Proteus实验室-综合性开放性先进性创新性实验平台(清华)

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style, 2006 WE,S,T,*,广州市风标电子技术有限公司,*,Proteus实验室,综合性、开放性、先进性及创新性实验平台,报告人 匡载华,9/11/2024,大 纲,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验室的实验实例,PROTEUS实验室优越性,PROTEUS实验室使用效果分析,9/11/2024,2,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,电子技术的飞速发展 ，导致现有的电子类,实验教学系统,及,实验教学内容,不再能满足实验教学的要求，人们急需变革现有的,实验教学系统,及,实验教学内容.,在这种情况下，,Proteus实验室应运而生,9/11/2024,3,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,9/11/2024,4,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,不利于管理及维护,实验室门类多：如电路实验室、电子线路实验室、数字电路实验室、嵌入式系统实验室（单片机、 ARM实验室）、微机原理实验室、信号系统实验室等,设备种类多、数量大：各类信号源设备、各类测试仪器仪表、各种实验箱,分批进行的学生实验,9/11/2024,5,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,不利于管理及维护,不利于保持实验室的先进性，也不利于保护前期的投资,各种新设备、新器件层出不穷 ，导致一种现状：,某一种实验设备可能刚到用户的手中就面临落后,；2-3年后被淘汰是非常正常的现象,9/11/2024,6,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,不利于管理及维护,不利于保持实验室的先进性，也不利于保护前期的投资,不利于提高实验效果,封闭式的实验教学模式：,规定的时间内规定的场地内 规定的实验内容。导致没有充够的时间深入了解及研究实验的内容，实验的兴趣也被这些限制所扼杀。,实验效果差，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,9/11/2024,7,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,不利于管理及维护,不利于保持实验室的先进性，也不利于保护前期的投资,不利于提高实验效果,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,内容固定的验证式实验,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,9/11/2024,8,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,不利于管理及维护,不利于保持实验室的先进性，也不利于保护前期的投资,不利于提高实验效果,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,不利于开展创新性研究,创新性研究的前提：实验环境的丰富资源及其灵活可变性。 但是，目前基于硬件的实验平台 ，资源非常有限，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。,9/11/2024,9,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,不利于管理及维护,不利于保持实验室的先进性，也不利于保护前期的投资,不利于提高实验效果,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,不利于开展创新性研究,不利于培养学生的实验兴趣及创新思维能力,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，实验资源的有限性也限制了其创新思维能力的培养,9/11/2024,10,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,9/11/2024,11,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室概念,利用计算机仿真技术，在计算机网络平台上，学习电路分析、模电、数电、嵌入式系统（单片机应用系统、ARM应用系统）、微机原理与接口技术等课程，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（单片机应用系统、ARM应用系统）等课程的实验、研究等。,9/11/2024,12,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室概念,PROTEUS仿真软件简介,一款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；,混合仿真系统：（SPICE模拟电路仿真器数字电路仿真器及MCU器件仿真器）,PCB设计系统；,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（单片机应用系统、ARM应用系统 ）,最大特色：嵌入式系统仿真，这也是其它任何仿真软件无力所及的。例如，其支持MCU和周边设备，可以仿真51系列、AVR、PIC、Motorola的68系列、 ARM7等常用的MCU，并提供周边设备的仿真，例如示波器、信号源等。Proteus提供了大量的元件库，有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MPLAB等多种编译器,9/11/2024,13,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室概念,PROTEUS仿真软件简介,PROTEUS实验室的优点,9/11/2024,14,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室概念,PROTEUS仿真软件简介,PROTEUS实验室的优点,综合型实验室,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（单片机应用系统、ARM应用系统）的仿真实验,可称之为：,多功能的实验平台。,9/11/2024,15,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室概念,PROTEUS仿真软件简介,PROTEUS实验室的优点,综合型实验室,开放型实验室,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）。实验用户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；这也使得设备的利用率得到最大的发挥。,9/11/2024,16,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室概念,PROTEUS仿真软件简介,PROTEUS实验室的优点,综合型实验室,开放型实验室,先进型实验室,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仿真器）。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MCU仿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。,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，并可在相当长的时间内保持其先进性。 。,9/11/2024,17,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室概念,PROTEUS仿真软件简介,PROTEUS实验室的优点,综合型实验室,开放型实验室,先进型实验室,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、空间的限制、也没有元器件及线路板的限制。,9/11/2024,18,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室概念,PROTEUS仿真软件简介,PROTEUS实验室的优点,综合型实验室,开放型实验室,先进型实验室,创新型实验室,易管理、维护型实验室,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，使得教师可以有更多的精力投入到实验内容的创新研究之中出。,9/11/2024,19,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室概念,PROTEUS仿真软件简介,PROTEUS实验室的优点,综合型实验室,开放型实验室,先进型实验室,创新型实验室,易管理、维护型实验室,低投入、高回报型实验室,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（单片机应用系统、ARM应用系统）、微机原理与接口技术实验室等）。,9/11/2024,20,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,9/11/2024,21,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验平台架构,9/11/2024,22,9/11/2024,23,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验平台架构,PROTEUS实验资源架构,9/11/2024,24,9/11/2024,25,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验平台架构,PROTEUS实验资源架构,PROTEUS实验内容架构,9/11/2024,26,Proteus实验室结构图,计算机与网络平台,Proteus ISIS （智能原理图输入系统）、Proteus Prospice（电路仿真器）,高级图形仿真（ASF）,处理器模型（VSM）,PCB设计（ARES）,电路实验,单片机实验系统,ARM实验系统,8086实验系统,PCB布线实验,综合设计与创新平台,数、模电实验,信号与系统实验,Proteus,软件平台,Proteus,实验系统,9/11/2024,27,9/11/2024,28,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,9/11/2024,29,基于Proteus的实验流程,9/11/2024,30,配套的Proteus实验系统硬件有：,数模电综合实验系统,8/16位单片机实验系统,8086微机原理与接口教学实验系统,ARM实验系统,32位微控制器系统实验平台,PIC综合实验平台,DSP实验系统,信号与系统教学实验系统,传感检测教学实验系统,楼宇控制实验与实训系统,微控制器仿真实验实训台,现代电工电子仿真实验实训台,9/11/2024,31,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验室的实验方法,电路分析课程实验实例,9/11/2024,32,9/11/2024,33,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,电路分析课程实验实例,模电课程实验实例,9/11/2024,34,9/11/2024,35,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,电路分析课程实验实例,模电课程实验实例,数电课程实验实例,9/11/2024,36,9/11/2024,37,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,电路分析课程实验实例,模电课程实验实例,数电课程实验实例,嵌入式系统课程实验实例,9/11/2024,38,9/11/2024,39,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,PROTEUS实验平台的优越性,9/11/2024,40,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,PROTEUS实验平台的优越性,实现实验教学系统改革的目标,综合型实验室目标,开放型实验室目标,先进型实验室目标,创新型实验室目标,易管理维护型实验,室目标,9/11/2024,41,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,PROTEUS实验平台的优越性,实现实验教学系统改革的目标,实现实验教学内容改革的目标,实现实验教学内容改革,制定新实验教学大纲,编写新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,实现个性化培养目标,培养操作能力院校，可侧重于基础性实验；,培养综合性能力院校，可侧重综合性实验；,培养学生创新性能力的院校，侧重创新性实验。,9/11/2024,42,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,PROTEUS实验平台的优越性,实现实验教学系统改革的目标,实现实验教学内容改革的目标,减少产品开发时间及降低开发成本,9/11/2024,43,9/11/2024,44,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,PROTEUS实验平台的优越性,PROTEUS实验室使用效果分析,9/11/2024,45,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,PROTEUS实验室使用效果分析,PROTEUS实验室用户种类、数量及分布,种类：企业用户及高等院校（国际知名企业，如ST、Motorola、Sony、Philips等，也有国际知名的大学，如Cambridge、Stanford、Oxford、California等 ）,数量及分布：遍布世界多个国家的多个用户（不包括：试用用户及盗版用户）,9/11/2024,46,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,PROTEUS实验室使用效果分析,PROTEUS实验室用户种类、数量及分布,用户评价,企业用户：非常明显降低产品开发时间并降低开发成本,院校用户：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,9/11/2024,47,Proteus实验室的建设,PROTEUS实验室产生的背景,传统电子类学科专业实验室存在的问题,PROTEUS实验室建设的必要性,PROTEUS实验室架构,PROTEUS实验方法,PROTEUS实验室使用效果分析,PROTEUS实验室用户种类、数量及分布,用户评价,PROTEUS实验室在我国,20世纪初期引入我国，目前已在国内近200所大专院校获得使用，国内著名大学如上海交大、中山大学、华南理工等。均获得了极好的效果。同时在众多企业和研究所也获得了广泛应用，应为它其实首先就是一个企业开发平台。,9/11/2024,48,谢谢！,9/11/2024,49,