基于Proteus的数字电子技术教学设计
基于Proteus的数字电路分析与设计第1章 数字概念简介
这种只有两种对立逻辑状态的逻辑关系，称为二值逻辑。
当二进制数码“0”和“1”表示二值逻辑，并按某种因果 关系进行运算时，称为逻辑运算。
最基本的三种逻辑运算为“与”、“或”、“非”。
• 1. “与”运算 与运算也叫逻辑乘或逻辑与，即当所有的条件都满
• 除法是通过一系列相减、比较和移位来完成的。因此也可 以用加法器和其它电路来实现。
• 2个输入分别是被除数和除数，2个输出分别是商和余数。
• 5.码制转换功能(The Code Conversion Function)
• 一种码制是指一串二进制位按照特定的格式来安排并用来 表示指定的信息。一个码制转换器能够把一种形式的代码 信息转换成另外一种形式。
• 1. 加法 (Addition)
• 加功能是通过一个被称作加法器的逻辑电路来完成的。
• 一个二进制加法器能够加两个二进制数（在输入端A、B， 还有一个进位输入Cin）并产生一个和（Σ）的二进制数代 码和单个进位（Cout） 。
（a）基本加法器
（b）例子：A+B（3+9=12） 图 1-8 加法运算
• 数字系统中主要使用二进制数，即0和1。
• 二进制数只计两个数便进位，如从最低位LSB （Less Bit）开始计数，0、1，然后向高一位进1。
• 常用的二进制数字有8位、16位、32位等， 也分别被称为字节（Byte）、 字（Word）、 双字（Double word）等。
1.2.2 逻辑电平（Logic levels）
2) 采用逻辑电平来表示，即H和L； 3) 采用数字波形来表示。
V(t)
t
1.2 二进制数、逻辑电平和数字波形 (Binary digits, logic levels and digital waves)
Proteus仿真软件在数字电路教学中的应用6页word
Proteus仿真软件在数字电路教学中的应用1.引言在数字电子技术的理论教学中应用Proteus仿真软件快速分析数字电路的性能参数，与理论结果进行对比，让抽象的理论及时得到检验，给学生更为直观的认识，可以大大提高教学效果。
同时，仿真还可以直观显示数字电路工作时的实际效果，帮助学生理解和分析复杂的数字电路。
虚拟试验与传统教学方式相比有着成本低、功能全、效率高的优点，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。
2.测速仪硬件设计2.1 设计原理图电路由基准脉冲电路、霍尔测速电路、计数电路、寄存器电路、译码器电路和显示器电路构成，用Proteus软件画出的测速仪硬件电路原理图如图1所示。
2.2 设计原理分析2.2.1 基准脉冲电路基准脉冲电路由NE555芯片、电阻R1和R2、电容C1和C2组成的多谐振荡器构成。
通过选择电容C2的容值和电阻R1、R2的阻值使得输出矩形波的规律为：高电平的维持时间为1秒钟，低电平的维持时间为0.5秒钟。
通过输出矩形波的高低电平决定寄存电路是否运转，并计算1秒中内车轮所转过的圈数。
2.2.2 霍尔电路霍尔电路利用霍尔原件在磁场中的霍尔效应产生矩形波，并且该电路的输出端与74LS160的clk端口相连。
2.2.3 计数电路计数电路由74LS160芯片组成。
霍尔电路输出的矩形波作为计数器的计数量。
将两片74LS160的置数端都接地。
74LS160(1)芯片为低位计数芯片，只有当低位计数器计数超过9时，74LS160进位输出端口(RCO)输出高电平时，74LS160(2)才开始计数。
由计数器的相关原理可知计数器74hS160(1)跳动十次，计数器74LS160(2)才跳动一次。
这样该电路就成为一个一百进制的计数电路。
2.2.4 寄存器电路寄存电路由74LS175芯片组成，当芯片在接收到74LS160的计数结果后，并且在基准脉冲电路通过与非门的转换输出低电平时，寄存器才开始工作。
基于Proteus仿真软件的电工电子实验教学创新策略
基于Proteus仿真软件的电工电子实验教学创新策略基于Proteus仿真软件的电工电子实验教学创新策略引言随着信息技术的快速发展，计算机辅助教学在各个学科中得到了广泛应用。
对于电工电子实验教学来说，传统的实验室教学存在着时间和空间限制，同时也会受到设备损坏和安全风险的影响。
然而，通过利用电子仿真软件，如Proteus，可以实现虚拟实验的展示和操作，为电工电子学科的教学提供了全新的创新策略。
本文将探讨基于Proteus仿真软件的电工电子实验教学创新策略，并分析其优势和应用前景。
一、Proteus仿真软件概述Proteus是一款功能强大的电子仿真软件，可用于电路原理图的绘制、仿真和PCB布局设计。
其仿真功能支持模拟电路和数字电路的仿真，使得学生可以在虚拟环境中进行各种实验，如电路设计、信号处理、通信系统等。
Proteus软件具有用户友好的界面和强大的仿真引擎，可模拟并显示电路元件的实时工作状态，提供了全面的实验展示和操作平台。
二、基于Proteus仿真软件的电工电子实验教学创新策略1. 实验内容多样化通过Proteus仿真软件，教师可以设计多样化的电工电子实验内容，包括模拟电路实验、数字电路实验、信号处理实验等。
学生可以在虚拟环境中进行多种实验操作，提高实验内容的丰富性和灵活性。
2. 实验难度与学生能力匹配Proteus软件提供了多种实验难度级别的设计模板，可以根据学生的实际能力和学习进度进行调整。
学生可以在逐步提高的实验难度下进行自主实验探索，提高学生的实践能力和问题解决能力。
3. 实验数据记录与分析Proteus仿真软件可以实时记录和显示电路中的电压、电流等各种实际操作中的关键数据。
学生可以通过电压、电流波形的观察和分析，深入理解电工电子原理的工作机制，并且掌握分析电路问题的方法。
4. 实验错误纠正与反馈在实验过程中，学生常常会遇到各种错误和困难。
Proteus仿真软件可以实时检测学生电路设计的错误，并给出具体的错误信息和纠正建议。
proteus仿真课程设计
proteus仿真课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握Proteus仿真软件的基本操作，能够进行简单的电路设计和仿真实验。
具体包括以下三个方面：1.知识目标：使学生了解Proteus软件的基本功能和操作界面，理解电路仿真原理，掌握电路图的绘制和元件的选取与放置。
2.技能目标：培养学生能够运用Proteus软件进行电路设计和仿真实验，能够分析并解决实验过程中遇到的问题，提高学生的动手能力和创新思维。
3.情感态度价值观目标：培养学生对电子技术和仿真实验的兴趣，增强学生的团队合作意识，培养学生的科学探究精神。
二、教学内容教学内容主要包括Proteus软件的基本操作、电路图的绘制、元件的选取与放置、电路仿真原理及实验操作等。
具体安排如下：1.Proteus软件的基本操作：介绍软件的启动与退出、界面布局、工具栏功能等。
2.电路图的绘制：讲解电路图的基本元素、绘制方法以及常用电路符号。
3.元件的选取与放置：介绍元件库的分类、元件的选取与放置方法、元件参数的设置等。
4.电路仿真原理：讲解仿真实验的基本原理、仿真步骤以及结果分析。
5.实验操作：安排一系列具有代表性的实验，使学生在实践中掌握Proteus软件的使用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解Proteus软件的基本操作、电路图的绘制、元件的选取与放置等理论知识。
2.案例分析法：通过分析具体案例，使学生掌握电路仿真原理及实验操作。
3.实验法：安排一系列实验，让学生动手操作，培养学生的实际操作能力。
4.小组讨论法：鼓励学生分组讨论实验过程中遇到的问题，培养学生的团队合作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《Proteus仿真教程》2.参考书：《电子电路设计与仿真》3.多媒体资料：教学PPT、实验演示视频等。
4.实验设备：计算机、Proteus软件、电子元件等。
基于Proteus的数字电路分析与设计第三章 门电路
开关等效电路
(2)饱和状态 条件：发射结正偏，集电结正偏 特点：UBES=0.7V，UCES=0.3V/硅
五、双极型三极管的动态开关特性
ui
uo +Vcc
t
t 0.3V
3.2 TTL门电路工作原理
TTL (Transistor-Transistor Logic
发射结反偏
1V
截止
全导通
vB1=VIH+VON=4.1V
T2、T5饱和导通
2. 输入为高电平（3.4V）时 vo =VCE5≈0.3V 输出低电平
可见，无论输入如何，T4和T5总是一管 导通而另一管截止。
这种推拉式工作方式，带负载能力很强。
1. 悬空的输入端相当于接高电平。
2. 为了防止干扰，一般应将悬空的 输入端接高电平。
阻R1， 如图3-22所示， 多个 DS18B20与总线之
29 30 31
PSEN ALE EA
间分时串行传送温度数 据和命令字节。 ❖ 另外在图3-22中，单
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
AT89C51
片 机 P0 口 的 每 个 输 出 端
R4
130
T3
1
T1
1
D1 D2
VC1(VB2)
T2
V=1.63707
VE2(VB4) V=0.820699
D4
VC4
V=0.0179277
0
T4
R3
1k
TTL集成门电路的封装：
双列直插式
如：TTL门电路芯片（四2输入与非门，型号74LS00 )
51课程设计protues
51课程设计protues一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握Protues仿真软件的基本操作，包括原理图绘制、仿真设置及电路测试。
2. 使学生理解并能够描述常见电子元件在Protues中的模型和特性。
3. 让学生了解并能够运用Protues进行简单的数字电路与模拟电路的仿真。
技能目标：1. 培养学生利用Protues软件设计简单电子电路的能力。
2. 培养学生分析电路原理和仿真结果的能力。
3. 提高学生运用Protues进行问题诊断和调试的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术学科的兴趣，激发学生的学习热情。
2. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，让学生在合作中共同进步。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯，提高学生的实践能力。
本课程针对电子技术相关专业的学生，结合Protues仿真软件，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，充分考虑学生的认知水平和特点，通过实际操作和案例分析，使学生能够掌握课程内容，达到预定的学习成果。
课程结束后，学生将能够独立运用Protues软件进行简单的电路设计和仿真，为后续专业课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. Protues软件介绍：使学生了解Protues软件的发展背景、主要功能和应用领域。
2. Protues基本操作：讲解原理图绘制、仿真设置、电路测试等基本操作方法。
3. 电子元件与模型：介绍常见电子元件（如电阻、电容、二极管、晶体管等）在Protues中的模型和特性。
4. 数字电路仿真：以教材相关章节为基础，讲解如何使用Protues进行数字电路的设计和仿真。
5. 模拟电路仿真：结合教材内容，使学生掌握利用Protues进行模拟电路仿真的方法。
6. 电路分析与调试：教授学生如何分析电路原理、诊断问题并利用Protues进行调试。
教学安排与进度：1. 第1周：Protues软件介绍及基本操作。
2. 第2周：电子元件与模型的学习。
基于Proteus的数字电路分析与设计第5章 组合逻辑电路分析与设计
EI 5
7 6 5 4 3 2 1 0
U1
74LS148
7 6 5 4 3 2 1 0
U2
74LS148
A2 A1 A0
14 GS
15 EO
A2 A1 A0
14 GS
15 EO
6 7 9
6 7 9
9 10
4
5
2 1
1
2
U4:A
74LS04
U3:A
74LS00
U3:B
74LS00
U3:C
74LS00
8
A1 A0 Y3 Y2 Y1 Y0
00 1 1 10 01 1 1 01 10 1 0 11 11 0 1 11
3位二进制译码器(3线-8线译码器)
A2 A1 A0 000 001 010 011 100 101 110 111
Y7
Y6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
Y5
Y4
Y3
Y2
Y1
Y0
0
0
0
2）级联使用：
例5.2.1：试用两片74LS148组成16线－4线优先编码器。
优先权 最高
A15 ～ A8 均无信号时，才允许对 A7 ～ A0 输入信号编码。
1 1 1 10 1 0 1 1
0 10 0
11 1
1
0
1
1
(1)片处于编码状态,(2)片被封锁。
11 11 11 11 1 10 10 10 1 0
2
Y AB BC CA
最简与或 表达式
Proteus在数字电子技术教学中的应用
教育管理JIAOYUGUANLI250“电子技术”是电子信息、通信、计算机等专业一门重要的专业基础课程，随着电子技术和计算机的迅速发展电子技术的应用越来越广泛，新器件、新电路和新技术不断地涌现，我们的课堂教学也将面临着更大的挑战。
将Proteus 软件引入电子技术课程教学，可以使学生在掌握制作、检测技能的同时，通过Pro teus 软件进行设计、仿真，理解所操作的技能的原理，增强学习的兴趣。
同时可使课程教学更生动、直观，达到让数字电子技术课程中一些基本理论和基本概念更加容易理解。
一、Pr ot eus 仿真软件介绍Proteu s 是英国Lab center 公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows 操作系统上，可以仿真、分析（SPICE ）各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：实现了单片机仿真和SPICE 电路仿真相结合。
具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机以及外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C 调试器、SPI 调试器、键盘和LCD 系统仿真的功能；提供了多种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等，便于调试；支持主流单片机系统的仿真。
Pro teus 仿真软件是可以对电子技术电路进行模拟仿真的工作台，具有较完善的各种元器件原理图库、元件封装图、常用测量、常用的分析仪器等。
能进行电子电路设计仿真，并能对电子电路进行较详细的分析，包括静态分析、动态分析、时域分析、频域分析、噪声分析、失真分析和器件的线性与非线性分析。
Proteus 不但是一个非常优秀的电子设计软件，而且也是一个非常优秀的电子技术模拟实际训练软件，它几乎可以完成在实验室进行的所有电子技术的实验，而且和实际实验情况非常贴切，选用的元器件和仪器也和实际情况非常相近，一般会正确使用常规仪器的人，都能较快地掌握软件所提供的虚拟仪器的使用方法。
另外在实验设备和仪器不能满足某些实验课要求的情况下，用Pro teus 进行仿真实验不失为一种有效的补充方法。
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型等不叫形式的 仿真练 习， 能有效锻炼 和提高学生综合解决 问题 、 开发 创 新的 能 力 小 文提 ｍ将 仿真软 件 ｐ ｒ ｏ Ｉ ｅ ｕ ｓ 应 用到数 字电子技 术教
『 Ｉ １ ， ｊ ｉ ： ＿ ｅ ａ合案 例， 让学 生存学 习过 程 中理论联 系实践 ， 培 养电子技 术学 习 兴 趣
科技 息
基于 Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ 的 数字 电子 技 术教 学 设计
台 州科技 职 业 学 院 林仙 土
［ 摘 要］ 本文针 对高职 院校的数 字电子技 术课程 ， 将ｐ ｍｔ ｅ ｕ ｓ 软件 应用到教 学过程 中， 通过电路设计与仿真分析 ， 改善教学效 果， 培养 学生的学习兴趣 ， 提 高教学质量 ［ 关键词 ］ ｐ ｒ ０ ｔ —ｓ 仿真 数 字电子技 术教学 四路彩 灯
Ｐ ｒ ｆ ， ｆ ｅ ｌ ｌ ｓ 是英 国 ｌ ｍ Ｉ
公司ｒ ｄ ｆ 发的 Ｅ Ｄ Ａ软件 ， 具 仃模拟 电路 、 数
电路 、 片机 系统 等多方面仿真功能 、陔软件提供 厂丰富的虚拟仪 器资源 ： 爪 波 、 信 ’ 发， ｆ ｉ 器、 汁数器 、 交 直流电压 表 、 Ｓ Ｐ Ｉ 涮试器 、 虚拟 终 端等 ， 此外． 还提 供 了 一套 仿真 标 示 功能 ， 能实时 显示线路 上变 化的佶 ， 这 对 于电路 的 分析 十分 有利 Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ 主要 南ａ ｒ ｅ ｓ 、 ｉ ｓ ｉ ｓ 两大 模块 构成 ， ａ ｒ 主受用于印刷电路板的设计及其电路仿真 ， ｉ ｓ ｉ ｓ 主要 用于
１ ． 引 言
电容充放 电电路构成无 稳态 多谐振 荡器 ． 在３ 端产生 一频率 可涮 的方
波 信号。 彩灯 电路前 两个过程需 要周期 为 １ 秒的方波 信号 ， 第ｉ过程 则需 要周期 为 ０ ． ５ 秒 的方波信 号。这样我 仃 Ｊ 通过 ５ ５ ５定时器 产生频率
数字 电子技 术 是高 等职 业教 育电一 ｒ 电子类 的一门专业 基础课程 ， 学生对 该课程的掌握程度将直接影 响其它课 程的学习。其 内容具有很 强 的理论性 和实践性 ， 加 上高职学 生水平参差 不齐 、 学 习积极 性不高 ， 使得 陔课程教学 效果不太理息 。传统教学采用 “ 理论＋ 实践” 的模式 ， 这 种方式存 在很 多问题 ： （ １ ） 理论 内容教学抽 象 ， 学生理解 困难 ， 学 习效率 低： （ ２ ） 复杂电路教学 不便 ． ｉ ｍ ｉ Ｉ ￣ Ｉ 耗 时费力 ， 教学效率低 ： （ ３ ） 实验教学 多 为模块化 设计的 试验箱 ， 容易ｍ观器件 损坏等问题 ， 影响学生学 习的积
过程 ． 一力 ‘ 呵璎 Ｉ ： 解ｌ Ｕ路的理 沦知 识， 另 一方面要弩虑电路 的结构 和俯 号的特点 等 索 利月 ｊ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｌ Ｊ Ｓ 的优贽 ， 教师 呵以通 过多媒体 展示 电路 的改 汁和仿 真． 形象地 Ｊ ｆ 斛电路理 论， 让学生观察 电路运 行的状态 和信 号曲线 ， …ｌ ｔ 学 生通 过 ｆ １ 己动 设 Ｉ 卜 电路 ， 从 而加深 对电路 知识币 ¨ 性能 的明斛 ， 仃效地掌握 教学内容 ， 提高教学效果 ，下 面以四路彩 灯课 题 为例 ． 介绍如似刚 Ｉ Ｊ ｒ ｒ ， ｌ ｅ ｌ ｌ Ｓ 进 行四路 彩灯 电路 的设计 和仿真 ３ ． １ 电路 没 汁过橼 四路 彩灯 电路脏 数 电路 没计 巾的 一个典 型课题 ． 涉及多方 面的 内容 ， 足 力 ’ 波产 生电路 、 组 合逻辑ｌ 乜路 、 移位寄存器 、 计 数器等多方面 知识 为一 ｔ ＃Ｖ ， ｊ 圳项 日， 对巩 同和Ｉ 提高学 生掌握数字 电子技术 知识极 为有利” 题ｆ ｌ 的 设汁要求 如下 ： 陔Ｉ 乜路 仃四个彩灯 ， 分 别实现 个过 程， 构成 ・ 个循 Ｉ ２ 秒； － 个过程要求 四个灯依次点亮 ， 共４秒 ； 第 二个过程强求 四个¨ 依次熄 灭 ， 共４ 秒， 先亮 并后 灭： 最后 ４秒要求 四个 彩 灯 Ｍ 时 亮 一 Ｆ灭 一下 ． 共闪 ４ 下。 我 们把该Ｉ 乜 蹄 分解为彩灯 控制 路 、 变化方式控制 电路 、 时钟 信号 电路 个部分 彩灯控 制Ｉ 乜路 采川 四位双 向通心 移位寄存器 ７ ４ １ Ｓ １ ９ ４ 控 制ｌ ＿ 『 ｌ ＝ ｊ 个 发 光 擞 箭 ， 利ｊ ｝ ｌ ｊ ７ ４ １ Ｓ １ ９ ４的 移 、 左移 、 并行输 出 ＿ 二种 １ ： 作 斤式 求 实脱 彩灯的 个 变化过程 利・ Ｉ 作 方式 转 变是 南控 制信号 Ｓ ｌ ｓ ０ 决定 ． 个过 每个４秒共 ｌ ２ 秒， 通过设 汁一个 同步 ＝ 进制计数器 米产 ｝ Ｓ Ｉ Ｓ Ｏ 信０ Ｉ Ｉ ’ ． 泼汁数器Ｉ ￣ ＇ ｊ ， ｌ ｆ钟周期为４秒 ， 构成计数循环 ０ ｌ —ｌ （ 卜 ＋ 图 ２四路 彩灯仿 真
力 和 解 决 问题 的 能 力Ｉ Ｉ － 改 革 数 字 电 子 技 术 课 程 的 教 学 方 法 一 直 是从
教 人员不断探 索 的课题 。随着 电子仿真技 术的｝ ｛ Ｉ 观， 利厢 仿真软件 虚
拟 一 个没 备齐 全的 ｔ 乜子 々业 实验 室 ， 为解决 这 一难 题提 供 了新 的思 路 教 学过程 叶 １ 引 入仿 真技 术 ， 使得理论教学和实践教学融 为一体 ． 提高 Ｊ 电路设 汁的效率 和可操 作性 ， 通过验证型 、 设 汁型 、 创新 型 、 综合
日
原理Ｉ 冬 １ 的 没汁 ｊ 仿 ＾ 此 ， 将 学『 ｛ ｌ 具 自‘ 瞳 受的 州 吱 意 义
３ ． 电路 设 计 与 仿真
应用到数字 电子技术课程 的教
Ｔ墅
・
数 电 披 术 课 程 理 沦 Ｉ 识抽 象 、 器件 繁 多 、 ＿ ｒ 程 应用 性 强 ． 在 教
为２ 的方波信 号， 再通过分频 得到频率为 ｌ 的方 波 ， 两 个频率 的方波信 号与控制 信号进行逻辑运算获得彩灯电路的时钟信号 。
极性 ； （ ４ ） 电子技 术 发展 迅速 ， 新 电路 、 新器件 不断涌现 ， 实验室受 条件 限制 ， 无法及时满足 各种 电路设 计和调试要求 ， 限制 了学生实际动手能
２ ． Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ 软 件 介 绍
罔 １彩 灯 变 化控 制 电路
３ ． ２电路仿 真过 程 打开软件 Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ ， 进 入到 Ｉ Ｓ Ｉ Ｓ 编辑 界面 ， 选择需 要的元 器件 ， 根据 电路原理罔和 片特点对元器件进行连线 ， 检查 电路的 电气特性 ， 修改 元器件参数值 以适合 电路要求 放置相 关的调试 ｌ 具如电压探引 、 示 波器等 ， 最 后点击仿真按 钮， 观察探针‘ 数 值变化 ， 永波 器中波形是 否正 确． 查 看 彩灯 是 否按 照 预定 方 式 变化 仿 真 成 功 的 电路 如下 所 示 ：