下载后可任意编辑基于 Proteus 和 ADS 的 ARM 虚拟实验室建设2024-07-21 13:18中电网 | 西安邮电学院 杨宏 李国辉引 言 ARM 技术是一门实践性很强的技术,其实验是电子类教学中十分重要的实践教学环节,是培育学生实验技能、创新思维的重要课程。掌握 ARM技术已是电子类学生就业的一个基本条件。 目前各个高校相继开设了 ARM 课程,并逐步开始建立 ARM 实验室。这些实验室基本都是采纳相应的硬件仿真设备来构建的,但由于 ARM 的种类繁多再加上资金的限制,不可能在一个实验室包括所有种类的 ARM 仿真设备。虚拟实验作为传统实验的重要补充,克服了诸多条件的限制,丰富了实践性教学的手段,有利于现代实验教学观念的更新。 1 ARM 实验教学存在的问题 目前,ARM 教学中存在如下问题: ①ARM 课堂教学多以理论教学为主,教学中需要很多硬件设备,一般理论课堂难以辅助硬件进行教学,即便演示,效果也不好。 ②ARM 实验作为实验中心的基础实验,学生除了上课外,平常难得有机会实践;而采纳的 ARM 实验设备大多是成品,学生很难参加其中的细节设计,因此学生动手能力也很难得到提高。 ③ 配套的实验设备多采纳硬件仿真器配目标实验板。这种配置方式直接导致该课程的实验项目有限,实验时间过长,设备维护工作量大等现实问题。 针对上述问题,提出利用 Proteus 和 ADS 整合构建 ARM 虚拟实验室的方案。所谓“虚拟实验室”,就是将计算机上的各种虚拟仪器,按实验要求和设计原理,虚拟出一个与现实相同的实验系统,进而在这个系统上完成整个实验。与传统实验模式相比,虚拟实验具有比较明显的优势。例如,涉及的实验内容全面,硬件投入少,学生可自行实验,实验过程中损耗小,与工程实践最为接近等。 2 ARM 虚拟实验室的构建 2.1 ARM 虚拟实验室的软件支持 本方案主要是以 Proteus 软件和 ADS 软件来构建该虚拟实验室。 Proteus ISIS 是英国 Labcenter 公司开发的电路分析与实物仿真下载后可任意编辑软件。它运行于 Windows 操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路。该软件的特点是: ① 实现了单片机仿真和 SPICE 电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统仿真,RS232 动态仿真,I2C 调试器,SPI 调试器、键盘和 LCD 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。 ② 支持主流单片机系统...