開放式PROTEUS仿真與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方案

1、開放式開放式 ProteusProteus 仿真與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室仿真與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 建設(shè)方案建設(shè)方案 廣州市風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司廣州市風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司 目目 錄錄 1.1.引言引言.3 2.2.現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題.3 2.12.1不利于管理及維護(hù)不利于管理及維護(hù).3 2.22.2不利于保持實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)性，也不利于保護(hù)前期的投資不利于保持實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)性，也不利于保護(hù)前期的投資.3 2.32.3不利于提高實(shí)驗(yàn)效果不利于提高實(shí)驗(yàn)效果.3 2.42.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容彼此孤立，不利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容彼此孤立，不利于培養(yǎng)學(xué)生“從概念到產(chǎn)品從概念到產(chǎn)品“認(rèn)識(shí)的形成認(rèn)識(shí)的形成.3 2.52.5不

2、利于開展創(chuàng)新性研究不利于開展創(chuàng)新性研究.4 2.62.6不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣及創(chuàng)新思維能力不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣及創(chuàng)新思維能力.4 3.3.PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性.4 3.13.1PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室概念實(shí)驗(yàn)室概念.4 3.23.2PROTEUSPROTEUS 仿真軟件簡(jiǎn)介仿真軟件簡(jiǎn)介.4 3.33.3PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)點(diǎn).5 4.4.PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)實(shí)驗(yàn)室架構(gòu).6 4.14.1平臺(tái)架構(gòu)平臺(tái)架構(gòu).6 4.24.2資源架構(gòu)資源架構(gòu).6 4.34.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容架構(gòu)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容架構(gòu).

3、7 4.44.4PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn).8 4.54.5基于基于 PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)實(shí)例實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)實(shí)例.9 5.5.現(xiàn)有現(xiàn)有 PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室使用效果分析實(shí)驗(yàn)室使用效果分析.13 6.6.實(shí)驗(yàn)室典型配置方案與價(jià)格實(shí)驗(yàn)室典型配置方案與價(jià)格.14 7.7.建成后本開放實(shí)驗(yàn)室特色建成后本開放實(shí)驗(yàn)室特色.14 7.17.1涵蓋了整個(gè)電子信息工程的實(shí)驗(yàn)過(guò)程涵蓋了整個(gè)電子信息工程的實(shí)驗(yàn)過(guò)程.14 7.27.2涵蓋了從涵蓋了從 8 8 位，位，1616 位到位到 3232 位的主流處理器的仿真與開發(fā)平臺(tái)位的主流處理器的仿真

4、與開發(fā)平臺(tái).14 7.37.3網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化與開放性網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化與開放性.14 7.47.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)以軟件仿真為主，以硬件驗(yàn)證為輔實(shí)驗(yàn)教學(xué)以軟件仿真為主，以硬件驗(yàn)證為輔.15 7.57.5實(shí)驗(yàn)室集經(jīng)濟(jì)性與先進(jìn)性為一體實(shí)驗(yàn)室集經(jīng)濟(jì)性與先進(jìn)性為一體.15 8.8.PROTEUSPROTEUS 大學(xué)計(jì)劃服務(wù)大學(xué)計(jì)劃服務(wù).15 附錄附錄 1 1 PROTEUSPROTEUS DESIGNDESIGN SUITESUITE 介紹介紹.16 附錄附錄 2 2 PROTEUSPROTEUS 教學(xué)支持箱介紹教學(xué)支持箱介紹.17 附錄附錄 3 3 PROTEUSPROTEUS 軟件與軟件與 EDAEDA 的關(guān)

5、系的關(guān)系.22 附錄附錄 4 4 PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)有各類實(shí)驗(yàn)箱的關(guān)系實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)有各類實(shí)驗(yàn)箱的關(guān)系.23 1.1. 引言引言 隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展, 電子類課程在高教中的地位日趨重要。而作為 該類課程教學(xué)重要組成部分的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也越來(lái)越受到了人們的重視。它對(duì)于 提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力及創(chuàng)新思維能力具有無(wú)可比擬的作用。 長(zhǎng)期以來(lái)，高教研究者、工作者一直為此探索，并希望找到一個(gè)行之有效的方 法。為此，人們借助現(xiàn)有的電子技術(shù)手段，建立了多種門類的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（如電 路分析實(shí)驗(yàn)室、模擬電子線路實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)室、信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室等） ，并在此平臺(tái)上開設(shè)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)

6、課程。盡管如此，這些措施并未達(dá)到預(yù)期的 效果。特別是在電子技術(shù)高速發(fā)展的今天，這些方法及手段已經(jīng)顯得不再適宜， 建立一套新的實(shí)驗(yàn)手段及方法已成為高教研究者、工作者的共識(shí)。 2.2. 現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題 目前，現(xiàn)有的電子類實(shí)驗(yàn)室大多存在以下問(wèn)題： 2.1不利于管理及維護(hù) 現(xiàn)有電子類實(shí)驗(yàn)室種類多、如電路實(shí)驗(yàn)室、電子線路實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字電路實(shí) 驗(yàn)室、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室、ARM實(shí)驗(yàn)室（或嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室）、 信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)室等；在每一類實(shí)驗(yàn)室中，設(shè)備種類多、 數(shù)量大（如，各類信號(hào)源設(shè)備、各類測(cè)試儀器儀表、各種實(shí)驗(yàn)箱等）。種類繁 多的設(shè)備，加上分批進(jìn)行的學(xué)生

7、實(shí)驗(yàn)，對(duì)于有限的師資力量而言，有效的管理 及維護(hù)無(wú)疑成為十分艱巨的任務(wù)。 2.2不利于保持實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)性，也不利于保護(hù)前期的投資 由于現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新設(shè)備、新器件層出不窮，這就往往 造成這樣一種現(xiàn)狀，某一種實(shí)驗(yàn)設(shè)備可能剛到用戶的手中就面臨落后的，就更 不用說(shuō)在2-3年后被淘汰是多么的正常。因此，基于硬件設(shè)備手段建立的實(shí)驗(yàn)室 面臨著隨時(shí)可能落后的現(xiàn)狀，要想保護(hù)其前期投資更是難上加難。 2.3不利于提高實(shí)驗(yàn)效果 現(xiàn)有電子類實(shí)驗(yàn)室大多采取一種封閉式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即在規(guī)定的課時(shí) 時(shí)間內(nèi)，學(xué)生在規(guī)定的場(chǎng)地內(nèi)，進(jìn)行規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備能力的限 制造成），這種封閉式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，一

8、方面由于時(shí)間及場(chǎng)地的限制，往往 造成學(xué)生不能有充夠的時(shí)間深入了解及研究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣也 被這些限制所扼殺。另一方面，固定式的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也限制了學(xué)生的思維空 間，扼殺了學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。因此，其實(shí)驗(yàn)效果很難提高，這種做法 實(shí)際上背離了現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中提出的“優(yōu)化課內(nèi)，強(qiáng)化課外”的實(shí)驗(yàn)教學(xué) 意識(shí)。 2.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容彼此孤立，不利于培養(yǎng)學(xué)生“從概念到產(chǎn)品“認(rèn)識(shí)的形成 現(xiàn)有的各種電子類教學(xué)實(shí)驗(yàn)，基本是進(jìn)行固定程式的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所 用的元器件，線路板已選好，學(xué)生所做的工作僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)箱連連線，使用一下 測(cè)試儀器、儀表，建立學(xué)生的相應(yīng)概念而已。很難滿足現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提出 的三個(gè)實(shí)

9、驗(yàn)層次即“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)”的目標(biāo)，目前的 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不能滿足這樣的訓(xùn)練，即：學(xué)生從有一個(gè)概念（或想法）開始，然后 著手電路原理圖的設(shè)計(jì)、編寫程序代碼、調(diào)試、PCB設(shè)計(jì)，最后形成產(chǎn)品的整個(gè) 開發(fā)過(guò)程的訓(xùn)練。學(xué)生通過(guò)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段所得到的訓(xùn)練是片面的、局部的，其 對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程的認(rèn)識(shí)并不深刻，這也是導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)不能所用的根本原因所 在。 2.5不利于開展創(chuàng)新性研究 開展創(chuàng)新性研究的前提是實(shí)驗(yàn)環(huán)境的豐富資源及其靈活可變性。但目前基 于硬件的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)往往采取一種定式的實(shí)驗(yàn)或研究環(huán)境，即教師只能在有限的 幾種器件或線路實(shí)驗(yàn)板之上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)定或研究，學(xué)生也同樣如此，這 對(duì)于開展創(chuàng)新性

10、研究極為不利。 2.6不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣及創(chuàng)新思維能力 學(xué)生對(duì)某一課程實(shí)驗(yàn)的興趣往往需要一段較長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng)才能產(chǎn)生，但現(xiàn) 有的課程實(shí)驗(yàn)由于場(chǎng)地不能隨時(shí)、隨地對(duì)學(xué)生開放，并且開放的時(shí)間也非常有 限，這就不能激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，另外其創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)也受到同樣的 限制。 3.3. PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性 3.1PROTEUS 實(shí)驗(yàn)室概念 利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，學(xué)習(xí)電路分析、模擬電路、 數(shù)字電路、嵌入式系統(tǒng)（單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、ARM 應(yīng)用系統(tǒng)）、微機(jī)原理與接口 技術(shù)等課程，并進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試等通常在相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室完成的實(shí)驗(yàn)。 一

11、個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)（或一臺(tái)計(jì)算機(jī)）、一套電子仿真軟件，再加上一本 虛擬實(shí)驗(yàn)教程，就可相當(dāng)于一個(gè)設(shè)備先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室。以虛代實(shí)、以軟代硬，即 為虛擬實(shí)驗(yàn)室的本質(zhì)。 Proteus 實(shí)驗(yàn)室采用 Proteus 仿真軟件和相應(yīng)的硬件平臺(tái)構(gòu)成一個(gè)從虛擬到 實(shí)際，從軟件到硬件，從概念到產(chǎn)品的全過(guò)程設(shè)計(jì)的多功能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。它主要 用于電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、嵌入式系統(tǒng)（單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、ARM 應(yīng) 用系統(tǒng)）等課程的實(shí)驗(yàn)、研究等。 3.2PROTEUS 仿真軟件簡(jiǎn)介 Proteus 是一種功能強(qiáng)大的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，提供智能原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)、 SPICE 模擬電路、數(shù)字電路及 MCU 器件混合仿真系統(tǒng)和 P

12、CB 設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能。其 不僅可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)的電路分析實(shí)驗(yàn)、模擬電子線路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)等，而 且可以仿真嵌入式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，其最大的特色在于可以提供嵌入式系統(tǒng)（單片 機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、ARM 應(yīng)用系統(tǒng)）的仿真實(shí)驗(yàn)，這也是其它任何仿真軟件無(wú)力所及 的。例如，其支持單片機(jī)和周邊設(shè)備，可以仿真 51 系列、AVR、PIC、Motorola 的 68 系列等常用的 MCU，并提供周邊設(shè)備的仿真，例如 373、led、示波器等。 Proteus 提供了大量的元件庫(kù)，有 RAM、ROM、鍵盤、馬達(dá)、LED、LCD、AD/DA、 部分 SPI 器件、部分 IIC 器件等。在編譯方面，它也支持 Keil 和 MPLA

13、B 等多種 編譯器。 3.3PROTEUS 實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)點(diǎn) Proteus 實(shí)驗(yàn)室的主要優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下： 1）多功能型實(shí)驗(yàn)室 其不僅可以仿真電路分析實(shí)驗(yàn)、模擬電子線路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)，而 且可以仿真嵌入式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，其最大的特色在于可以提供嵌入式系統(tǒng) （單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、ARM 應(yīng)用系統(tǒng)）的仿真實(shí)驗(yàn)，因此，它完全可以稱之為 一個(gè)多功能的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 2）開放型實(shí)驗(yàn)室 由于其硬件是基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的，如一個(gè)單位內(nèi)的局域網(wǎng)、或企業(yè)網(wǎng)、或 校園網(wǎng)（或單機(jī)板，基于一臺(tái) PC）或 Internet 用戶。因此其實(shí)驗(yàn)用戶可以 不受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間、空間、及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的限制。用戶可以跨越時(shí)間、 空間及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的約束，盡

14、情釋放自己的實(shí)驗(yàn)興趣及創(chuàng)新思維；此外，這 也使得設(shè)備的利用率得到最大的發(fā)揮。 3）先進(jìn)型實(shí)驗(yàn)室 由于 Proteus 實(shí)驗(yàn)室主要由其 Proteus 仿真軟件實(shí)現(xiàn)，其內(nèi)置： 萬(wàn)種以上的元器件（數(shù)字的、模擬的、交流的和直流的）及多達(dá) 30 多個(gè)元件庫(kù)； 多種現(xiàn)實(shí)存在的虛擬儀器儀表，如示波器、頻譜分析儀，電壓表、電 流表、圖表分析、邏輯分析儀、虛擬終端等。這些虛擬儀器儀表具有理想 的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗，可盡可能減少儀器 對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。 豐富的測(cè)試信號(hào)源用于電路的測(cè)試，這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù) 字信號(hào)。 先進(jìn)的混合仿真系統(tǒng)（SPICE 電路仿真器+數(shù)字仿真器+MCU

15、 仿真器）。 這是一個(gè)組合了 SPICE3F5 模擬仿真器核、基于快速事件驅(qū)動(dòng)的數(shù)字仿真器 及 MCU 仿真器的混合仿真系統(tǒng)，SPICE 的使用使得您能夠采用數(shù)目眾多的制 造商提供的 SPICE 模型，目前該軟件包含了 6000 多個(gè)模型。 這些先進(jìn)的內(nèi)置配備，使得其能夠成為先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室。 另外，軟件還許可用戶自己定制器件模型，英國(guó) Labcenter 公司也能夠 為用戶制作，除此之外，軟件的不斷升級(jí)也可保證其器件模型同當(dāng)今世界 的電子技術(shù)發(fā)展同步，以上所有這些均極大地保證了實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)性，并 可在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持其先進(jìn)性。 4）創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室 Proteus 仿真軟件內(nèi)置的豐富資源為進(jìn)行創(chuàng)新

16、型實(shí)驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ)。 其儀器儀表、信號(hào)源、元器件、器件模型一應(yīng)俱全，教師可以在此開展創(chuàng) 新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的研究，設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生也可以在這里開展除規(guī)定實(shí) 驗(yàn)內(nèi)容之外的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)研究、創(chuàng)新開發(fā)研究。在這里沒有時(shí)間限制、沒 有空間的限制、沒有元器件及線路板的限制，人們可以展開自己想象的翅 膀，盡情飛翔在創(chuàng)新的空間之中。 5）易管理、維護(hù)型實(shí)驗(yàn)室 由于其核心為 Proteus 仿真軟件，因此，其實(shí)驗(yàn)是無(wú)損耗的，其管理、 維護(hù)也就是用戶帳戶的管理、軟件的安裝及更新而已，這極大地降低了教 師的設(shè)備管理工作量，使得教師可以有更多的精力投入到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新 研究之中出。 6）低投入、高回報(bào)型實(shí)驗(yàn)室 同傳統(tǒng)

17、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相比，Proteus 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)可以稱之為低投入、高回 報(bào)型實(shí)驗(yàn)室。用戶只需建立相應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（也可使用已有的計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)），外加購(gòu)買一套 Proteus 網(wǎng)絡(luò)板軟件，少量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證板即 可而已。實(shí)驗(yàn)室的維護(hù)費(fèi)用幾乎為零，同時(shí)，建立這樣的實(shí)驗(yàn)室一個(gè)卻可 以同時(shí)起到多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的功效（如電路分析實(shí)驗(yàn)室、模擬電路實(shí)驗(yàn)室、數(shù) 字電路實(shí)驗(yàn)室、嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室（單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、ARM 應(yīng)用系統(tǒng)）、微 機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等）。 4.4. PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)實(shí)驗(yàn)室架構(gòu) 4.1平臺(tái)架構(gòu) 基于 Proteus 仿真軟件的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)架構(gòu)如下圖所示： Proteus 客戶1

18、Proteus 客戶2 Proteus 客戶n 1 2 3 4 5 6 7 8 91011 12 A B 12x 6x 8x 2x 9x 3x 10 x 4x 11x 5x 7x 1x Ethernet A 12x 6x 8x 2x 9x 3x 10 x 4x 11x 5x 7x 1x C PROTEUS 服務(wù)器 SWITCH OR HUB 校園網(wǎng)(或企業(yè)網(wǎng)) Proteus 實(shí)驗(yàn)室硬件平臺(tái) 設(shè)計(jì)驗(yàn)證 實(shí)驗(yàn)箱 1 2 3 4 5 6 7 8 91011 12 A B 12x 6x 8x 2x 9x 3x 10 x 4x 11x 5x 7x 1x Ethernet A 12x 6x 8x 2x

19、9x 3x 10 x 4x 11x 5x 7x 1x C HUB Proteus 客戶1Proteus 客戶2Proteus 客戶n 學(xué)生宿舍 Proteus 客戶 教室 圖-1 Proteus 實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)架構(gòu) 在上圖中，Proteus 實(shí)驗(yàn)室物理上位于其校園網(wǎng)內(nèi)部的某一個(gè)局域網(wǎng)上，該 局域網(wǎng)上的服務(wù)器上安裝 Proteus 服務(wù)器端軟件，操作系統(tǒng)為 Windows2000 server 或 Windows2003 server，客戶端 PC 上安裝 Proteus 客戶端軟件，操作 系統(tǒng)為 Windows2000 professional 或 Windows2003 professional

20、.另外，需配 置少量的設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)硬件，以增加學(xué)生的感官認(rèn)知。 4.2資源架構(gòu) Proteus 實(shí)驗(yàn)室資源架構(gòu)主要由：Proteus 仿真軟件三大子系統(tǒng)+少量的設(shè) 計(jì)驗(yàn)證硬件組成，其構(gòu)成如下圖-2 所示 智能原理圖 設(shè)計(jì)系統(tǒng) （ISIS） 完善的 仿真系統(tǒng) （VSM） PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng) （ARES） ProSPICE混混合合仿仿真真: : 基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù) 字/模擬電路的混合仿真 超超過(guò)過(guò)000個(gè)個(gè)仿仿真真器器件件： 可以通過(guò)內(nèi)部原型或使用廠家的 SPICE文件自行設(shè)計(jì)仿真器件， Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿 真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的 仿真器件； 多多樣樣的的激

21、激勵(lì)勵(lì)源源： 包括直流、正弦、脈 沖、分段線性脈沖、音 頻（使用wav文件）、 指數(shù)信號(hào)、單頻FM、 數(shù)字時(shí)鐘和碼流，還支 持文件形式的信號(hào)輸 入； 豐豐富富的的虛虛擬擬儀儀器器： 13種虛擬儀器，面板操作逼 真，如示波器、邏輯分析 儀、信號(hào)發(fā)生器、直流電壓 /電流表、交流電壓/電流 表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率 計(jì)/計(jì)數(shù)器、邏輯探頭、虛 擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào) 試器等； 生生動(dòng)動(dòng)的的仿仿真真顯顯示示：用色點(diǎn)顯示引腳的數(shù)字 電平，導(dǎo)線以不同顏色表示其對(duì)地電壓大小，結(jié) 合動(dòng)態(tài)器件（如電機(jī)、顯示器件、按鈕）的使用 可以使仿真更加直觀、生動(dòng)； 高高級(jí)級(jí)圖圖形形仿仿真真功功能能: :基于圖標(biāo)的分析

22、可 以精確分析電路的多項(xiàng)指標(biāo)，包括工作點(diǎn)、瞬 態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、 傅立葉頻譜分析等，還可以進(jìn)行一致性分析； 獨(dú)獨(dú)特特的的M MC CU U協(xié)協(xié)同同仿仿真真功功能能： a a支持主流的MCU類型，如ARM7、8051/5、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、HC11、BasicStamp等，MCU類型隨著版本升級(jí)還在繼續(xù)增加； b b支持通用外設(shè)模型，如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點(diǎn)陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232虛擬終端、電子溫度 計(jì)等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）還可以使仿真電路通過(guò)PC

23、機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信； c c實(shí)時(shí)仿真支持UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真； d支持單片機(jī)匯編語(yǔ)言的編輯/編譯/源碼級(jí)仿真，內(nèi)帶8051、AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如IAR、Keil和Hitech）結(jié)合， 進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言的源碼級(jí)仿真和調(diào)試； 原原理理圖圖到到PCB的的快快速速通通道道：原理圖設(shè) 計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入ARES的PCB設(shè)計(jì)環(huán) 境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)； 先先進(jìn)進(jìn)的的自自動(dòng)動(dòng)布布局局/布布線線功功能能：支持器 件的自動(dòng)/人工

24、布局；支持無(wú)網(wǎng)格自動(dòng)布線或人 工布線；支持引腳交換/門交換功能使PCB設(shè)計(jì) 更為合理； 完完整整的的P PC CB B設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)功功能能：最多可設(shè)計(jì)16個(gè) 銅箔層，2個(gè)絲印層，4個(gè)機(jī)械層（含板邊）， 靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則檢 查。 3D 可可視視化化預(yù)預(yù)覽覽 多多種種輸輸出出格格式式的的支支持持：可以輸出多種 格式文件，包括Gerber文件的導(dǎo)入或?qū)С?，?利與其它PCB設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)（如protel）和 PCB板的設(shè)計(jì)和加工。 智智能能原原理理圖圖設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 豐豐富富的的器器件件庫(kù)庫(kù)：超過(guò)10000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件； 智智能能的的器器件件搜搜索索：通過(guò)模糊搜索可以快速

25、定位所需要的器件； 智智能能化化的的連連線線功功能能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡(jiǎn)單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間； 支支持持總總線線結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明清晰； 可輸出高質(zhì)量圖紙：通過(guò)個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、 POWERPOINT等多種文檔使用。 少量的 設(shè)計(jì)驗(yàn) 證硬件 圖-2 Proteus 實(shí)驗(yàn)室資源架構(gòu)示意圖 在上圖中，Proteus 仿真軟件三大子系統(tǒng)分別為：智能原理圖設(shè)計(jì)子系統(tǒng) （ISIS：Intelligent Schematic Input System），混合式仿真子系統(tǒng) （SPICE 電路仿真器+數(shù)字電路器+MCU 仿真器

26、），PCB 設(shè)計(jì)子系統(tǒng) （ARES：Advanced Routing and Editing System）,其各個(gè)子系統(tǒng)中所包含的 模塊見上圖-2 所列，在此不再詳述。 4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容架構(gòu) 基于 Proteus 實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容架構(gòu)如下圖-3 所示： 基 礎(chǔ) 型 實(shí) 驗(yàn) 層 綜合 型實(shí) 驗(yàn)層 創(chuàng)新 型實(shí) 驗(yàn)層 電路分析實(shí)驗(yàn)室模擬電路實(shí)驗(yàn)室數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)室嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 疊 加 原 理 的 驗(yàn) 證 基 爾 霍 夫 定 律 的 實(shí) 驗(yàn) 戴 維 南 定 理 的 實(shí) 驗(yàn) 諾 頓 定 理 的 實(shí) 驗(yàn) 二 端 口 網(wǎng) 絡(luò) 實(shí) 驗(yàn) 互 易 定 理 的 實(shí) 驗(yàn) 磁 滯 回 線 的 實(shí)

27、 驗(yàn) 鐵 芯 互 感 耦 合 電 路 R C 文 氏 橋 網(wǎng) 絡(luò) 實(shí) 驗(yàn) R C 雙 T 選 頻 網(wǎng) 絡(luò) 實(shí) 驗(yàn) 受 控 源 實(shí) 驗(yàn) R L C 串 聯(lián) 諧 振 實(shí) 驗(yàn) R C 一 階 電 路 響 應(yīng) 實(shí) 驗(yàn) 二 階 動(dòng) 態(tài) 電 路 響 應(yīng) 實(shí) 驗(yàn) 二 階 網(wǎng) 絡(luò) 狀 態(tài) 軌 跡 實(shí) 驗(yàn) 單 級(jí) 放 大 電 路 實(shí) 驗(yàn) 兩 級(jí) 放 大 電 路 實(shí) 驗(yàn) 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 實(shí) 驗(yàn) 射 極 跟 隨 器 實(shí) 驗(yàn) 差 動(dòng) 放 大 電 路 實(shí) 驗(yàn) 比 例 求 和 運(yùn) 算 電 路 實(shí) 驗(yàn) 積 分 與 微 分 電 路 實(shí) 驗(yàn) 波 形 變 換 電 路 實(shí) 驗(yàn) 有 源 濾 波 器 實(shí) 驗(yàn) 電 壓 比 較

28、 器 實(shí) R C 正 弦 波 振 蕩 器 實(shí) 驗(yàn) 集 成 功 率 放 大 器 實(shí) 驗(yàn) 集 成 穩(wěn) 壓 器 實(shí) 驗(yàn) L C 振 蕩 器 及 選 頻 放 大 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 實(shí) 驗(yàn) 可 控 硅 實(shí) 驗(yàn) 電 流 電 壓 轉(zhuǎn) 換 電 路 實(shí) 驗(yàn) 電 路 分 析 實(shí) 驗(yàn) 室 電 壓 頻 率 轉(zhuǎn) 換 電 路 實(shí) 驗(yàn) 其 它 電 路 實(shí) 驗(yàn) D/ A 實(shí) 驗(yàn) A / D 實(shí) 驗(yàn) 82 55 A 并 口 擴(kuò) 展 定 時(shí) 器 計(jì) 數(shù) 器 實(shí) 驗(yàn) 82 59 中 斷 控 制 器 實(shí) 驗(yàn) 2 3 2 / 4 8 5 串 口 通 信 82 51 通 信 接 口 實(shí) 驗(yàn) 82 57 D M A 傳 送 實(shí) 驗(yàn) 82 5

29、0 異 步 通 信 接 口 實(shí) 驗(yàn) 82 79 鍵 盤 接 口 實(shí) 驗(yàn) 溫 度 采 集 及 控 制 實(shí) 驗(yàn) 壓 力 測(cè) 量 實(shí) 驗(yàn) L C D 液 晶 顯 示 實(shí) 驗(yàn) 打 印 機(jī) 接 口 實(shí) 驗(yàn) 顯 示 實(shí) 驗(yàn) 其 它 實(shí) 驗(yàn) 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)2 課程內(nèi)容設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)2 課程內(nèi)容設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)2 課程內(nèi)容設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)2 課程內(nèi)容設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)2 課程內(nèi)容設(shè)計(jì) 多門課程之間內(nèi)容綜合的課程設(shè)計(jì) 各種命題的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 自主命題設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)等 從 概 念 到 產(chǎn) 品 的 設(shè) 計(jì) 貫 穿 三 個(gè) 實(shí) 驗(yàn)

30、層 次 邏 輯 門 實(shí) 驗(yàn) 邏 輯 門 實(shí) 驗(yàn) 門 電 路 功 能 實(shí) 驗(yàn) 常 用 組 合 邏 輯 器 件 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 選 擇 器 實(shí) 驗(yàn) 觸 發(fā) 器 實(shí) 驗(yàn) 觸 發(fā) 器 實(shí) 驗(yàn) 移 位 寄 存 器 實(shí) 驗(yàn) L E D 流 水 燈 實(shí) 驗(yàn) 8 2 5 5 擴(kuò) 展 實(shí) 驗(yàn) 七 段 數(shù) 碼 管 顯 示 實(shí) 驗(yàn) 液 晶 顯 示 實(shí) 驗(yàn) L E D 點(diǎn) 陣 顯 示 實(shí) 驗(yàn) 矩 陣 鍵 盤 掃 描 實(shí) 驗(yàn) 定 時(shí) 器 中 斷 實(shí) 驗(yàn) 單 個(gè) 外 部 中 斷） 實(shí) 驗(yàn) 多 外 部 中 斷 實(shí) 驗(yàn) 串 口 通 信 實(shí) 驗(yàn) C 總 線 實(shí) 驗(yàn) A D 轉(zhuǎn) 換 實(shí) 驗(yàn) D / A 轉(zhuǎn) 換 實(shí) 驗(yàn) 直 流 電

31、 機(jī) 實(shí) 驗(yàn) 步 進(jìn) 電 機(jī) 實(shí) 驗(yàn) 溫 度 傳 感 器 實(shí) 驗(yàn) 實(shí) 時(shí) 時(shí) 鐘 實(shí) 驗(yàn) 其 它 實(shí) 驗(yàn) 其 它 實(shí) 驗(yàn) 十 進(jìn) 制 記 數(shù) 實(shí) 驗(yàn) 異 步 記 數(shù) 器 實(shí) 驗(yàn) 同 步 記 數(shù) 器 實(shí) 驗(yàn) 記 數(shù) 譯 碼 顯 示 實(shí) 驗(yàn) 定 時(shí) 器 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 序 電 路 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 字 鐘 實(shí) 驗(yàn) 其 它 實(shí) 驗(yàn) 圖-3 Proteus 實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容架構(gòu) 上圖中，給出了 Proteus 實(shí)驗(yàn)室可以開展的實(shí)驗(yàn)層次以及每一實(shí)驗(yàn)層次可 以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。其實(shí)驗(yàn)層次可分為三個(gè)層次：1）基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)層；2）綜合實(shí) 驗(yàn)層；3）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)層?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)層的實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生操作能力為主；綜合實(shí)驗(yàn) 層的實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)

32、生綜合性設(shè)計(jì)能力為主；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)層的實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新 思維設(shè)計(jì)能力為主。在每一層次，均可以開展電路分析課程、模擬電子線路課 程、數(shù)字電子課程、嵌入式系統(tǒng)課程及微機(jī)原理及接口技術(shù)課程的相應(yīng)內(nèi)容實(shí) 驗(yàn)。以嵌入式系統(tǒng)課程為例，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)層，可以進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)課程中規(guī)定 的基本實(shí)驗(yàn)的仿真設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)驗(yàn)證；如仿真 51 系列、AVR、PIC、Motorola 的 68HC11 系列等常用的 MCU 應(yīng)用系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)及驗(yàn)證；在綜合實(shí)驗(yàn)層，教師可 以針對(duì)某一類型的 MCU，如 51 系列 MCU，給定一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)（課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)） 的題目，學(xué)生按照設(shè)定題目?jī)?nèi)容開展電路圖設(shè)計(jì)、代碼的編寫、仿真調(diào)試、PCB 設(shè)

33、計(jì)、制作 PCB、驗(yàn)證 PCB 設(shè)計(jì)等過(guò)程進(jìn)行。在創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)或研究中，教師、 學(xué)生可以按照自己的想法或興趣進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)或研究。 4.4Proteus 實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 通過(guò)以上架構(gòu)，Proteus 實(shí)驗(yàn)室具有以下優(yōu)點(diǎn): 1）可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)改革的目標(biāo) 通過(guò) Proteus 實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建，使得電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)發(fā)生根本性的改變， 其具體變化如下： 綜合型實(shí)驗(yàn)室目標(biāo) 在 Proteus 實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)上，不僅可以仿真電路分析實(shí)驗(yàn)、模擬電子線路 實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)，而且可以仿真嵌入式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，其最大的特色在 于可以提供嵌入式系統(tǒng)（單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、ARM 應(yīng)用系統(tǒng)等）的仿真實(shí)驗(yàn)， 因此，它完全可以

34、稱之為一個(gè)多功能的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 開放型實(shí)驗(yàn)室目標(biāo) 由于其硬件是基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的，如一個(gè)單位內(nèi)的局域網(wǎng)、或企業(yè)網(wǎng)、或 校園網(wǎng)（或單機(jī)板，基于一臺(tái) PC）。因此其實(shí)驗(yàn)用戶可以不受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室 時(shí)間、空間、及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的限制。用戶可以跨越時(shí)間、空間及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的 約束，盡情釋放自己的實(shí)驗(yàn)興趣及創(chuàng)新思維。 先進(jìn)型實(shí)驗(yàn)室目標(biāo) Proteus 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)置的豐富、先進(jìn)資源，使得其能夠成為先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室。 另外，軟件還允許用戶自己定制器件模型，英國(guó) Labcenter 公司也能夠?yàn)?用戶制作，除此之外，軟件的不斷升級(jí)也可保證其器件模型同當(dāng)今世界的 電子技術(shù)發(fā)展同步，以上所有這些均極大地保證了實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)性，并可 在相當(dāng)長(zhǎng)

35、的時(shí)間內(nèi)其先進(jìn)性。 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室目標(biāo) Proteus 仿真軟件內(nèi)置的豐富資源為進(jìn)行創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ)。 其儀器儀表、信號(hào)源、器件模型一應(yīng)俱全，教師可以在此開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi) 容的研究，設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生也可以在這里開展除規(guī)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之 外的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)研究、創(chuàng)新開發(fā)研究。在這里沒有時(shí)間限制、沒有空間的 限制、沒有元器件及線路板的限制。 易管理、維護(hù)型實(shí)驗(yàn)室目標(biāo) 由于其核心為 Proteus 仿真軟件，因此，其實(shí)驗(yàn)是無(wú)損耗的，其管理、維 護(hù)也就是用戶帳戶的管理、軟件的安裝及更新而已，這極大地降低了管理教師 的工作量，使得教師可以有更多的精力投入到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新研究之中。 2）實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

36、改革的目標(biāo) 通過(guò) Proteus 實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)及配套措施的實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改 革。其具體改革內(nèi)容如下： 制定新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱； 編寫新的實(shí)驗(yàn)教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書； 更新傳統(tǒng)的基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)； 開設(shè)綜合型實(shí)驗(yàn)； 開設(shè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。 3）實(shí)現(xiàn)個(gè)性化培養(yǎng)目標(biāo) 由于本系統(tǒng)采用虛擬軟件和實(shí)物驗(yàn)證相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)室模式，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加 靈活，可根據(jù)不同系部專業(yè)的具體培養(yǎng)目標(biāo)合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 對(duì)于以培養(yǎng)學(xué)生操作能力的系部專業(yè)機(jī)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置可側(cè)重于第 一層次的實(shí)驗(yàn)即：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)； 對(duì)于以培養(yǎng)學(xué)生綜合性能力的系部專業(yè)機(jī)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置可側(cè)重于 第二層次的實(shí)驗(yàn)即：綜合性實(shí)驗(yàn)； 對(duì)于以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性能力的系部專

37、業(yè)機(jī)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置則可側(cè)重 于第三層次的實(shí)驗(yàn)即：創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。 4.5基于 Proteus 實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)實(shí)例 下面分別以電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、嵌入式系統(tǒng)的基本型實(shí)驗(yàn)為 例，介紹基于 Proteus 實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)實(shí)例。 A:電路分析實(shí)驗(yàn)實(shí)例 圖-4 所示為基于 Proteus 實(shí)驗(yàn)室的一階 RC 電路響應(yīng)實(shí)驗(yàn)仿真界面。 圖-4 電路分析實(shí)驗(yàn)一階 RC 電路響應(yīng)實(shí)驗(yàn)仿真界面 利用工具自帶的示波器可以非常方便地觀察電路的輸出情況，如圖-5 所示 圖-5 電路分析實(shí)驗(yàn)一階 RC 電路響應(yīng)曲線 實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括：實(shí)驗(yàn)電路圖的創(chuàng)建、虛擬硬件電路的參數(shù)設(shè)置、仿真調(diào)試。 在調(diào)試完畢后，還可以基于電路圖生

38、成 PCB 板，用戶可以直接利用生成的 PCB 工藝文件制作 PCB 板。 B:模電實(shí)驗(yàn)實(shí)例 圖-6 所示為基于 Proteus 實(shí)驗(yàn)室的 RC 振蕩器仿真實(shí)驗(yàn)界面。 圖-6 模電實(shí)驗(yàn)-RC 振蕩器仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)例 其 RC 振蕩器輸出波形可以通過(guò)工具提供的虛擬示波器查看，如下圖-7 所示 圖-7 模電實(shí)驗(yàn)-RC 振蕩器仿真實(shí)驗(yàn)輸出波形 實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括：實(shí)驗(yàn)電路圖的創(chuàng)建、虛擬硬件電路的參數(shù)設(shè)置、仿真調(diào)試。 在調(diào)試完畢后，還可以基于電路圖生成 PCB 板，用戶可以直接利用生成的 PCB 工藝文件制作 PCB 板。 C:數(shù)電實(shí)驗(yàn)實(shí)例： 圖-8 所示為基于 Proteus 實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字鐘實(shí)驗(yàn)仿真界面。 圖

39、-8 數(shù)電實(shí)驗(yàn)-數(shù)字鐘實(shí)驗(yàn)仿真界面 實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括：全數(shù)字器件實(shí)驗(yàn)電路圖的創(chuàng)建、仿真調(diào)試。在調(diào)試完畢后， 還可以基于電路圖生成 PCB 板，用戶可以直接利用生成的 PCB 工藝文件制作 PCB 板。 D:嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)例 圖-9 所示為基于 Proteus 實(shí)驗(yàn)室的 MCS-51 應(yīng)用系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)界面 圖-9 一個(gè) MCS-51 應(yīng)用系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)示意 在上述實(shí)驗(yàn)中，它實(shí)際上是一個(gè)簡(jiǎn)單 8051 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這樣的 實(shí)驗(yàn)可以認(rèn)為是單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)的一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)。在這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生一 方面需掌握 8051 單片機(jī)的內(nèi)部、外部資源情況，利用其外部總線實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示器 件 LCD 的數(shù)據(jù)寫

40、入；另一方面還需掌握外部器件 LCD、373 鎖存器、與非門等的 使用方法；另外，學(xué)生還需熟悉 8051 單片機(jī)的指令系統(tǒng)及編程方法。此外，通 過(guò)電路原理圖的設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試、PCB 設(shè)計(jì)及軟硬件的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，可以加深 學(xué)生從概念到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)全過(guò)程的認(rèn)知。 5.5. 現(xiàn)有現(xiàn)有 PROTEUSPROTEUS 實(shí)驗(yàn)室使用效果分析實(shí)驗(yàn)室使用效果分析 Proteus 實(shí)驗(yàn)室起步于 90 年代初期，在短短十幾年的時(shí)間內(nèi)，就得到了快 速的發(fā)展。目前其用戶已遍布世界各地，這其中既有國(guó)際知名的企業(yè)，如 ST、 Motorola、Sony、Philips 等，也有國(guó)際知名的大學(xué)，如 Cambridge、Stanf

41、ord 、Oxford、California 等。 Proteus 實(shí)驗(yàn)室于 20 世紀(jì)初期引入我國(guó)，目前已 在國(guó)內(nèi)的 100 多所大專院校及一些企業(yè)獲得使用，國(guó)內(nèi)著名大學(xué)如清華大學(xué)、 上海交大、中山大學(xué)、華南理工等。通過(guò)對(duì)我國(guó)企業(yè)及大專院校用戶的使用情 況調(diào)查分析可知，企業(yè)用戶普遍反映 Proteus 實(shí)驗(yàn)室能夠非常明顯降低產(chǎn)品的 開發(fā)時(shí)間并降低開發(fā)成本；大專院校用戶普遍反映 Proteus 實(shí)驗(yàn)室能夠明顯提 高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新開發(fā)能力，同時(shí)也極大地提高了畢業(yè)學(xué)生適應(yīng)工 作崗位的能力。值得一提的是，已經(jīng)建立 Proteus 實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校，其學(xué)生在全 國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中成績(jī)明顯，這

42、也從一個(gè)方面反映了 Proteus 實(shí)驗(yàn)室的 建設(shè)對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力具有非常明顯的 作用。 6.6. 實(shí)驗(yàn)室典型配置方案與價(jià)格實(shí)驗(yàn)室典型配置方案與價(jià)格 序號(hào)序號(hào)貨物名稱貨物名稱參數(shù)參數(shù) 數(shù)量數(shù)量 （套）（套） 商業(yè)商業(yè) 價(jià)格價(jià)格 大學(xué)大學(xué) 優(yōu)惠價(jià)優(yōu)惠價(jià) 一、一、ProteusProteus VSMVSM 軟件軟件 1Proteus VSM 大學(xué)包 100 用戶網(wǎng)絡(luò)版 Proteus VSM For 8051/8052；ASF（高級(jí)仿真模塊）； 1 2附加處理器模塊 100 用戶網(wǎng)絡(luò)版 Proteus VSM For AVR; 1 30253 3附加處理器模塊 1

43、00 用戶網(wǎng)絡(luò)版 Proteus VSM For PIC bundle(PIC10/12/16/18/24/33) 1 90759 4附加處理器模塊 100 用戶網(wǎng)絡(luò)版 Proteus VSM For ARM7; 1 39203 5附加 USB 分析器 100 用戶網(wǎng)絡(luò)版 Proteus USB Analyser 1 18868 二、二、ProteusProteus PCBPCB DesignDesign 軟件軟件 5Proteus PCB Design 大學(xué)包 100 用戶網(wǎng)絡(luò)版 Proteus PCB Design For Level2 1 59968 三、配套實(shí)驗(yàn)箱三、配套實(shí)驗(yàn)箱 6基于

44、 Proteus 軟件的 LPC2114 的 ARM7 教學(xué) 支持實(shí)驗(yàn)箱（FB-EDU- PARM） 鋁合金手提箱，內(nèi)配的基于 LPC2114 的 ARM 電路板； 集成了串口、SPI 和 SSP 硬件接口、I2C 硬件接口、 8 路 10 位 AD、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、看門狗、4 個(gè)定時(shí)器、 LCD 模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、電機(jī)模塊；Jtag 下載模塊； 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書：所有實(shí)驗(yàn)的 Proteus 設(shè)計(jì)文檔資料 包括原理圖、PCB、原代碼等； 50 7基于 Proteus 軟件的 MCS-51 教學(xué)支持實(shí)驗(yàn) 箱（FB-EDU-P51A） 鋁合金手提箱，內(nèi)配的包括 MCS51 單片機(jī)的 9 塊電 路板，可采用組合方

45、式實(shí)驗(yàn)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并配 有下載線，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，和光盤（配合 Proteus 實(shí) 驗(yàn)用原理圖、工程文件、源代碼等）。 50 7.7. 建成后本開放實(shí)驗(yàn)室特色建成后本開放實(shí)驗(yàn)室特色 7.17.1涵蓋了整個(gè)電子信息工程的實(shí)驗(yàn)過(guò)程涵蓋了整個(gè)電子信息工程的實(shí)驗(yàn)過(guò)程 在本實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)上可以進(jìn)行電路、電子線路、數(shù)字電路、模擬電路、信號(hào)與系統(tǒng)、單 片機(jī)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)。 7.27.2涵蓋了從涵蓋了從 8 8 位，位，1616 位到位到 3232 位的主流處理器的仿真與開發(fā)平臺(tái)位的主流處理器的仿真與開發(fā)平臺(tái) 本實(shí)驗(yàn)室配置選擇了 8051 系列、AVR 系列、PIC10、12、16、18 系列 8 位單片機(jī)的 仿真平

46、臺(tái)；同時(shí)還選擇了 PIC24，dsPIC33 系列的 16 位處理器的仿真平臺(tái)；還選擇了 ARM 系列的 32 位的開發(fā)平臺(tái)，涵蓋了當(dāng)今主流的從 8 位到 32 位的處理器應(yīng)用環(huán)境。 7.37.3網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化與開放性網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化與開放性 網(wǎng)絡(luò)化和虛擬仿真是本實(shí)驗(yàn)室的重要特色，Proteus 的虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)使用戶可不受時(shí)空 的限制，充分使用本實(shí)驗(yàn)室的資源，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的共享與開放。 7.47.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)以軟件仿真為主，以硬件驗(yàn)證為輔實(shí)驗(yàn)教學(xué)以軟件仿真為主，以硬件驗(yàn)證為輔 實(shí)驗(yàn)教學(xué)肯定離不開硬件，我們的理念是大量引入仿真平臺(tái)，結(jié)合硬件實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證， 使學(xué)生從虛擬到實(shí)際，從理性到感性，從概念到產(chǎn)品對(duì)

47、系統(tǒng)有全面深入的理解和掌握。 本實(shí)驗(yàn)室配備的教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱是風(fēng)標(biāo)公司和相關(guān)高校合作開發(fā)的配合 Proteus 的仿真實(shí)驗(yàn) 的實(shí)際驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 7.57.5實(shí)驗(yàn)室集經(jīng)濟(jì)性與先進(jìn)性為一體實(shí)驗(yàn)室集經(jīng)濟(jì)性與先進(jìn)性為一體 由于實(shí)驗(yàn)室以軟件為主，硬件為輔，而軟件采用的是大學(xué)計(jì)劃價(jià)格，整體實(shí)驗(yàn)造價(jià)非 常經(jīng)濟(jì)； Proteus 是一款先進(jìn)的緊跟電子技術(shù)潮流的仿真軟件，幾乎每?jī)蓚€(gè)月都有一次的升級(jí)， 這樣本實(shí)驗(yàn)室可不斷保持實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)性。 8.8. ProteusProteus 大學(xué)計(jì)劃服務(wù)大學(xué)計(jì)劃服務(wù) ProteusProteus 大學(xué)計(jì)劃用戶除享受大學(xué)計(jì)劃優(yōu)惠價(jià)格外，還可得到如下服務(wù)：大學(xué)計(jì)劃用戶除享受大學(xué)計(jì)劃

48、優(yōu)惠價(jià)格外，還可得到如下服務(wù)： 8.1 寫作出版支持計(jì)劃寫作出版支持計(jì)劃 風(fēng)標(biāo)公司鼓勵(lì)和支持 Proteus 軟件正式用戶寫著和發(fā)表有關(guān) Proteus 的教科書，實(shí)驗(yàn)指 導(dǎo)書和學(xué)術(shù)論文，并對(duì)公開發(fā)行的書籍作者提供贊助。 8.28.2 聯(lián)合開發(fā)教學(xué)支持包和課件計(jì)劃聯(lián)合開發(fā)教學(xué)支持包和課件計(jì)劃 Proteus 是一個(gè)仿真與設(shè)計(jì)平臺(tái)，用于課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)時(shí)，還需教師創(chuàng)造性勞動(dòng)。 Proteus 教學(xué)支持包就是基于 Proteus 的對(duì)某科目的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、課件和實(shí)驗(yàn)板以及有關(guān)的 培訓(xùn)與升級(jí)支持。風(fēng)標(biāo)公司鼓勵(lì)并資助示范科目教師開發(fā)相應(yīng)教學(xué)支持包，并由風(fēng)標(biāo)公司 負(fù)責(zé)推廣與銷售。 8.38.3 大學(xué)生畢業(yè)設(shè)

49、計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃 針對(duì)已經(jīng)建立 Proteus 掛牌實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校，該校畢業(yè)班學(xué)生采用 Proteus 軟件為輔助手 段完成畢業(yè)論文，并被評(píng)為優(yōu)秀的，可由該校老師推薦，向風(fēng)標(biāo)公司提交獎(jiǎng)勵(lì)申請(qǐng)，風(fēng)標(biāo) 公司每年選出部分優(yōu)秀作品并給予獎(jiǎng)勵(lì)。 8.48.4 電子競(jìng)賽支持計(jì)劃電子競(jìng)賽支持計(jì)劃 針對(duì)已經(jīng)建立 Proteus 掛牌實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校，該校學(xué)生采用 Proteus 軟件為輔助手段參加 省級(jí)以上電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽并獲得名次的，可由該校老師推薦，向風(fēng)標(biāo)公司提交獎(jiǎng)勵(lì)申請(qǐng)，風(fēng) 標(biāo)公司按照所獲成績(jī)的等級(jí)給予獎(jiǎng)勵(lì)。 8.58.5 ProteusProteus 認(rèn)證培訓(xùn)服務(wù)體系認(rèn)證培訓(xùn)服務(wù)體系 Labce

50、nter 認(rèn)證證書認(rèn)證證書 1、 Proteus 資深培訓(xùn)講師證書（PSTL：Proteus Senior Training Luctuer） 2、 Proteus 培訓(xùn)講師證書（PTL：Proteus Training Luctuer） 3、 Proteus 應(yīng)用工程師證書（PAEE：Proteus Application Electronics Engineer） 證書頒發(fā)程序：證書頒發(fā)程序： 1、PSTL 由風(fēng)標(biāo)公司推薦，Labcenter 評(píng)估； 2、PTL 由認(rèn)證培訓(xùn)中心培訓(xùn)并由 PTSL 評(píng)估； 3、PAEE 在相應(yīng)掛牌實(shí)驗(yàn)室完成培訓(xùn)并由 PTL 評(píng)估。 證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)：證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)：由 Labcenter 與風(fēng)標(biāo)公司聯(lián)合頒發(fā) Proteus 認(rèn)證培訓(xùn)中心認(rèn)證培訓(xùn)中心 資質(zhì)：具有評(píng)估 PTL 認(rèn)證證書資格； 功能：承擔(dān) Proteus 掛牌實(shí)驗(yàn)室的 Proteus 培訓(xùn)講師（PTL）的培訓(xùn)考核，考核合格后上報(bào) 風(fēng)