基于Proteus的仿真元件的制作与开发(3)
嵌入式系统是理论与实践结合密切的课程。但对于嵌入式系统开发的爱好者而言，往往没有足够的资金购买昂贵的开发板来进行开发，这时可以选择通过软件仿真来学习嵌入式系统开发。Proteus是目前最好的能够虚拟嵌入式系统开发中常用的处理器和外围器件的EDA工具。
Proteus与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。
使用Proteus 软件进行系统仿真设计，是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力；在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中，我们使用Proteus仿真软件的开发环境进行，在不需要硬件投入的条件下，普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更容易提高。实践证明，在使用 Proteus进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率。因此，Proteus 有较高的推广利用价值。
第一，可以运用到教学：
1.模拟电路与数字电路的教学与实验；
2.单片机与嵌入式软件的教学与实验；
3.微控制器系统的综合实验；
4.创新实验与毕业设计；
5.项目设计与产品开发。
第二，可以运用到技能考评：
1.Proteus能直观评估硬件电路的设计正确性；
2.Proteus能硬件原理图直观调试软件；
3.Proteus能验证整个设计的功能；
4.测试可控、易评估、易实施。
第三，可以运用到产品开发：
1. 从产品概念到设计完成的完整仿真与开发平台;
2. 预研设计与项目评估，减少开发风险;
3. ODM的虚拟样机;
4.强大的分析与调试功能克服新手的经验不足;
5.软硬件的交互仿真与测试大大减少后期测试工作量;
6.便利项目管理与团队开发。
1.1.3 课题的意义
单片机是现代电子技术的新兴领域，它的出现极大地推动电子工业的发展，已成为电子系统设计中最为普遍的应用手段，近年来兴起的一种新型应用技术，采用虚拟仿真技术，在原理图设计阶段就可以对单片机应用设计进行评估，验证所设计电路师傅到达所要求的技术指标，还可以通过改变元器件参数或者之间设计一个元件使整个电路性能达到最优化。这样就无需多次购买元器件及制作印刷电路板，节省了设计时间与经费，提高了设计效率与质量。
Proteus软件已有20多年的历史，在国外应用较为普遍，尤其在教育界的口碑极佳。近年来Proteus软件被引入国内，在多所高等工科院校中得到成功应用。采用Proteus软件，使单片机的运行过程变得直观形象，可以直接在基于原理图的虚拟模型上进行编程，并实现源程序级的程序仿真调试，如有显示及输出，还能看到程序运行后的输出效果，配合各种虚拟仪表来展现整个单片机系统的运行过程 采用PC进行虚拟仿真实验要比单片机实际控制更为有效，因为用户可以根据需要随时对原理电路图进行修改，并立即获得仿真结果。由于在PC上修改原理电路图要比在实验箱上修改硬件电路容易得多，而且还可以根据设计要求采用不同元器件，或者修改元器件参数以获得不同输出结果，在成功进行虚拟仿真并获得期望结果的条件下，再制作实际硬件进行在线调试，可以获得事半功倍的效果。