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ARM虚拟实验室实现方法

更新时间:2015-12-22 16:39:27  点击次数:982次 打印
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。

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。虚拟实验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。本文介绍基于Proteus和ADS整合构建ARM虚拟实验室的方案。

Proteus ISIS是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能极其强大。它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路。ADS是ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具。CodeWarrior for ARM是一套完整的集成开发工具,充分发挥了ARM RISC的优势,使产品开发人员能够很好地应用尖端的片上系统技术。在整个开发周期中,开发人员无需离开CodeWarrior开发环境,CodeWarrior集成开发环境为管理和开发项目提供了简单、多样化的图形用户界面。用户可以使用ADS的CodeWarrior IDE为ARM和Thumb处理器开发用C、C 或ARM汇编语言编写的程序代码,还可以生成程序代码的十六进制文件。 

结合Proteus和ADS构建的虚拟实验室能够进行ARM涉及的所有实验内容,其中包括中断、流水灯、串口通信、SPI通信、脉宽调制器、看门狗、A/D转换器、定时,以及基于μC/OS的实验。基于ARM虚拟实验室的教学采用局域网多媒体教学,教师可以通过多媒体演示电路图并讲解其原理,学生根据相关实验原理在ADS和Proteus中完成整个实验。过程如下:在ADS中编写C语言源程序;编译、调试源程序,最终生成后缀为.hex的文件;在Proteus中设计完整的原理图;将生成的.hex文件导入相应的ARM芯片。完成以上步骤后,在Proteus中运行即可;观察仿真结果,并检验是否与设计要求一致。

基于Proteus和ADS构建的ARM虚拟实验平台提供了大量的虚拟元件供学生使用,这样就可以在虚拟实验教学过程中培养学生的兴趣,激发学生的创造性,增强互动性,提高教学效果。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,是培养学生实验技能、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。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。

采用虚拟实验的方式,不仅能够解决传统ARM实验室设备资金短缺和维护困难的问题,而且使学生能够充分利用课余时间进行ARM系统的软硬件设计,充分锻炼了学生的动手能力。使用该方案进行系统虚拟开发成功之后再进行实际制作,可以提高开发效率、降低开发成本、提升开发速度,具有较高的推广应用价值。

(编辑:admin)