所以流过设为和设为的电流各安,从而验证了基尔荷夫电流定律,即。在仿真过程中,对电流的检测既可以用电流探针如图实现也可以用电流表如图来进行。不过由于电流表的显示位数有限,在电流特别大或系列系列等,位的单片机有单片机系列,还有位的系列等。下面仅以常用的系列为例说明。仍以位计数器为例,不同的是现在采用常用的单片机和编程来实现。原理图如图所示,在单片机的最小系统晶振电路和复位电路基础上,在口接了个共阴数码管,并在定时器计数器外部脉冲输入端接了个按钮开关。图基于单片机的位计数器及其仿真如果仅有原理图,无论怎样按动按钮开关,计数器系统都是不会工作的,必须有软件的配合。用编程实现的程序如图包含大量的虚拟仪器仪表如示波器逻辑分析仪函数发生器数字信号图案发生器时钟计数器虚拟终端以及简单的电压表电流表,还有主从监视模式的和规程分析仪,这些仪器仪表与实际设备用法非常接近,可以说掌握了这些虚拟仪器仪表的用法,对实际仪器仪表的使用也就不难掌握了。微处理器软件的协同仿真效果逼真最重要的特点是它能把相应的微处理器软件作用在处理器上并和连接该微处理器的时钟系统的计算机仿真基于计算机仿真实验的优点与不足与实际实验相比,基于的计算机仿真实验有许多优点。但其最大的优点是突破了前言所说的个规定,使计算机硬件类课程的仿真实验可以推广到实验室以外任何有个人电脑的地方,也大大方便了任课老师在课堂上通过多媒体进行教学演示。不足之处主要有当电路规模比较大时,仿真的实时性会有定的影响,此外,在实际系统中存在的和在计算机硬件课程仿真实验中的应用研究原稿的设计实践,都需要有相应的硬件设备仪器仪表以及相关元器件的支持,要满足这类需求,通常需要投入大量设备购臵资金和运行维护费用,而且只能有条件地部分满足学习者的需要。比如,由于实验学时数有限设备数量有限设备的使用与维护规则等原因,即使是对在校的大学生,也只能按规定时间在规定地点对规定的对象做规定内容的实验,这个规定与人才培养的实际需求相差甚远。如何改变这种局面,是各高校计算机及相关专业必须面临的实际问题。引入的计算机仿真实验,可以算是个很好的补充,方面为解决件类课程的课程设计,比如数字逻辑课程设计,计算机组成原理课程设计等,与实验相比,课程设计的时间要长得多,通常是安排在周的专门时间来完成。这对于实验设备不足的学校来说,无疑是个更大的困难,因为每个实验都不是短时间内可以完成的,在涉及硬件线路接线工作的情况下,不可能在个学生没有完成之前又换成另个学生来做,因此在周半的时间里,让多个学生共用套实验设备来完成课程设计是很不好处理的。有了以后,情况就大不样了,在虚拟平台上的设计都是可以用文件形式随时保存的,因此不存实际实验相比还存在不足,但仍不失为辅助教学的有效手段,其生动逼真的仿真效果可提高学生的学习兴趣,先仿真成功再与的结合形成实际系统,可有效减少设计开销,缩短设计周期,提高成功率。资助项目年湖北省高等学校省级教学研究项目计算机专业硬件课程体系的建设与改革作者单位武汉科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉。前言在计算机及相关专业的教学计划中,硬件类课程占有定的比例。对于这类课程的学习,往往需要大量的实验与实践的配合才能取得比较好的效果。然而,无论是常规实验还是与实际需求比较接协同仿真可协同仿真的微处理器和微控制器有很多种,其中包括位的位的单片机有系列系列系列等,位的单片机有单片机系列,还有位的系列等。下面仅以常用的系列为例说明。仍以位计数器为例,不同的是现在采用常用的单片机和编程来实现。原理图如图所示,在单片机的最小系统晶振电路和复位电路基础上,在口接了个共阴数码管,并在定时器计数器外部脉冲输入端接了个按钮开关。图基于单片机的位计数器及其仿真如求,通常需要投入大量设备购臵资金和运行维护费用,而且只能有条件地部分满足学习者的需要。比如,由于实验学时数有限设备数量有限设备的使用与维护规则等原因,即使是对在校的大学生,也只能按规定时间在规定地点对规定的对象做规定内容的实验,这个规定与人才培养的实际需求相差甚远。如何改变这种局面,是各高校计算机及相关专业必须面临的实际问题。引入的计算机仿真实验,可以算是个很好的补充,方面为解决硬件类课程实验所需设备仪器仪表和元器件不足的问题,同时,由于具果仅有原理图,无论怎样按动按钮开关,计数器系统都是不会工作的,必须有软件的配合。用编程实现的程序如图所示中,编码后生成文件,然后在系统中设定与该程序协同仿真,这样,每按动次按钮开关,计数器就可以在至之间做次循环加计数,并将计数结果显示在口所接的共阴数码管上,图所示为按了次后的仿真效果。图供图所示位计数器协同仿真的程序在硬件类课程设计中的应用为了提高教学效果,在计算机专业的本科教学计划中还有部分直流电路的基本定律仿真直流电路的欧姆定律和基尔荷夫电流定律,可以通过图所示电路进行仿真,图中,电源电压伏,总电阻欧,所以总电流也就是流过的电流安,从而验证了欧姆定律。电流在流过后分成两路,因和相等,所以流过设为和设为的电流各安,从而验证了基尔荷夫电流定律,即。在仿真过程中,对电流的检测既可以用电流探针如图实现也可以用电流表如图来进行。不过由于电流表的显示位数有限,在电流特别大或逻辑与数字系统设计课程的教学需要。下面仅以个例子来说明。是个将输入的码转换成段数码管字形码的组合逻辑电路,其输出仅与当前的输入有关,在输入端输入码时,输出端就能输出与输入码对应的段共阴极数码管的字型码。在计算机硬件课程仿真实验中的应用研究原稿。元器件模型库非常丰富除了微控制器模型外,包含数千种器件模型,比如标准电子元件有电阻电容极管晶体管光耦合器运算放大器定时器等系列以及系列的和工具。直流电路的基本定律仿真直流电路的欧姆定律和基尔荷夫电流定律,可以通过图所示电路进行仿真,图中,电源电压伏,总电阻欧,所以总电流也就是流过的电流安,从而验证了欧姆定律。电流在流过后分成两路,因和相等,所以流过设为和设为的电流各安,从而验证了基尔荷夫电流定律,即。在仿真过程中,对电流的检测既可以用电流探针如图实现也可以用电流表如图来进行。不过由于电流表的显示位数有限,在电流特在像在实验箱那样,每个学生在完成设计之前需要独占资源的问题,由于可以实现实验箱和虚拟平台的有效分流,交叉进行并互为验证,从而大大缓解了课程设计中的硬件资源不足等问题。此外,由于虚拟平台的设计不存在设备维护问题,也不存在人身和设备的安全隐患,还有各类丰富资源的支持,所以在虚拟平台上的设计结果,无论从功能性灵活性方面都比用实验箱所做的设计结果更好。如图所示为学生设计的带有星期的时钟系统,尽管还不是很完善,但基本功能已能满足设计要求。图基于果仅有原理图,无论怎样按动按钮开关,计数器系统都是不会工作的,必须有软件的配合。用编程实现的程序如图所示中,编码后生成文件,然后在系统中设定与该程序协同仿真,这样,每按动次按钮开关,计数器就可以在至之间做次循环加计数,并将计数结果显示在口所接的共阴数码管上,图所示为按了次后的仿真效果。图供图所示位计数器协同仿真的程序在硬件类课程设计中的应用为了提高教学效果,在计算机专业的本科教学计划中还有部分的设计实践,都需要有相应的硬件设备仪器仪表以及相关元器件的支持,要满足这类需求,通常需要投入大量设备购臵资金和运行维护费用,而且只能有条件地部分满足学习者的需要。比如,由于实验学时数有限设备数量有限设备的使用与维护规则等原因,即使是对在校的大学生,也只能按规定时间在规定地点对规定的对象做规定内容的实验,这个规定与人才培养的实际需求相差甚远。如何改变这种局面,是各高校计算机及相关专业必须面临的实际问题。引入的计算机仿真实验,可以算是个很好的补充,方面为解决的计算机仿真实验有许多优点。但其最大的优点是突破了前言所说的个规定,使计算机硬件类课程的仿真实验可以推广到实验室以外任何有个人电脑的地方,也大大方便了任课老师在课堂上通过多媒体进行教学演示。不足之处主要有当电路规模比较大时,仿真的实时性会有定的影响,此外,在实际系统中存在的和等问题在仿真过程中不能正常体现。结语尽管基于的计算机仿真实验在计算机硬件课程仿真实验中的应用研究原稿件存储器有器件等还包含有大量复杂的外设模型,如段数码管指示灯和标志,字符和图形显示,通用矩阵键盘,按钮开关,压电发声器和喇叭,和其它扩充外设,还有直流电机步进电机和伺服电机模型等。在计算机硬件类课程中的仿真教学计算机及相关专业的硬件类课程主要有电工电子数字逻辑计算机组成原理微机原理与接口技术单片机技术嵌入式系统等,这些课程的实验都可借助通过计算机仿真来实现,下面通过实例加以说的设计实践,都需要有相应的硬件设备仪器仪表以及相关元器件的支持,要满足这类需求,通常需要投入大量设备购臵资金和运行维护费用,而且只能有条件地部分满足学习者的需要。比如,由于实验学时数有限设备数量有限设备的使用与维护规则等原因,即使是对在校的大学生,也只能按规定时间在规定地点对规定的对象做规定内容的实验,这个规定与人才培养的实际需求相差甚远。如何改变这种局面,是各高校计算机及相关专业必须面临的实际问题。引入的计算机仿真实验,可以算是个很好的补充,方面为解决,按钮开关,压电发声器和喇叭,和其它扩充外设,还有直流电机步进电机和伺服电机模型等。在计算机硬件类课程中的仿真教学计算机及相关专业的硬件类课程主要有电工电子数字逻辑计算机组成原理微机原理与接口技术单片机技术嵌入式系统等,这些课程的实验都可借助通过计算机仿真来实现,下面通过实例加以说明。图振荡电路及其仿真数字逻辑中的组合逻辑与时序逻辑电路仿真提供了大量的组合逻辑电路和时序逻辑电路的仿真模型,可以满足数字排在周的专门时间来完成