進行方案糾正，用模擬出的最優方案進行試驗，反過來對照實驗結果進一步優化試驗 ，從而大大的節省了試驗次數以及實驗時間。通過這種方式，學生們能夠更好地了解單片機的應用過程，更好地鍛煉學生的編程能力，提高了學生們的實際設計水平。

3.2 用Proteus軟件節約資源

由于學校的實驗課主要在做實驗室的實驗臺上來完成，課內的實驗主要是老師統一指導，大多只是簡單的一些驗證性實驗，基本都是一些連接導線、設置程序、運行觀察的簡單過程，而且程序的設定往往都是老師安排好的統一程序，沒有創新性與自主性，達不到真正的教學效果，真正遇到實際問題，學生們還是缺乏自己解決能力。實驗室這種教學存在的另一個問題就是設備容易損壞，因為一般實驗室資源較少，很多學生共用或者輪流用一臺設備，很容易出現使用不當，造成設備故障的出現，給實驗室帶來較大的維修成本以及設備更換成本，這些對學校以及學院來說都是較大的開支。通過Proteus仿真軟件的應用可以很好的解決這一問題，節省由于方案不正確設計不當帶來的資源浪費，同時可以提高學生的實際應用能力。

4 結束語

Proteus仿真軟件不僅能夠對單片機的CPU工作情況進行仿真，也能夠對單片機的外圍電路的工作情況進行仿真。印在，在對系統仿真以及程序調試的過程中，不僅能夠對程序執行過程中單片機的存儲器有機寄存器等變化進行觀察，也能夠站在工程的角度對外圍電路工作情況進行直觀地展示，使其能夠更加接近于實際工程的應用。Proteus仿真軟件在單片機的應用能夠節約成本，省略了對信號及儀表等硬件的維護與投入，從而提高對產品開發的進程以及工作效率。

參考文獻

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作者單位

武漢市儀表電子學校 湖北省武漢市 430205