Proteus在“計(jì)算機(jī)接口技術(shù)”課程教學(xué)中的應(yīng)用

蔡莉莎，吳恒玉，曾維鵬

(海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子工程系，海南 瓊海 571400)

Proteus在“計(jì)算機(jī)接口技術(shù)”課程教學(xué)中的應(yīng)用

蔡莉莎，吳恒玉，曾維鵬

(海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子工程系，海南 瓊海 571400)

基于Proteus的8086和8255A接口擴(kuò)展電路，以模擬十字路口交通燈為例，闡述了Proteus在“計(jì)算機(jī)接口技術(shù)”課程教學(xué)中的應(yīng)用以及仿真過程.將Proteus引入教學(xué)中，以生動(dòng)的演示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，深化學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果.

計(jì)算機(jī)接口技術(shù)；Proteus仿真；8086；8255A

Abstract:The paper discusses the application of proteus to the teaching of computer interface technology course with a simulated example of traffic lights based on Proteus 8086 and 8255A interface expansion circuit. The lively presentation arouses students’ interest, deepens their understanding of the course and improves their ability for innovation. Thus, the application gets a good teaching effect.

Key words:computer interface technology；proteus simulation；8086；8255A

“計(jì)算機(jī)接口技術(shù)”是計(jì)算機(jī)、電氣電子等學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程是理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程[1].課程內(nèi)容較為抽象枯燥，傳統(tǒng)的教學(xué)方法著重于全面、系統(tǒng)地講授8086/8088CPU的硬件結(jié)構(gòu)、尋址方式、各接口芯片的原理及應(yīng)用等，實(shí)驗(yàn)課一般以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，且必須在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，往往受到硬件、時(shí)間、空間的限制，不利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力及創(chuàng)新能力[2].

Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì).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(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等.在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器[3].Proteus7.7支持8086與8255、8253、8259等外圍芯片的仿真.在教學(xué)“計(jì)算機(jī)接口技術(shù)”課程的過程中使用Proteus軟件可以直觀、感性地認(rèn)識(shí)接口電路，深化對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，除此之外學(xué)生可以擺脫教學(xué)空間、時(shí)間、硬件的限制，自由地利用課余時(shí)間學(xué)習(xí)課程內(nèi)容.

在教學(xué)“外圍接口芯片”時(shí)，需要學(xué)生了解芯片的結(jié)構(gòu)、掌握芯片工作方式及初始化編程.傳統(tǒng)的教學(xué)方法是舉例講解工作方式、控制字后，讓學(xué)生練習(xí)初始化編程.此種方式不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥、抽象，學(xué)習(xí)效果不理想.使用Proteus仿真軟件結(jié)合實(shí)際任務(wù)，把抽象內(nèi)容形象化，提高了教學(xué)效果.下面基于Proteus的8086和8255A接口擴(kuò)展電路，以模擬十字路口交通燈為例，闡述Proteus在“計(jì)算機(jī)接口技術(shù)”課程教學(xué)中的應(yīng)用[4].

1 實(shí)例任務(wù)

通過并行接口8255A實(shí)現(xiàn)對十字路口交通燈的模擬控制.十字路口交通燈的變化規(guī)律按以下要求進(jìn)行:東西路口的綠燈、南北路口的紅燈同時(shí)亮30 s左右;東西路口的黃燈亮5 s，此時(shí)南北路口的紅燈繼續(xù)亮;東西路口黃燈滅、紅燈亮，南北路口紅燈滅、綠燈亮，同時(shí)亮燈30 s;東西路口的紅燈繼續(xù)亮，同時(shí)南北路口的綠燈滅，黃燈亮5 s;重復(fù)以上4個(gè)動(dòng)作.

2 Proteus的仿真電路的設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)例要求，進(jìn)行功能分析以及地址分析后，運(yùn)行Proteus7.7的ISIS，進(jìn)入仿真軟件的主界面中繪制設(shè)計(jì)好的電路圖[5]，如圖1所示.

圖1 Proteus仿真電路

3 程序的編寫及調(diào)試

打開Emu8086軟件，新建COM文件或EXE文件，此處以COM文件為例，輸入以下代碼后，將其保存為交通燈.asm，編譯生成交通燈.COM文件.

ORG 100 h

MOV DX，06H ;工作方式的設(shè)置

MOV AL，80H

OUT DX，AL

START:MOV DX，00H ;A口地址

MOV AL，00100001B ;東西路口的綠燈亮、南北路口的紅燈亮

OUT DX，AL

CALL DELAY ;亮30 s

MOV DX，00H ;A口地址

MOV AL，00010001B ;東西路口的黃燈亮5 s、南北路口的紅燈亮

OUT DX，AL

CALL DELAY1

MOV DX，00H

MOV AL，00001100B ;東西路口紅燈亮，南北路口綠燈亮，同時(shí)亮燈30 s

OUT DX，AL

CALL DELAY

MOV DX，00H

MOV AL，00001010B ;東西路口的紅燈亮，南北路口的黃燈亮5 s

OUT DX，AL

CALL DELAY1

JMP START ;重復(fù)以上4個(gè)動(dòng)作

DELAY PROC ;30 s延時(shí)

MOV BX，0F5H

LOOP2:MOV CX，0FFFFH LOOP1:LOOP LOOP1

DEC BX

JNZ LOOP2

RET

DELAY ENDP

DELAY1 PROC ;5 s延時(shí)

MOV BX，0FH

LOOP4:MOV CX，0FFFFH

LOOP3:LOOP LOOP3

DEC BX

JNZ LOOP4

RET

DELAY1 ENDP

4 加載源程序到8086中

步驟如下:

1) 在原理圖上雙擊8086，單擊“Program file”空白欄，將交通燈.com加載進(jìn)來.

2) 修改“Advanced Properties”中“Internal Memory Size”中的值為0x10000.如圖2所示

3) 單擊“確定”即可.

4) 回到Proteus原理圖界面打擊運(yùn)行就可以看到仿真結(jié)果，如圖3所示.

圖2 編輯元件

圖3 仿真結(jié)果

5 結(jié) 論

將Proteus仿真軟件引入到教學(xué)中，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式引入接口器件的工作方式控制字的設(shè)置、編程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，以生動(dòng)的演示極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，深化學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，而且學(xué)生可以充分利用課余時(shí)間對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新.

[1] 吳衛(wèi)江. 計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程教學(xué)改革[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2009(2):10-12.

[2] 陳友宣. 微機(jī)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探討[J]. 現(xiàn)代企業(yè)教育,2007(3):7-8.

[3] 姜建山. 微機(jī)接口技術(shù)課程教學(xué)改革研究[J]. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào),2007(1):5.

[4] 李現(xiàn)國,張艷. Proteus仿真在微機(jī)原理及接口技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010,12(27):125-127.

[5] 趙巧妮. Proteus在單片機(jī)仿真中的應(yīng)用[J]. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2009,6(28):113-114.

(責(zé)任編輯: 沈鳳英)

Application of Proteus to the Teaching of Computer Interface Technology Course

CAI Li -sha，WU Heng-yu，ZENG Wei -peng
(Department of Electronic Engineering, Hainan College of Software Technology, Qionghai 571400，China)

G642.4

A

1008-5475(2011)04-0101-04

2011-08-06;

2011-08-29

蔡莉莎(1984-),女,海南?？谌?助教,主要從事計(jì)算機(jī)接口技術(shù)研究.