樹人論文刊發(fā)淺析Proteus的單片機(jī)的設(shè)計(jì)

　　本篇文章是由《計(jì)算機(jī)時(shí)代》發(fā)表的一篇電子論文，(月刊)創(chuàng)刊于1983年，由浙江省計(jì)算技術(shù)研究所和浙江省計(jì)算機(jī)學(xué)會主辦，是《中國期刊網(wǎng)》、《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》和《中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫》收錄期刊，全國發(fā)行，豐富的內(nèi)容使您能夠自由的遨游在信息的海洋里，了解最新技術(shù)，掌握最新技術(shù)，享受精彩紛呈的數(shù)字生活。

　　摘要：文章從單片機(jī)目前教學(xué)所存在的不足出發(fā)，討論了基于Proteus的單片機(jī)教學(xué)方法：教師為輔、學(xué)生為主，突出教學(xué)中學(xué)生的主體和中心地位，建立新型的師生關(guān)系;以任務(wù)驅(qū)動為手段，最大程度地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性;以教材為輔，學(xué)生提高能力為主。該教學(xué)方法已經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)，可更有效的實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的教學(xué)目標(biāo)。

　　關(guān)鍵詞：Proteus;單片機(jī);任務(wù)驅(qū)動;教師為輔;學(xué)生為主

　　隨著單片機(jī)在各種領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用，越來越多的專業(yè)開設(shè)了單片機(jī)課程。但單片機(jī)這門技術(shù)更注重實(shí)踐學(xué)習(xí)，就目前的教學(xué)來看，主要有以下幾個(gè)方面的問題：學(xué)生需要記憶的內(nèi)容太多，這會大大降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)聯(lián)程度不高，不能互相印證，存在一定程度的脫節(jié)現(xiàn)象。

　　基于以上種種問題，結(jié)合多年單片機(jī)的一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為將Proteus 引入課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效提高教學(xué)質(zhì)量，更大程度地引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有利于激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。

　　Proteus 軟件是英國Labcenter electronics 公司出版的EDA工具軟件，是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺。在編譯方面，它也支持IAR，KEIL和MPLAB 等多種編譯器，是目前最好的單片機(jī)及外圍器件的設(shè)計(jì)工具。因此，利用Proteus設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)的原理圖，用Keil 來完成C 語言程序的編輯、編譯。下面分別從課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)方面來分析。

　　一、從課堂教學(xué)角度分析

　　授人以魚，不如授人以漁。現(xiàn)在有個(gè)奇怪的現(xiàn)象，教師在課堂上灌輸?shù)脑蕉啵瑢W(xué)生接受的知識反而越少，因此與其讓教師灌輸給學(xué)生太多的知識，不如讓教師引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、認(rèn)識問題，并一步步用之前學(xué)過的相關(guān)知識點(diǎn)去解決問題。

　　在這個(gè)發(fā)現(xiàn)問題、認(rèn)識問題、解決問題的過程中，既加深了學(xué)生對課本基礎(chǔ)知識的理解，又鍛煉了其獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，這種教師為輔助，學(xué)生為主體;教材為輔，提高能力為主的教學(xué)模式將極大地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　在單片機(jī)課堂教學(xué)的時(shí)候，教師可以采用現(xiàn)場仿真演示的方法，給學(xué)生更形象生動地闡述說明。比如講解某條匯編指令，可以在Proteus 中編寫該指令，并現(xiàn)場編譯執(zhí)行，然后觀察執(zhí)行該匯編指令后所導(dǎo)致的相關(guān)寄存器或地址單元中數(shù)據(jù)的變化情況，還可配合提問的方式與學(xué)生互動，引導(dǎo)學(xué)生自己去分析某條匯編指令的功能。這樣便可以將枯燥的匯編指令變得簡單好學(xué)，從而不會讓學(xué)生感到枯燥乏味了。

　　又比如在學(xué)習(xí)單片機(jī)例程時(shí)，可根據(jù)題目將班里的學(xué)生分組，每個(gè)組準(zhǔn)備一道例題，并現(xiàn)場用Proteus 演示講解，教師可根據(jù)每個(gè)組的課堂表現(xiàn)計(jì)入平時(shí)成績。這種任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方式有效地調(diào)動了學(xué)生們的主觀能動性。

　　二、從實(shí)驗(yàn)教學(xué)角度分析

　　單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)是一門注重實(shí)踐的技術(shù)，因此實(shí)驗(yàn)是單片機(jī)教學(xué)中不可分割的重要組成部分。以往的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)大多采用實(shí)驗(yàn)箱的做法，教師布置幾個(gè)題目，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)箱上實(shí)現(xiàn)即可。這樣有幾個(gè)弊端：

　　(1)實(shí)驗(yàn)箱上電路模塊固定，可選做的實(shí)驗(yàn)題目較少，且題目陳舊老套，不能實(shí)時(shí)更新;

　　(2)實(shí)驗(yàn)箱上的電子元器件更容易因長期實(shí)驗(yàn)或?qū)W生使用不當(dāng)而損壞，不容易維護(hù)，增加實(shí)驗(yàn)成本;

　　(3)購買單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱價(jià)格不菲，需要學(xué)校較大投資;

　　(4)人力資源等現(xiàn)實(shí)原因，大多情況實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生們做實(shí)驗(yàn)需要的時(shí)間。

　　鑒于以上多個(gè)原因，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)可采用Proteus 建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，Proteus 可免費(fèi)從網(wǎng)上下載，因此可有效降低實(shí)驗(yàn)成本;由于是軟件仿真，在實(shí)驗(yàn)題目的選取方面有較大余地，且可以根據(jù)較新器件搭建實(shí)驗(yàn)電路，靈活多變;在PC 機(jī)大量普及的今天，學(xué)生可以隨時(shí)隨地建立一個(gè)虛擬的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室，極大地滿足了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的需求。使學(xué)生不需硬件支持也能完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，能降低實(shí)驗(yàn)成本，縮短實(shí)驗(yàn)周期，延伸實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵。

　　總之，將Proteus 引入單片機(jī)教學(xué)，采用教師為輔，學(xué)生為主，任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)理念，在節(jié)省成本的同時(shí)，極大地培養(yǎng)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，有效提高了學(xué)生們的單片機(jī)技術(shù)實(shí)踐能力。