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1、电子类学科专业Proteus实验室的建设方案< WINDWT151烁电亍广州市风标电子技术有限公司1. 引言12. 现有实验室存在的问题 12.1 不利于管理及维护 12.2 不利于保持实验室的先进性,也不利于保护前期的投资 12.3 不利于提高实验效果 12.4 实验内容彼此孤立,不利于培养学生“从概念到产品“认识的形成 22.5 不利于开展创新性研究 22.6 不利于培养学生的实验兴趣及创新思维能力 23. PROTEU实验室建设的必要性 23.1 PROTEU实验室概念23.2 PROTEUS真软件简介 23.3 PROTEU实验室的优点 34. PROTEU实验室架构44.1 平

2、台架构44.2 资源架构54.3 实验内容架构 54.4 PROTEU实验室架构的优点 64.5 基于PROTEU实验室的实验实例 75. PROTEU实验室使用效果分析 116. 附录1 PROTEUS实验室用户名单 117. 附录2 PROTEUS软件和 EDA的关系 118. 附录3 PROTEUS实验室和现有各类实验箱的关系 131. 引言随着电子技术的不断发展 , 电子类课程在高教中的地位日趋重要。而作为该 类课程教学重要组成部分的实验教学, 也越来越受到了人们的重视。 它对于提高 教学质量, 培养学生的实际动手能力及创新思维能力具有无可比拟的作用。 长期 以来,高教研究者、工作者一

3、直为此探索,并希望找到一个行之有效的方法。为 此,人们借助现有的电子技术手段,建立了多种门类的实验平台 (如电路分析实 验室、模拟电子线路实验室、数字电路实验室、信号和系统实验室等),并在此 平台上开设了相应的实验课程。尽管如此,这些措施并未达到预期的效果。 特别 是在电子技术高速发展的今天, 这些方法及手段已经显得不再适宜, 建立一套新 的实验手段及方法已成为高教研究者、工作者的共识。2. 现有实验室存在的问题目前,现有的电子类实验室大多存在以下问题:2.1 不利于管理及维护现有电子类实验室种类多、如电路实验室、电子线路实验室、数字电路实验 室、单片机实验室、微机原理实验室、 ARM验室(或

4、嵌入式系统实验室)、信 号系统实验室、数字信号处理实验室等;在每一类实验室中,设备种类多、数量 大(如,各类信号源设备、各类测试仪器仪表、各种实验箱等)。种类繁多的设 备,加上分批进行的学生实验,对于有限的师资力量而言, 有效的管理及维护无 疑成为十分艰巨的任务。2.2 不利于保持实验室的先进性,也不利于保护前期的投资 由于现代电子技术的飞速发展,各种新设备、新器件层出不穷,这就往往造成这样一种现状, 某一种实验设备可能刚到用户的手中就面临落后的, 就更不用 说在 2-3 年后被淘汰是多么的正常。因此,基于硬件设备手段建立的实验室面临 着随时可能落后的现状,要想保护其前期投资更是难上加难。2.

5、3 不利于提高实验效果现有电子类实验室大多采取一种封闭式的实验教学模式,即在规定的课时时 间内,学生在规定的场地内,进行规定的实验内容(由于实验设备能力的限制造 成),这种封闭式的实验教学模式,一方面由于时间及场地的限制,往往造成学 生不能有充够的时间深入了解及研究实验的内容, 学生对实验的兴趣也被这些限 制所扼杀。 另一方面,固定式的验证实验内容也限制了学生的思维空间, 扼杀了 学生创新思维能力的培养。因此,其实验效果很难提高, 这种做法实际上背离了 现代实验教学改革中提出的“优化课内,强化课外”的实验教学意识。2.4 实验内容彼此孤立,不利于培养学生“从概念到产品“认识的形成现有的各种电子

6、类教学实验,基本是进行固定程式的验证式实验,实验所用 的元器件, 线路板已选好,学生所做的工作仅是对实验箱连连线,使用一下测试 仪器、仪表, 建立学生的相应概念而已。 很难满足现代实验教学改革提出的三个 实验层次即“基础性实验、综合性实验、创新性实验”的目标,目前的实验平台 不能满足这样的训练,即:学生从有一个概念(或想法)开始,然后着手电路原 理图的设计、编写程序代码、调试、PC设计,最后形成产品的整个开发过程的 训练。学生通过传统实验手段所得到的训练是片面的、局部的,其对产品开发过 程的认识并不深刻,这也是导致学生所学不能所用的根本原因所在。2.5 不利于开展创新性研究开展创新性研究的前提

7、是实验环境的丰富资源及其灵活可变性。但目前基于 硬件的实验平台往往采取一种定式的实验或研究环境, 即教师只能在有限的几种 器件或线路实验板之上进行实验内容的设定或研究, 学生也同样如此, 这对于开 展创新性研究极为不利。2.6 不利于培养学生的实验兴趣及创新思维能力学生对某一课程实验的兴趣往往需要一段较长时间的培养才能产生, 但现有 的课程实验由于场地不能随时、随地对学生开放,并且开放的时间也非常有限, 这就不能激发学生的实验兴趣,另外其创新思维能力的培养也受到同样的限制。3. PROTEUS验室建设的必要性3.1 PROTEUS验室概念利用计算机仿真技术,在计算机网络平台上,学习电路分析、模

8、拟电路、数 字电路、嵌入式系统(单片机使用系统、 ARMS用系统)、微机原理和接口技术 等课程,并进行电路设计、仿真、调试等通常在相应实验室完成的实验。一个计 算机网络硬件平台(或一台计算机)、一套电子仿真软件,再加上一本虚拟实验 教程,就可相当于一个设备先进的实验室。以虚代实、以软代硬,即为虚拟实验 室的本质。Proteus 实验室采用 Proteus 仿真软件和相应的硬件平台构成一个从虚拟到 实际,从软件到硬件, 从概念到产品的全过程设计的多功能实验平台。 它主要用 于电路分析、模拟电路、数字电路、嵌入式系统(单片机使用系统、ARM使用系统)等课程的实验、研究等。3.2 PROTEUS真软

9、件简介Proteus 是一种功能强大的电子设计自动化软件, 提供智能原理图设计系统、SPICE模拟电路、数字电路及MCI器件混合仿真系统和PCB设计系统功能。其不 仅可以仿真传统的电路分析实验、 模拟电子线路实验、数字电路实验等, 而且可 以仿真嵌入式系统的实验, 其最大的特色在于可以提供嵌入式系统 (单片机使用 系统、ARM使用系统)的仿真实验,这也是其它任何仿真软件无力所及的。例如, 其支持单片机和周边设备,可以仿真 51系列、 AVR、 PIC、 Motorola 的 68 系列 等常用的MCU并提供周边设备的仿真,例如 373、led、示波器等。Proteus提 供了大量的元件库,有

10、RAM ROM键盘、马达、LED LCD AD/DA部分SPI器 件、部分IIC器件等。在编译方面,它也支持 Keil和MPLA等多种编译器。3.3 PROTEUS验室的优点Proteus 实验室的主要优点总结如下:1)多功能型实验室其不仅可以仿真电路分析实验、模拟电子线路实验、数字电路实验,而 且可以仿真嵌入式系统的实验,其最大的特色在于可以提供嵌入式系统(单 片机使用系统、ARM®用系统)的仿真实验,因此,它完全可以称之为一个 多功能的实验平台。2)开放型实验室由于其硬件是基于网络平台的,如一个单位内的局域网、或企业网、或校园网(或单机板,基于一台 PC或In ternet用户。

11、因此其实验用户可以 不受传统实验室的时间、空间、及实验内容的限制。用户可以跨越时间、空 间及实验内容的约束,尽情释放自己的实验兴趣及创新思维;此外,这也使 得设备的利用率得到最大的发挥。3)先进型实验室由于 Proteus 实验室主要由其 Proteus 仿真软件实现,其内置: 万种以上的元器件(数字的、模拟的、交流的和直流的)及多达 30多 个元件库; 多种现实存在的虚拟仪器仪表,如示波器、频谱分析仪,电压表、电 流表、图表分析、逻辑分析仪、虚拟终端等。这些虚拟仪器仪表具有理想的 参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗,可尽可能减少仪器对测 量结果的影响。 丰富的测试信号源用于电路的测

12、试,这些测试信号包括模拟信号和数 字信号。 先进的混合仿真系统(SPICE电路仿真器+数字仿真器+MCU&真器)。 这是一个组合了 SPICE3F5模拟仿真器核、基于快速事件驱动的数字仿真器 及MCIB真器的混合仿真系统,SPICE的使用使得您能够采用数目众多的制 造商提供的SPICE模型,目前该软件包含了 6000多个模型。这些先进的内置配备,使得其能够成为先进的实验室。 另外,软件还许可用户自己定制器件模型,英国 Labcenter 公司也能够 为用户制作,除此之外,软件的不断升级也可保证其器件模型同当今世界的 电子技术发展同步,以上所有这些均极大地保证了实验室的先进性,并可在 相

13、当长的时间内保持其先进性。4)创新型实验室Proteus 仿真软件内置的丰富资源为进行创新型实验研究奠定了基础。 其仪器仪表、信号源、元器件、器件模型一应俱全,教师可以在此开展创新 实验内容的研究,设计创新实验内容,学生也可以在这里开展除规定实验内 容之外的个性化实验研究、创新开发研究。在这里没有时间限制、没有空间的限制、没有元器件及线路板的限制,人们可以展开自己想象的翅膀,尽情 飞翔在创新的空间之中。5)易管理、维护型实验室由于其核心为Proteus仿真软件,因此,其实验是无损耗的,其管理、 维护也就是用户帐户的管理、软件的安装及更新而已,这极大地降低了教师 的设备管理工作量,使得教师可以有

14、更多的精力投入到实验内容的创新研究 之中出。6)低投入、高回报型实验室同传统实验室建设相比,Proteus实验室建设可以称之为低投入、高回 报型实验室。用户只需建立相应的计算机网络平台(也可使用已有的计算机 网络平台),外加购买一套 Proteus网络板软件,少量的实验验证板即可而 已。实验室的维护费用几乎为零,同时,建立这样的实验室一个却可以同时 起到多个实验室的功效(如电路分析实验室、模拟电路实验室、数字电路实 验室、嵌入式系统实验室(单片机使用系统、ARM使用系统)、微机原理和接口技术实验室等)。4. PROTEUS验室架构4.1 平台架构基于Proteus仿真软件的实验平台架构如下图所

15、示:图-1 Proteus实验室平台架构 A . B_在上图中,Proteus实验室物理上位于其校园网内部的某一个局域网上,该 局域网上的服务器上安装Proteus服务器端软件,操作系统为Windows2000 server 或 Windows2003 server,客户端PC上安装Proteus客户端软件,操作 系统为 Windows2000 professional 或 Windows2003 professional. 另外,需配 置少量的设计验证系统硬件,以增加学生的感官认知。4.2资源架构Proteus实验室资源架构主要由:Proteus仿真软件三大子系统+少量的设计验证硬件组成,其

16、构成如下图-2所示智能原理图设计丰富的器件库:超过1000(种元器件,可方便地创建新元件;智能的器件搜索:通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件;智能化的连线功能:自动连线功能使连接导线简单快捷,大大缩短绘图时间;支持总线结构:使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰; 可输出高质量图纸通过个性化设置,可以生成印刷质量的BMP图纸,可以方便地供WORDPOWERPOINT等多种文档使用。ProSPICE昆合仿真:基于工业标准SPICE3F5实现数 字1模拟电路的混合仿真超过8 000个仿真器件: 可以通过内部原型或使用厂家的 SPICE文件自行设计仿真器件, Labcenter也在不断地发布新的

17、仿 真器件,还可导入第三方发布的 仿真器件; 多样的激励源: 包括直流、正弦、脉 冲、分段线性脉冲、音 频(使用wav文件)' 指数信号、单频FM、 数字时钟和码流,还支 持文件形式的信号输- 入; 丰富的虚拟仪器: 13种虚拟仪器,面板操作逼 真,如示波器、逻辑分析 仪、信号发生器、直流电压 /电流表、交流电压电流 表、数字图案发生器、频率 计/计数器、逻辑探头、虚 拟终端、SP调试器、I2C调 试器等;智能原理图i设计系统I(ISIS)少量的 设计验完善的PC设计系统_仿真系统4-(ARESA(vsmStJ证硬件f原理图到PCB的快速通道:原理图设 计完成后,一键便可进入KRES的

18、PCB设计环 境,实现从概念到产品的完整设计; 先进的自动布局/布线功能:支持器 件的自动人工布局;支持无网格自动布线或人 工布线;支持引脚交换门交换功能便CBS计 更为合理;完整的PCB设计功能:最多可设计16个 铜箔层,2个丝印层,4个机械层(含板边), 灵活的布线策略供用户设置,自动设计规则检 查。3D可视化预览 多种输出格式的支持:可以输出多种 格式文件,包括Gerbe文件的导入或导出,便利与其它、PCB设计工具的互转(如Drotel)和PCB板的设计和加工。咼级图形仿真功能:基于图标的分析可生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字 以精确分析电路的多项指标,包括工作点、瞬 态特性、频率特

19、性、传输特性、噪声、失真、 傅立叶频谱分析等,还可以进行一致性分析;电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结 合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用 可以使仿真更加直观、生动;独特的MC协同仿真功能:a支持主流的ML类型,如ARM7、8051/5!、AVR、PIC10/12 PIC16 PIC18 PIC24 HC11、BasicStam等,MC类型随着版本升级还在继续增加;、 b支持通用外设模型,如字符CD模块、图®_CD|模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘按键、直流步进/伺服电机、RS23虚拟终端、电子温度 计等等,其COMPIM(CO M 口物理接口模型)还可以使

20、仿真电路通过机串口和外部电路实现双向异步串行通信;c实时仿真支持LART/USART/EUSAR仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSS肪真、PS仿真、RTC仿真、ADCS真、CCP/ECC仿真;d支持单片机汇编语言的编辑编译/源码级仿真,内蒂051 AVR、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如R、Keil和Hitech结合, 进行高级语言的源码级仿真和调试;图-2 Proteus实验室资源架构示意图在上图中,Proteus仿真软件三大子系统分别为:智能原理图设计子系统(ISIS : In tellige nt Schematic In put System),混合式仿真子系统

21、(SPICE 电路仿真器+数字电路器+MCU&真器),PCB设计子系统(ARESAdvaneed Routing and Editing System ),其各个子系统中所包含的模块见上图-2所列,在此不再 详述。4.3 实验内容架构基于Proteus实验室的实验内容架构如下图-3所示:电路分析实验室模拟电路实验嵌入式系统实验基础型实验层二端口网络实验秋芯互感耦合电路二阶网络状态轨迹实 磁滞回线的实验 、 , 旦易定理的实验二阶动态电路响应实验R C 一 阶电路响应实验 戴维一理的实实验RLC串魯谐振实验一 基尔霍夫定律的实<叉控源实验 至加廉理的验证 RC双T选频网络实验C文氏

22、桥网络实疊它实验“级放大电路实验集成功率放大器实验 级放大电路实殓RC正弦波振荡器实验it阳字JOO频放大比例求和运算电路可硅实验差动放大实验场效应源滤波器实验:R胚濒、率mlBl电胳負验 發燮创一>話脸IM路分析实验室 分与微分电路宪峯流电压转换电路实验电压比较器实L逻辑门实验十进制记数实验忌发器实验择器实验 组合件專o S逻辑门实验异步记数器实验-彩位寄存器实验,M它实验 J K触发器实验多外部中断实强证RaRk佥 宀定时器g断爲验市时钟沂 矩阵键盘扫描实验j温很備遍、潇实验 L E D点阵显灵宪a少进电机实验直流I#D / A转换实验 D转换实验C总线实验M甘晶芬渎R:l慣 济計顒

23、驰 七段数码|<辰示实耘/ A转换: 8255扩展实验A/ LE D流水灯实验II -8>纟485串口通 吆肘中断控制器实必8 2 I -'r_I'、-41 1 - 4':A并口扩展,菇键盘接口实验 异步通信接口实验57D M A传送实验I通信接口实验 t/ 一J它实验,E D显一一八-具验 U WS液口一 忙才测实验一 温度采凤控制实验各种命题的电子设计竞赛 自主命题设计毕业设计等其它电路实验目实验数字钟实验 时序电路实验555定时器实验-3从概念到产品的设计贯穿三个实验层次图-3 Proteus实验室的实验内容架构上图中,给出了 Proteus实验室可以

24、开展的实验层次以及每一实验层次可以 进行的实验内容。其实验层次可分为三个层次:1)基础实验层;2)综合实验层; 3)创新实验层。基础实验层的实验以培养学生操作能力为主;综合实验层的实 验以培养学生综合性设计能力为主;创新实验层的实验以培养学生创新思维设计 能力为主。在每一层次,均可以开展电路分析课程、模拟电子线路课程、数字电 子课程、嵌入式系统课程及微机原理及接口技术课程的相应内容实验。以嵌入式系统课程为例,在基础实验层,可以进行嵌入式系统课程中规定的基本实验的仿 真设计及设计验证;如仿真 51系列、AVR PIC、Motorola的68HC11系列等常 用的MCU使用系统的仿真设计及验证;在

25、综合实验层,教师可以针对某一类型的 MCU女口 51系列MCU给定一个综合实验(课程设计、实验)的题目,学生按照 设定题目内容开展电路图设计、代码的编写、仿真调试、PCB设计、制作PCB验证PCB设计等过程进行。在创新型实验或研究中,教师、学生可以按照自己的想法或兴趣进行相应的设计或研究。4.4 Proteus实验室架构的优点通过以上架构,Proteus实验室具有以下优点:1)可以实现实验教学系统改革的目标通过Proteus实验室的构建,使得电子类实验教学系统发生根本性的改变, 其具体变化如下:。综合型实验室目标在Proteus实验室平台上,不仅可以仿真电路分析实验、模拟电子线路实验、数字电路

26、实验,而且可以仿真嵌入式系统的实验,其最大的特色在于可以提供嵌入式系统(单片机使用系统、ARM使用系统等)的仿真实验,因此,它完全可以称之为一个多功能的实验平台。开放型实验室目标由于其硬件是基于网络平台的,如一个单位内的局域网、或企业网、或校园网(或单机板,基于一台PC。因此其实验用户可以不受传统实验室时 间、空间、及实验内容的限制。 用户可以跨越时间、 空间及实验内容的约束, 尽情释放自己的实验兴趣及创新思维。先进型实验室目标Proteus 实验室内置的丰富、先进资源,使得其能够成为先进的实验室。 另外,软件还允许用户自己定制器件模型,英国 Labcenter 公司也能够为用 户制作,除此之

27、外,软件的不断升级也可保证其器件模型同当今世界的电子 技术发展同步,以上所有这些均极大地保证了实验室的先进性,并可在相当 长的时间内其先进性。创新型实验室目标Proteus 仿真软件内置的丰富资源为进行创新型实验研究奠定了基础。 其仪器仪表、信号源、器件模型一应俱全,教师可以在此开展创新实验内容 的研究,设计创新实验内容,学生也可以在这里开展除规定实验内容之外的 个性化实验研究、创新开发研究。在这里没有时间限制、没有空间的限制、 没有元器件及线路板的限制。易管理、维护型实验室目标由于其核心为 Proteus 仿真软件,因此,其实验是无损耗的,其管理、维护 也就是用户帐户的管理、 软件的安装及更

28、新而已, 这极大地降低了管理教师的工 作量,使得教师可以有更多的精力投入到实验内容的创新研究之中。2)实现实验教学内容改革的目标通过 Proteus 实验室的建设及配套措施的实现, 可以实现实验教学内容改革。 其具体改革内容如下:。制定新的实验教学大纲;。编写新的实验教材和实验指导书;。更新传统的基础型实验;。开设综合型实验;。开设创新型实验。3)实现个性化培养目标 由于本系统采用虚拟软件和实物验证相结合的实验室模式,实验内容更加灵活,可根据不同学校的具体培养目标合理设置实验内容。对于以培养学生操作能力的院校,实验内容的设置可侧重于第一层次的实 验即:基础性实验;。对于以培养学生综合性能力的院

29、校,实验内容的设置可侧重于第二层次的 实验即:综合性实验;。对于以培养学生创新性能力的院校,实验内容的设置则可侧重于第三层次 的实验即:创新性实验。4.5 基于 Proteus 实验室的实验实例下面分别以电路分析、 模拟电路、 数字电路、嵌入式系统的基本型实验为例, 介绍基于 Proteus 实验室的实验实例。A:电路分析实验实例图-4所示为基于Proteus实验室的一阶RC电路响应实验仿真界面。7 - TSTS PrnfefsinnAl (Bet a) f 茁頁申)匚 |L|'X文件匹J空看凹 箱55 工具 设计Q)埜国© 趣代码 调试®俱頓咗 不址 祜助QP口凶

30、丨雯丨越DI串|乎爼纯纵臥D5CILLO£CDPEDi gi twJ. H)E£iL?A曲ACD亡Ow-ShcflLULU-mVCln-iiiiibA-ll ELfiaiii-il J图-5电路分析实验阶RC电路响应曲线LOGIC ANALYSER COUNTER TIMER VIRTUAL TERMINAL SPI DEBUGGER I2CDEBUGGER SIGMAL GENERATOR PATTERN GEMERATDR DC VOLTME TER DC AMMETER AC VOLTMETER AE AMMETERU O 厂1” tI > 1 ! IIO2 M

31、esaeklANIMATING: 00:01:00.050000(CFU lod 1 紳2000.0 t-2400i0 th图-4电路分析实验一一阶RC电路响应实验仿真界面利用工具自带的示波器可以非常方便地观察电路的输出情况,如图-5所示实验过程包括:实验电路图的创建、虚拟硬件电路的参数设置、仿真调试。在调试完毕后,还可以基于电路图生成PCB板,用户可以直接利用生成的PCB工 艺文件制作PCB板。B:模电实验实例图-6所示为基于Proteus实验室的RC振荡器仿真实验界面。图-6模电实验-RC振荡器仿真实验实例其RC振荡器输出波形可以通过工具提供的虚拟示波器查看,如下图-7所示图-7模电实验-

32、RC振荡器仿真实验输出波形实验过程包括:实验电路图的创建、虚拟硬件电路的参数设置、仿真调试。 在调试完毕后,还可以基于电路图生成PCB板,用户可以直接利用生成的PCB工 艺文件制作PCB板。C:数电实验实例:图-8所示为基于Proteus实验室的数字钟实验仿真界面。口回区E15 TTLClock ISIS Professional (B<e± a) 豆中图-8数电实验-数字钟实验仿真界面实验过程包括:全数字器件实验电路图的创建、仿真调试。在调试完毕后, 还可以基于电路图生成PCB板,用户可以直接利用生成的PCB工艺文件制作PCB 板。D:嵌入式系统实验实例prxi图-9所示为基

33、于Proteus实验室的MCS-51使用系统仿真实验界面LCDDEIO ISIS Prof css icmal (fict a)文件® 查若册 箱爼 工具 役计 绘團 调代码 谓试 庫心 篠極唧 賦折 w(a)帝_ 白o(Ki cpv 皐时"c*衣-uiK0221;wai c wtsecrTor mmber dT ee3 _.b £2 J2 OikJCMX022FD?3Z0233023 SQJ35隔亡OOOE;W4l C WWfKSW DIB Ltpush ACC call wimpap acc dec Ajnz wcsecretfor nunibr of itr

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35、AD10QIFlFF00DO-u o u o o G D on D OD D o 口 D DD o o D o o o o od o oo o o D o o o-u D o o D o -u o D o n- D 00-0000000000 o z o o o D o o o -u o o o_QJ心 OQOGQDDO0 OQ-UOOQOOQOOG DD-ODQDDQDDQD OF UOOOOOQOOQ O-FDODDOODDOD图-9 一个MCS-51使用系统综合实验设计示意在上述实验中,它实际上是一个简单8051单片机使用系统的设计,这样的实验可以认为是单片机课程实验的一个综合实验。在这

36、一实验过程中,学生一方面需掌握8051单片机的内部、外部资源情况,利用其外部总线实现对显示器件 LCD的数据写入;另一方面还需掌握外部器件LCD 373锁存器、和非门等的使用方法;另外,学生还需熟悉 8051单片机的指令系统及编程方法。此外,通过 电路原理图的设计、编程、调试、PCB设计及软硬件的设计验证,可以加深学生 从概念到产品的设计全过程的认知。5. PROTEU实验室使用效果分析Proteus实验室起步于90年代初期,在短短十几年的时间内,就得到了快速 的发展。目前其用户已遍布世界各地,这其中既有国际知名的企业,如ST Motorola、Sony、Philips 等,也有国际知名的大学

37、,如 Cambridge、Stanford、O xford、California 等。Proteus实验室于20世纪初期引入我国,目前已在国 内的100多所大专院校及一些企业获得使用,国内著名大学如清华大学、上海交 大、中山大学、华南理工等。通过对我国企业及大专院校用户的使用情况调查分 析可知,企业用户普遍反映Proteus实验室能够非常明显降低产品的开发时间并 降低开发成本;大专院校用户普遍反映Proteus实验室能够明显提高学生的综合 设计能力及创新开发能力,同时也极大地提高了毕业学生适应工作岗位的能力。 值得一提的是,已经建立Proteus实验室的学校,其学生在全国大学生电子设计 竞赛中

38、成绩明显,这也从一个方面反映了 Proteus实验室的建设对于提高学生的 实际动手能力、综合设计能力、创新能力具有非常明显的作用。6. 附录1 Proteus实验室用户名单7. 附录2 Proteus软件和EDA的关系EDA技术发展历程 可将EDA技术分为三个阶段:机辅助进行IC版图编辑和PCB布局布线,取代了手工操作,产生了计算机 辅助设计的概念。八十年代为CAE阶段(即:计算机辅助工程),和 CAD相比,除了纯粹的 图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网 络表将两者结合在一起,以实现工程设计,这就是计算机辅助工程的概念。CAE的主要功能是:原理图输入,逻辑仿真,

39、电路分析,自动布局布线,PCB后分析。九十年代为ESDA阶段(即电子系统设计自动化)。尽管CAD/CA战术取得了巨大的成功,但并没有把人从繁重的设计工作中彻底解放出来。在整个 设计过程中,自动化和智能化程度还不高,各种EDA软件界面千差万别,学习使用困难, 并且互不兼容, 直接影响到设计环节间的衔接。 基于以上不足, 人们开始追求贯彻整个设计过程的自动化,这就是ESDA即电子系统设计自动化。EDA设计方法物理级设计主要指 IC 版图设计,一般由半导体厂家完成,对电手工程师并没有太大的意 义,因此本文重点介绍电路级设计和系统级设计。电路级设计电子工程师接受系统设计任务后,首先确定设计方案,同时要选择能实现该 方案的合适元器件,然后根据具体的元

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