Proteus應用在教學中的方法探討論文
摘要：本文介紹Proteus EDA仿真軟件的特色，以例舉的方法介紹了軟件在電子類主干課程中開展實驗教學的一些方法和經驗，并針對目前高校實驗教學中存在的問題，提出了實驗教學改革的思路。
關鍵詞：Proteus；應用；教學方法
一、引言
隨著計算機技術的發展，相應的應用在各專業領域的工具軟件也得到了快速的發展，為輔助電子技術專業人員開展系統設計、仿真和制作的專業軟件也是層出不窮，各領風騷。在高校中不同的專業課程、不同的專業教師會在實驗教學中給學生介紹不同的專業軟件，比如Multisim、PSpice，Protel等等。
二、Proteus簡介
Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司的EDA工具軟件，是一個電子設計的教學平臺、實驗平臺和創新平臺，涵蓋了電工電子實驗室、電子技術實驗室、單片機應用實驗室等的全部功能。
其革命性的功能是將電路仿真和微處理器仿真進行協調，直接在基于原理圖的虛擬原型上進行處理器編程調試，并進行功能驗證，通過動態器件（如電機、LED、LCD、開關等），配合系統配置的虛擬儀器（如示波器、邏輯分析儀等），可實時看到運行后的輸入輸出的效果，其主要特點如下：
(一)可以仿真、分析各種模擬器件和集成電路，其支持Pillips公司系列的ARM（LPC系列），Proteus的仿真是基于SPICE3F5的，因此它也能像其它的EDA軟件那樣進行電路分析，如模擬分析、數字分析、混合信號分析、頻率分析等等。
(二)提供了虛擬示波器、邏輯分析儀、信號發生器、計數器、電表、Virtual Terminal等虛擬儀器儀表供選擇。
(三)能夠進行SCH(原理圖)和PCB（印刷板）電路的設計。
(四)其自身只帶匯編編譯器，不支持C語言。但可以將它與Keil、ADS集成開發環境連接，將用匯編和C語言編寫的程序編譯好之后，可以立即進行軟、硬件結合的系統仿真，達到很好的仿真效果。
三、從基礎入門到綜合運用
Proteus最廣泛的應用是對各類微處理器的功能仿真和外圍器件的調試，但作為入門學習，我們還是從電子類專業第一門基礎課電路原理的實驗開始，先介紹用Proteus畫電路原理圖和進行電子測量的基本方法。電路實驗旨在幫助大家掌握電路結構的分析和定律的驗證，由于Proteus具有豐富的電參數測量的虛擬儀器，而且在它的元件庫中還有很多具有動畫效果的仿真元件，通過軟件就可以非常直觀的演示電路中電流、電壓的變化規律。
在數字電路實驗中，關鍵要讓大家掌握各種集成電路的邏輯功能，以及電路中高、低電平的變化規律。應用Proteus的動畫演示功能，可以通過紅色（高電平）和藍色（低電平）小方塊顯示每個器件引腳上電平的實時變化規律，這樣就能很好的幫助大家理解和掌握電路的功能。
在模擬電路實驗中，大家必須學會用示波器觀測和分析各種放大電路的特性，理解電路的工作原理。借助Proteus強大的模擬仿真功能，在教學中可以很方便的給大家一邊演示、一邊講解各種電路的特性和工作原理。
經過前面三門基礎課的學習，大家對Proteus軟件的使用應該具備一定的能力，到單片機課程中，教會大家應用Proteus進行C語言（或匯編語言）程序調試的方法之后，既發揮了Proteus軟件在單片機方面應用的特色，又能很好的開展綜合性的實驗項目。運用軟件豐富的元件庫，大家還可以做很多設計性的實驗，對提高大家的學習興趣，具有非常實用的意義。
四、實驗教學的新思路
實驗教學作為理論教學的輔助環節，重在通過實驗讓大家更好的理解、鞏固和掌握相關的理論知識。縱觀現有的教學模式，絕大部分高校理論教學和實驗教學是相分離的，不是說教學內容上分離，而是在授課時間和任課教師配置上是分離的。理論課往往是由教授、副教授或高水平講師以大班化的方式來傳授知識，而實驗課大多數是由實驗室的教輔人員來承擔。這就造成了大家在學習理論知識時只能是被動的聽，提不起學習的興趣，到了實驗課，課堂上講過的理論知識玩得差不多的時候，又不理解實驗為什么要這樣做了。因此這種教學模式是完全偏離大家認知規律的。
在現代教學設施非常先進的條件下，應該將理論教學和實驗教學完全整合在一起，讓學生在“學中做，做中學”。理論教學內容要例舉實際應用，實驗教學內容要突破依賴于專門的實驗設備。充分應用計算機輔助設計軟件，讓學生在課內、課外進行電路的設計、仿真和驗證，在計算機軟件仿真成功的基礎上，然后進行PCB的設計與制作。通過這種綜合性的訓練，激發大家的學習興趣，既使學生真正掌握理論知識，又提高分析問題的能力和實踐動手能力。
五、總結
Proteus軟件是一款將電路仿真、PCB設計和虛擬模型仿真三合一的綜合開發平臺，軟件所特有的動畫演示功能對大家學習電子類專業知識有很強的輔助作用。專業教師在組織教學中，可以充分利用它從最基礎的電路原理開始，一直延用到嵌入式系統設計的教學中，同時還可以開展邊學邊做、邊做邊學的教學方法研究。
參考文獻：
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