Proteus和KEIL的单片机教学研究_proteus与keil连调
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第01卷 第11期 读 写 算 Vol.01 No.11 2011年 11月 Read Write and Count December 2011
基于Proteus和Keil的单片机教学研究
摘 要：文章从单片机目前教学所存在的不足出发，讨论了基于Proteus和Keil的单片机教学方法：以教师为辅、学生为主，突出教学中学生的主体和中心地位，建立新型的师生关系；以任务驱动为手段，最大程度的调动学生的学习主观能动性；以教材为辅，学生提高能力为主。该教学方法已经过实践的检验，可更有效的实现单片机的教学目标。关键词：Proteus；Keil；单片机；任务驱动
中图分类号：XXXX.X 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2011）XX-XXX-XX
单片机以体积小，性价比高等优点在家电、工业控制、通信设备等各种领域得到了广泛的应用，因此越来越多的专业开设单片机的相关课程，但单片机这门技术更注重实践学习，就目前的教学来看，主要有以下几个方面，学生需要记忆的内容太多，如枯燥的汇编指令，这会大大降低学生的学习兴趣；理论教学与实验教学关联程度不高，不能互相印证，存在一定程度的脱节现象。
基于以上种种问题以及多年单片机的一线教学经验，我们认为将Proteus和Keil引入课堂教学和实验教学能有效提高教学质量，更大程度的引发学生的学习兴趣，更有利于激发学生的主观能动性，下面简要介绍两种软件。
Proteus 软件是英国Labcenter electronics 公司出版的EDA 工具软件，是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，在编译方面，它也支持IAR，KEIL和MPLAB等多种编译器。是目前最好的单片机及外围器件的工具。Keil 是一款关于5l系列MCU的开发工具，支持汇编、C语言及混合编程，能够不接硬件电路直接进行用户程序仿真与调试。我们可将二者的长处结合起来，利用Proteus设计单片机系统的原理图，用Keil来完成C语言程序的编辑、编译，而整个系统的调试需要两个软件间的联合才能完成。单片机程序的执行情况，可在Proteus中的电路原理图上非常直观的观察到，而单片机某个寄存器的具体内容可以通过Keil的变量观察窗口观察到。二者取长补短，互为补充可构成一个完整的单片机系统。下面分别从课堂教学和实验教学两个方面来分析。
一、从课堂教学角度分析
授人以鱼，不若授人以渔。现在有个奇怪的现象，老师在课堂上灌输的越多，学生接受的知识反而越少，因此与其让教师灌输给学生太多的知识，不如让教师引导学生自己去发现问题，认识问题，并一步步用之前学过的相关知识点去解决问题。在这个发现问题，认识问题，解决问题的过程中，既加深了对课本基础知识的理解，又锻炼了独立分析问题，解决问题的能力，这种教师为辅助，学生为主体；教材为辅，提高能力为主的教学模式将极大的培养学生们的学习兴趣。
相对于文字，人们更喜欢直观的图像或动画。因此在单片机课堂教学的时候，教师可以采用现场仿真演示的方法，给学
生更形象生动的阐述说明。比如讲解某条汇编指令，可以在Proteus或Keil中编写该指令，并现场编译执行，然后观察执行该汇编指令后所导致的相关寄存器或地址单元中数据的变化情况，还可配合提问的方式与学生互动，引导学生自己去分析某条汇编指令的功能。这样便可以将枯燥的汇编指令变的简单好学，从而不会让学生感到枯燥乏味了。又比如在学习单片机例程时，可根据题目将班里的学生分组，每个组准备一道例程，并现场用Proteus和 Keil演示讲解，教师可根据每个组的课堂表现计入平时成绩。这种任务驱动教学方式有效的调动了学生们的主观能动性。
二、从实验教学角度分析
单片机应用技术是一门注重实践的技术，因此实验是单片机教学中不可分割的重要组成部分，以往的单片机实验大多采用实验箱的做法，即：指导教师布置几个题目，学生在实验箱上实现即可。这有几个弊端：1)实验箱上电路模块固定，可选做的实验题目较少，且题目陈旧老套，不能实时更新;2)实验箱上的电子元器件更容易因长期实验或学生使用不当造而损坏，不容易维护，增加实验成本；3)购买单片机实验箱价格不费，需要学校较大投资； 4)人力资源等现实原因，大多情况实验时开放时间远远不够学生们做实验需要的时间。
鉴于以上多个原因，在实验教学环节我们可采用Proteus和Keil两款软件建立虚拟实验室，而两款软件可免费从网上下载，因此大大降低实验成本；由于是软件仿真，所以在实验题目的选取方面有较大空间，且可以根据较新元器件搭建实验电路，灵活多变；在PC机相当普及的今天，学生可以随时随地的建立一个虚拟的单片机实验室，极大的满足了学生做实验的需求。使学生不需硬件支持也能完成实验内容，能降低实验成本，缩短实验周期，延伸实验内涵。
总之，将Proteus和Keil引入单片机教学，采用教师为辅学生为主，任务驱动的教学理念，在节省成本的同时，极大的培养了学生们的学习兴趣，有效提高了学生们的实践能力。
