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论文关键词：虚拟技术；实验教学；仿真；单片机 随着高等教育的发展和招生人数的扩大，高校 的实验教学面临着巨大的压力。由于经费有限，实 验室仪器设备陈旧、老化且数量不足，影响了正常实 验教学的开展。迅速崛起的现代教育技术把仿真技 术引入到实验教学中，称为仿真实验[1]。仿真实验 的应用改变了传统的实验教学模式，使教与学的方 式发生了革命性变化。利用虚拟现实系统，可以弥 补因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的不 足，丰富实验资源。对于有危险性的实验，虚拟实验 平台更具有安全优势。 l虚拟实验仿真平台的构建 虚拟实验仿真平台主要由计算机和仿真软件构 成[2|。将“硬件实验箱”和“软件调试环境”进行软件 化，将仿真软件安装在计算机上，即可编写程序、设计 电路，并通过实时仿真以优化设计。 1．1 Keil C51程序编写软件 目前能仿真Keil C51单片机的软件很多[3]。Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单 片机C语言和汇编语言软件开发系统，因而易学易 用。Keil C51软件提供了丰富的库函数和功能强大的 集成开发调试工具、全Windows界面。Keil C51采用 项目管理模式，所有文件都建立在项目下，统一管理， 用来编译C源码、汇编源程序、连接和重定位目标文 件和库文件、创建HEX文件以及调试目标程序等，在 。Keil C51的仿真功能中，有两种仿真模式：软件模拟模 式和目标板仿真调试模式。 1．2 Proteus ISIS电路仿真软件 Proteus ISIS是一款Labeenter公司出品的集单 片机和SPICE电路分析于一身的仿真软件[引，可仿真 绝大多数电路和IC，支持单片机(如C5l、AVR、PIC)， 元件库齐全、使用方便、功能极其强大。该软件的特 点是： (1)全部满足单片机软件仿真系统的标准，并在 同类产品中具有明显的优势； (2)具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及 其外围电路系统的仿真、RS-232动态仿真、C调试器、 万方数据顾能华．等：虚拟单片机实验仿真平台的构建 99 SPI调试器、键盘和I，CD系统仿真的功能；有各种虚 拟仪器。如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等； (3)目前支持的单片机类型有：68000系列、8051 系列、AVR系列、PICl2系列、PICl6系列、PICl8系 列、Z80系列、HCll系列以及各种外围芯片； (4)支持大量的存储器和外围芯片。 1．3 Keil C51和Proteus ISIS联合仿真 虚拟实验运行后需要记录实验数据或实验现象。 在虚拟环境下，将写好的程序和电路联合起来进行仿 真，能方便得到实验数据以及直观的实验现象。常用 的联合仿真有2种方法¨]。转载于 无忧论文网 http://www.wypaper.com 1．3．1 Keil C51与Proteus的离线联合仿真 (1)通过Keil C51编辑、修改、编译源程序并生成 HEX等单片机能识别的文件，运行Proteus，将HEX 文件与原理图中的单片机进行绑定。 (2)不论是离线，还是在线方式的联合使用HEX 文件是必不可少的，如果找不到HEX文件并不是软 件出错，而是没有进行正确的设置。进入Keil开发环 境并打开一个工程文件，选择菜单project--一>options fortarget“targetl”，选择“output”选项卡，在“create HEX file”前的方框里打钩，保存即可。 1．3．2 Keil C51与Proteus 7．0的联合仿真调试 (1)确保计算机上安装有TCP／IP协议； (2)下载并安装软件Proteus vsm a GDI Driver (即vdmagdi．exe)，在Keil文件夹下，tools．ini文件中 的[C51]字段的最后多了tdrv5=binvdm51．dll和 booklO=hlplvdmagd两行命令，用于两软件的链接和 帮助文档； (3)进入Keil开发环境，建立一个工程文件，选择 project一一>optionsf |
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