时间：2024-04-12 10:56:55
关键词：虚拟仿真；eNSP；Cloud桥接
引言
本文主要通过对华为虚拟仿真软件eNSP中Cloud桥接设备的学习研究，实现虚拟仿真软件中的交换机、路由器、防火墙等网络设备与本地多台计算机的互通，使得本地多台计算机可以通过Xshell等客户端软件，登录虚拟仿真软件中网络设备，进行相关的配置练习或工程仿真，就像真实操作相关的网络设备一样，可以进行实验教学或专业技术人员的工程训练[1]。通过这样的虚拟仿真技术，既可在很大程度上节约网络设备投资成本，又可方便地进行操作训练，还可以进行团队协作等方面的配合工作，对于提升网络工程技术人员的专业技能和完成岗位职责效率有很大的帮助。
1虚拟仿真简述
虚拟仿真是一种可以测量网络性能的科学手段，即在计算机等设备上运用虚拟化技术建立模拟软件，通过虚拟仿真运行，在计算机中构建计算机实验平台并能够得到相关数据[2]。目前在计算机网络工程技术中常用的虚拟仿真软件很多，例如PacketTracer、eNSP、GNS等，根据国内网络工程技术的应用状况和发展前景来说，华为系列的网络设备及技术越来越普及，所以对华为网络技术的学习和应用就变得很重要，eNSP这个华为专用的网络虚拟仿真软件也就成了广大工程技术人员应当熟练掌握和应用的工具之一了。网络工程技术专用虚拟仿真软件eNSP功能非常强大，本软件内部集成了常见的交换、路由、安全及无线等网络设备，还有自带的案例库，既能满足初学者学习练习，又适合具备一定网络工程技术基础的专业人员根据具体工作任务设计、模拟工作情境，搭建相关网络模型，提前把客户的需求及设计方案演练成熟，为真实的工作提供了事半功倍的效果。本软件主界面如图1所示。
2虚拟仿真软件eNSP中的Cloud桥接
对于eNSP中的Cloud桥接,功能非常强大，既可以在虚拟仿真软件中把所有的网络设备根据工程设计要求进行连接和通信，更为重要的是可以通过这个Cloud桥接，把本地计算机的网络接口卡进行绑定，通过相关的配置，实现了虚拟设备与本地真实计算机的连接，再配合相关的远程终端软件如Telnet或Xshell等，把本地其他计算机与虚拟仿真软件进行通信，可以用多台计算机对虚拟仿真软件中的网络设备进行配置和操作，可以提升工作的效率，更高效完成网络工程任务。下面就实现上述虚拟仿真技术进行阐述。（1）搭建如图2所示的网络环境，交换机、路由器、防火墙及Cloud各一台。（2）接下来要把Cloud与其他网络设备连接起来，关键是要在Cloud中增加相关的接口，要注意Cloud中接口的类型要选择GE类，这样便于与其他三台网络设备进行连接。可以双击Cloud,打开其属性对话框，增加三个绑定信息为UDP的接口，然后在虚拟仿真主界面中用线缆把三台网络设备具体属性设置及最终结果如图3所示。注意，以上各个设备的IP配置时，交换机的管理IP地址与路由器和防火墙的接口IP地址应该和本地物理主机是在同一网段，建议先获得本地物理主机的IP地址，具体方法在下一步，这样便于后面进行测试和登录配置。（3）接下来的一步很重要，要实现Cloud桥接与本地物理主机的连接，这是整个仿真技术的核心步骤。首先要获得本地物理主机的上网IP地址，可以在“运行”中键入CMD命令，打开CMD的对话框，再键入IPCONFIG/ALL，找到本机上网的IP地址，如图4所示。在上面的图示中找到本地物理主机连接网络时使用的IP地址，假如本机使用无线网适配器上网，通过DHCP获得的IP地址为192.168.0.106，返回到虚拟仿真软件中，在图3中的界面左上角的绑定信息中选择刚才找到网络接口卡，再单击增加按钮，可以看到下面的接口列表中增加了一个属性为PUBLIC的接口，并显示本地无线网络接口卡的信息。如图5所示。（4）完成上面的工作之后，还要把本地物理主机与虚拟仿真软件中的网络设备进行连通，除上面要求的IP地址的配置条件之外，还需要在Cloud桥接属性中进行端口映射设置，把上述步骤中增加的所有接口进行双向通道的连接，本案例中有4个接口，故在端口映射表中有8条记录。最终效果如图6所示。（5）接下来应该是在虚拟仿真软件主界面中启动所有的网络设备，以便于进行本地物理主机与仿真软件中各个设备的连接登录测试。相关设备的启动界面如图7所示。以上所有的过程完成后，用本地物理主机进行网络设备的登录测试，应该可以进行正常登录。由于交换机和路由器及防火墙验证方式不一样，且也不是本文研究重点，故这里不再详细演示各个设备的登录过程。
3远程登录实现简析
在本地其他主机上正常安装远程登录软件，如Xshell,并且这些主机的IP地址应该和运行虚拟仿真软件的物理主机的IP地址处在同一个网络之中。然后运行Xshell软件，进行正确的配置，实现从其他主机上登录虚拟仿真软件中的网络设备进行操作和配置。Xshell的配置主要如图8所示。
【关键词】仿真技术；电子产品；设计研究
随着我国仿真技术的水平不断提高，目前已经被各行各业广泛应用到科学研究的工作中，并且仿真技术水平已经成为了评价一个国家在计算机技术领域的硬性指标，仿真技术的发展在很大的程度上与国家发展密切相关，成为了国家安全的核心技术。在设计和开发电子产品的过程中，其设计非常复杂，对内容的要求也非常的精细，如果设计人员不小心就可能会导致整个线路的崩溃，因此必须要重新开始，然而，仿真技术的应用不但大大减少了设计研发的周期，并且还有效的减少了电子产品的研发成本。
1电子产品仿真技术
电子产品仿真技术的应用和操作的过程，主要就是通过一种现代技术进行的计算机模拟的手段模型理论及相关信息。人们可以通过仿真技术的应用更好的认识客观事物，彻底地打破了探索性实验和理论研究的束缚，进而使用仿真技术进行高度模仿事物进行展示。仿真技术的广泛应用，可以促使人们可以更清楚、更细致的去认识未知的一些事物。随着仿真技术的不断发展，在我国电子产品的科学研究中的应用更为广泛，并且应用领域呈不断扩大的趋势，有效的实现了我国电子产品科学研发成本低、更新换代的速度较快，并且能够有效保障电子产品的质量，进一步实现了我国电子产品科学技术产业可持续发展。
2仿真技术在电子产品中的应用
随着我国仿真技术的不断提高，功能日渐强大，各种电子产品的设计中仿真技术的应用越来越多，仿真技术的发展越来越受到我国电子产品研发机构的喜爱和信赖。当前有很多非常知名的电子产品公司都在使用仿真技术对电子产品进行设计，利用仿真技术设计开发制成的、并且应用比较广泛的电子产品有：自动扫地机器人、自动开盖垃圾桶、自动冲水马桶、防盗报警器、全自动洗衣机等，这些电子产品已经逐渐的应用到了人们的日常生活和生产当中。依据很多的电子产品的设计实践证明，在设计和开发电子产品的过程中利用仿真技术能够非常快速的设计和完成电子线路，而且还可以利用设计完成的电子线路，完成对电子产品的使用和模仿，很大程度上有效地提高了设计和开发电子产品的效率。在设计和开发电子产品的过程中，其设计非常复杂，对内容的要求也非常的精细，如果设计人员不小心就可能会导致整个线路的崩溃，因此必须要重新开始，然而，仿真技术的应用不但大大减少了设计研发的周期，并且还有效的减少了电子产品的研发成本。随着我国信息化技术的不断发展，在未来社会发展的过程中对仿真技术电子产品的应用会越来越广泛，并且会随着社会的发展越来越趋于智能化。当前很多的电子产品中MUC就是其核心部件和核心机构，电子产品的智能化发展迅速，正一步一步走进人们的生产和生活当中。
3仿真技术在应用中的实际作用
3.1操作简便
仿真技术在实际的应用中的操作极为简单。仿真技术的操作非常便捷，利用仿真技术可以在同一个条件下完成电子线路的仿真和设计的工作。通过仿真技术的编辑和设计对电子产品的线路进行设计，并且还可以使用预览模式对其设计的电路进行仿真和预览。其实简单地说就是整个设计过程中，只要通过鼠标点击就可以完成，这样就大大的简化了设计电子产品的过程。
3.2电子产品的程序设计
利用仿真技术中ISIS编辑区就可以完成电子产品软件程序的编辑工作，同时可以将所编辑的内容编汇成统一的目标代码，这一系列的程序操作在仿真技术中都可以通过特定的方法进行操作。对于那些出现问题的仿真技术编程软件还可以将其自动的生成错误信息报告，并且在错误信息报告中也可以根据错误源飞出的范围查找出错误原因。
3.3仿真和调试
根据以上的操作步骤完成之后，对电子产品要进行调试的内容进行加载，首先，要在仿真技术软件中找出Editcomponent对话框，然后，在这个对话框当中正确输入本次所要调试的目标，并且在软件中要先设置清楚晶振频率是，然后点击仿真就可以进行仿真了。例如：在纯水机的仿真技术操作中，在满水或强冲等情况下可以对纯水机的操作进行模拟，并且其仿真的效果非常真实。
3.4电路板设计
在仿真技术中具有较高的布线功能，可以通过ARES实现对电路板的更改、电线摆放等功能。在仿真技术中，对电路板的设计非常人性化，不仅可以有效实现自动布置和撤销的功能，还可以依据设计者的思路，手动操作进行电路板线路的布设。
3.5制板过程
在完成前期的仿真工作和设计工作之后，要对设计的电子产品进行PCB的制板工作。
3.6制作完成
电子产品研发与设计中，仿真样品制作额按成是最后一步，将样本安装并成功调试以后就可以用在电子产品的研发当中。只要在制作的过程中将样本的按照省却的设计要求进行安装，然后对接点进行焊接就可以完成制作了。
4结语
综上所述，仿真技术在设计的过程中应用非常灵活，并且可以非常快速的完成电子产品的调试和设计工作，在当今科学技术不断进步过程中实现了快速、高效完成电子产品的设计和研发工作，使电子产品的设计变得更加的精致和细腻。仿真技术的发展对电子产品的设计和研发具有积极的推动作用，在未来的发展中也会有更多的电子产品应用软件被研发出来，为我国电子产品设计产业的可持续发展做出贡献。
【参考文献】
[1]韩志科，王筱吟，包海波.工业仿真设计促进制造业升级的作用机制研究[J].科技与经济，2014，v.27；No.16105：54-58.
[2]李伯虎，柴旭东，熊光楞，朱文海，全春来，张和明，王行仁.复杂产品虚拟样机工程的研究与初步实践[J].系统仿真学报，2013，03:332-337.
关键词：仿真技术 计算机网络 仿真技术应用
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）07-0000-00
随着电子计算机和网络技术的快速发展，远程计算机网络仿真技术的应用变得越来越普及，并且渗透到了越来越广阔的方面。在这个综合平台上，各种新的计算机技术得到施展，并且为世界的发展作出了杰出的贡献。
1仿真技术基本知识介绍
网落仿真技术是最近几年来，伴随着计算机技术的发展才逐渐兴起的一门新型的技术手段和网络操作的工具。这种技术是根据数学创建模型的原理加上相应的统计学只是，进行虚拟模仿的一种情况，也是进行网络技术的优化、完善和更新创造的一种新型的应用技术。一般情况下，仿真技术所用到的网络系数主要包括整体网络情况的统计以及网络应用各个环节的具体数据变化情况等等。运用仿真技术对网络进行整体的研究和把握，并且给出相应的评价分析的报告可以尽快的找到设计网络系统的过程中存在的问题，并且能够在最短的时间内制作出一套准确的评估优化、改进的方案。这样的系统必然给整个网络运行系统以及网络的管理等带来了绝对高的效率对外来网络技术的发展奠定了强有力的后盾。当前，网络的仿真技术主要包括对网络系统进行整体的规划、设计相关的网络程序，开发新的网络软件等等，他们拥有十分独特的因素：
第一点，网落仿真技术能够在最短的时间内，创作出一套相对比较完善的网络基础模型，并且进行模拟使用。基于这一特点，网络仿真技术能够很好的适应网络的特点和发展，并且能够对电脑系统的完善还有运行提供完整的数据支撑。第二点，网络仿真技术不但可以进行网络的设计和规划而且能够对相关的程序进行仿真处理，从而得到相应的网络预测方面的数据情况，这写数据能够对网络设计方案的改进提供一份十分可靠的保障。所以，这种仿真技术在很大程度上避免了以往计算机出现的计算问题以及程序故障问题，它能够进行职能的选择和优化，将错误降到最低处。第三点，网落仿真技术不但可以进行网络程序的优化，改进而且能够扩大网络系统的容量。创建更加先进的网络系统。特别是一些规模较大的网络系统设计的过程中有着十分大的好处。第四点，最开始进行仿真技术的应用耗费的资金并不多，而且可以持续的循环利用。
虽然，网络仿真技术有着如此之多的过人之处，可是它也仅仅是一种设计网络的方式和工具。尽管，它有如此多的有点，可是传统的网络设计的手段仍然不能抛弃，只有将传统的手段与网落仿真技术相结合起来，才能够达到十分优秀的网络设计效果，最大程度上避免出现误差。
2网落仿真技术软件介绍
2.1 OPNET软件的简要介绍
OPNET是OPNET公司创造的一个具有商业化特征的仿真性软件，这种软件拥有很强的建造模型的特点，而且拥有强大的、容量丰富的数据库，而且对外优化网络程序和系统等也十分的先进。它拥有众多的优势，能够给众多的使用者提供仿真服务，创造一个相对真实的环境。这种仿真技术，主要用于对网络通信技术的改进还有相关性能的分析，能够使单独的端口接收到来自世界各地的网络信息而且使用的通信系统十分的完善。特别是OPNET使用详细的协议模型还有相关的数据分析等都可以对不同规模的通信网络、普通的网络系统等进行快速的建模和模拟。当前，这款软件作为作为网络仿真工具中十分优秀的软件，它在网络仿真的环境中应用的十分广泛。
2.2 OPNET的网络建模环境介绍
OPNET的建模环境主要分为三个层次，它们分别为网络层面、各个节点的层面、以及发展阶段的层面。与此同时还会提供相应的编辑器。这些编辑器对该仿真技术的发展和建模有着重要的作用。在这三种不同的层次中，OPNET的网络模型确定了网络的物理环境并且对每一个节点进行了分析和定位，找到了各个节点之间的联系。并且绘制出相应的图形。这些模型能够描述系统的发展情况以及协议还有各个子系统与主系统之间的相互作用的关系。然后再有这一仿真软件对其每一个环节进行定义并且提出多样的建模方案。
3网络仿真技术未来发展走向
这些年来，伴随着网络技术的不断发展，网络程序的逐渐复杂化，使得网络规模日趋壮大，网络技术的发展越来越需要网络仿真技术的支持和保障。当前，网落仿真技术作为一种全新的网络设计工具以及程序优化方法，能够采用独特的方法对网络技术进行改进。现如今已经成为了支持网络技术不断发展、革新的重要工具。纵观国内外关于网落仿真技术的研究，越来越全面并且波及的行业也越来越广，由此可以推算伴随着网络程序的不断复杂化、网络数据的不断繁琐，网落仿真技术将有更加广阔的发展和应用的前景。我国关于网络仿真技术的研究比较晚，但是仍然在不懈的努力。
4 结语
仿真技术作为一种重要的计算机应用技术，对于各行各业的贡献都十分的巨大。它不但能够对网络进行总体的规划，而且还能够减少网络建设过程中出现的问题，提高决策的准确性和精确度。其对科学、医学、计算机、教育、通信等行业的贡献不可小觑。在未来的发展过程中仿真系统以其直观、便捷、人性化等诸多优点，在更多领域发挥作用，其技术也会变得更加的强大以及科学化。
参考文献
[1]（美）William Stallings，杜锡吾译.数据通信和计算机网络[M].北京：人民邮电出版社，1998.1.
[2]（美）TamaraDean，陶华敏等译.计算机网络实用教程[M].北京：机械工业出版社，2000，8.
[3]王应泉，肖治庭.计算机网络对抗技术[M].北京：军事科学出版社，2001，9.
[4]王文博，张金文.OPNET Modele与网络仿真[M].北京：人民邮电出版社，2003，10.
[5]陈敏.OPNET网络仿真[M].北京：清华大学出版社，2004，4.
[6]徐雷鸣，庞博.NS与网络模拟[M].北京：人民邮电出版社，2003，11.
【关键词】物流服务；计算机仿真技术；应用
随着科学技术的发展，自动化技术在物流行业中的应用增多，提高了工作效率的同时，自动化系统也越来越复杂。对于管理者而言，需要在生产过程中谨慎考虑每一个决策。在对B2B、C2C服务模式的特性与共性研究基础上，对物流服务评价指标体系进行设计，通过确定物流服务质量评价维度，在不同模式下，对电子商务物流服务质量评价指标体系进行构建。在这一背景下，计算机仿真技术的出现满足了物流服务的需求，管理者也将计算机仿真技术用于自动化物流系统中，提高了管理质量及服务质量。
1计算机仿真技术与自动化物流系统概述
计算机仿真技术在计算机技术的发展背景下也呈现出快速发展的趋势。计算机仿真技术是对研究对象应用数学模型进行模式，实现对研究对象了解的目的。对于计算机仿真技术而言，包含的学科内容比较多，如控制、多媒体及计算机技术等，属于多领域、跨专业的综合性学科。现阶段，人们也越来越多的会应用到计算机仿真技术，其发展潜力非常大。尤其是在一些研究对象对人体有危害或自身存在危险性中，通过计算机仿真技术都能解决。如核电站、宇宙飞船等研究。在物流行业的发展中，提高物流服务质量是行业发展的基础，而自动化物流系统的应用，能够促使物流服务质量的提升。自动化物流系统属于复杂的系统工程，在物流各个作业环节中集合了光、机、电等技术，实现了全过程自动化作业。该系统属于综合性计算机集成化物流管理系统，包含自动化高架立体库、自动引导车及往复式穿梭车、自动化输送、逻辑控制等系统。
2计算机仿真技术应用的步骤与方法
2.1仿真软件的选择
现阶段，市场中的计算机仿真软件种类非常多，适合物流系统仿真的软件数量也特别多，不同软件具有不同的特点、优势及局限。因此，在对物流系统仿真软件进行选择时候，要结合实际情况来选择。尽管仿真软件的种类较多，但其主要模块的功能都是一致的，主要包含以下模块：①Conveyer。仿真系统的速度、斜坡及宽度等参与均由该模块设置，由滚筒传输、非积放式传输及含积放式系统混合构成，其功能非常强大。②PathmOVer。在往复穿梭车、自动引导车及升降机等模型汽车中应用广泛且效果较好。③AS/RS。模块主要功能是自动存取，仿真系统自动仓的确定按照货架参数的选取实现。④Kine-matoc。对物流系统运行过程进行模拟是该模块的主要功能，对对象的自由度、运动方向等在仿真模型中定义，保证实体动作的详细模拟，如码盘动作、机械臂动作等。⑤BidgeCrane。机械臂的移动由该模块控制，实现对获取的拾起、下放等操作。⑥POWer&Free。与Conveyer模块的功能基本类似，都是对目标对象进行控制，不同之处是该模块主要针对的是悬挂在空中的对象。⑦Tanks&TIPes/Trains。主要针对气体、液体等物体进行处理，如配置、传输等。⑧AutOVie。用户可通过模型自定义相机的移动和场景，对高质量画面进行采集。同时，用户可对相机进行设置，实现采集画面的逼真，对图像可进行平移、缩放等处理。⑨Autostat。对仿真结果进行收集与分析，按照用户既定目标，给予参考方案，如降低成本、提高工作效率等方案。对仿真系统进行合理选择以后，就可以进行具体操作，
2.2建立仿真模型
按照系统工作流程与实际工作需求，对系统仿真模型进行构建，并对仿真系统相关运行参数进行确定。仿真模型建立以后，要进行逻辑控制程序的编写，依据自动化物流系统的工艺流程、物料流动过程及逻辑控制过程等仿真系统在对物料自动处理时需要的时间，对逻辑控制程序进行编写。
2.3仿真系统运行
在自动化物流系统中，应用计算机仿真技术，能够对物料出现的时间频率依据物流系统实际需求量进行计算，在物流自动化仿真系统中直接输入计算出的值，就能够对该仿真系统进行运行。根据物流系统生产班次，决定仿真系统的运行时间，二者的对应的关系，也可按照大物流系统来模拟。
2.4仿真结果优化分析
按照该仿真系统的运行结果来看，需要对无流量是否满足需求、流程是否畅通、系统是否存在问题等进行分析。对无流量是否满足要求按照数据统计结果能够直接判断。与传统的物流方式不同，商务物流整合了物流与电子商务的资源。商务物流在我国也经历了多年的发展，当前商务物流模式主要包含B2B、C2C两种。企业对企业的商务物流采用B2B模式，主要针对企业电子商务物流进行研究；消费者对消费者的商务物流采用C2C模式，主要以零售电子商务为研究内容。本文结合两种服务模式的特点与共性，设计电子商务物流评价指标体系，为物流方案的科学、合理建立提供依据。
3计算机仿真技术在物流行业中的应用前景
在通信、电力、生物、化工、交通等诸多行业和领域内，对计算机仿真技术已经普遍应用，并且随着技术的不断发展成熟，在更多的领域内必然会有更多的应用。在物流服务中应用计算机仿真技术，手下要对电子商务两种常用模式的特定与共性进行研究，B2B与C2C二者的共性主要表现为：在物流服务的内容方面二者是类似的；特性表现为：B2B是针对企业与企业之间的合作，而C2C是针对消费者对消费者之间的合作，将两种模式合作应用，能够使产业链更完整。在自动化物流仿真系统中，可对参数输入进行改变，实现对生产情况及波动进行仿真，模拟对系统带来的冲击，避免一些无法预料的因素出现，对系统堵塞可直观、形象的给出解决方案。能够在系统未投资建设前，就能够对自动化物流系统的生产信息及实际流程进行全面了解。现代物流产业在我国的起步时间较晚，因此在物流服务评价指标体系设计方面，还存在诸多不足，需要对电子商务物流服务从不同层面、不同角度来全面分析，对所涉及到的各类因素进行综合评估，并集合相关评价指标构成评价体系，实现不同模式下评价内容的不同。在实际工作开展中，要坚持遵循中心、重要、基本、关键及必要五大原则，确保评价指标体系的客观合理。本文对整体物流服务质量评价指标制度及物流服务质量评价量表进行参考，对评价的维度与模式从便利、可靠、响应及关怀四个方面确定，实现度电子商务物流服务的跟东与定位定价，促使我国物质服务质量的不断提升。
4结语
对自动化系统中应用计算机仿真技术的必要性进行分析，在此基础上对计算机仿真步骤和方法进行说明，讨论了物流行业中计算机仿真技术应用的前景。随着技术的不断成熟与发展，尤其是在物流领域内，对计算机仿真技术的应用必然会越来越多，加之在其它行业、领域内，也在不断对仿真技术进行应用，所以计算机仿真技术的发展前景非常广阔。本文同时也对电子商务物流模式进行研究，针对不同模式下服务质量评价指标体系的构建方法进行了简单介绍，为物流服务的客观、科学评价提供了依据。
参考文献
[1]范颖颖，王利勤.计算机仿真在物流系统管理中的应用研究[J].信息与电脑（理论版），2016，04（04）：41+43.
[2]余小花.基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计[J].自动化与仪器仪表，2014，12（19）：66~67+70.
[3]李晶，侯倩倩，田彬.浅谈计算机仿真技术在我国公铁联运物流系统中的应用[J].通讯世界，2014，22（18）：3~4.
[4]王莉.计算机仿真技术在自动化物流系统中的应用[J].自动化与仪器仪表，2015，04（15）：51~52+55.
关键词：建筑施工；虚拟仿真；应用
中图分类号：TU7文献标识码： A 文章编号：
引言：建筑施工行业是传统行业之一，在当前高新技术高速发展的背景下，其行业应接受高新技术带来的优势。在进行复杂大量的建筑施工时，为了保障不间断地有节奏工作，应使各个施工环节协同运作、步调一致，而要想达到这个目的就必须事先制定准确无误的组织计划和施工方案。而运用以往的工具和计算技术，早已难以保障准确地、及时地处理大量繁琐的施工技术资料。于是本文着重对虚拟仿真技术在建筑施工的运用进行了研究和探讨。
一、虚拟仿真技术的概念
虚拟施工技术（VC）是对实际施工过程的模拟。它运用结构仿真和虚拟现实等技术，在计算机等相关设备的支持下，对施工过程中的物品、人员、财产、施工过程进行逼真演练，以便事先发现施工中可能出现的问题，并采取相应的预防措施，在优化与控制能力、缩短工期、增强施工过程中的决策、减少风险和降低成本等方面均有显著作用。[1]
二、虚拟施工所需的技术支持
虚拟施工需要众多学科领域来提供技术支持，主要包括为虚拟现实技术、优化与建模技术、计算机仿真技术以及相关的软硬件技术。具体情况如下：
2.1虚拟现实技术。它综合了传感器技术、计算机图形技术、显示技术、计算机仿真技术等众多学科，它为人机对话提供了更直观和逼真的三维画面，而且还可以在多维空间上创建一个虚拟环境，以达到身临其境的感觉。
2.2建模与优化技术。应用此原理进行工程的设计、规划、管理、施工时可以综合全面地考虑在时间、经济和技术上的最佳方案，实现利益的最大化。优化方法也是虚拟施工中的一个重要技术。建模方法实际上是虚拟施工的另一种支撑技术。虚拟施工的模型包括：设计模型、基础模型和施工模型三大方面。其中施工模型与工艺参数联系在一起，以反映设计模型与施工模型间的交互作用。因此，施工模型必须具有以下几大功能：施工数据表、计算机工艺仿真、施工规划、物理和数学模型、统计模型等。
2.3计算机仿真技术。在土木工程中仿真技术主要运用在施工技术与管理和结构计算。计算机仿真技术是虚拟施工的最重要部分。在结构工程施工方面，内力仿真分析将直接给工程施工安全提供保障。[2]
2.4软硬件基础。虚拟施工技术是数据库技术、CAD技术与计算机仿真技术、计算机网络技术、虚拟现实技术、人工智能技术等多种学科技术结合而成的。只有当软件和硬件同时发挥作用才能使仿真技术得到充分利用。
三、虚拟仿真技术在建筑施工中的应用与现实意义
在建筑施工中虚拟仿真技术的作用不言而喻：首先，它有助于相关管理制度的完善和建筑市场的管理。在招投标时，虚拟仿真技术可以直观地对投标各方的方法、成效和施工工艺进行比较，从而达到公开、透明、公正、公平的目的。这样就大幅度减少了不正当行为的出现，对规范建筑市场管理有不可估量的作用。同时，它还能帮助判断建筑设计的合理性，以便对不合理处进行及时修改，优化设计方案，这对一些重大工程极其重要。因为设计方案毕竟都有一定的局限性，它主要由设计者的知识水平和施工经验来决定，因此对于同一个施工项目不同的设计师有着不同的方案，这时就需要用到虚拟仿真技术来科学地、直观展现不同施工方法措施和施工组织的具体效果，以便定量地对各种方案进行对比，真正实现施工方案的优化。运用虚拟施工技术能对整个施工过程进行事先模拟，使技术人员能在施工前最大可能地了解到各个构件在实际工程中的相互关系和相对位置，对施工方案进行相应调整，计算其相应工况应力，对多种施工方法进行实验分析。这样对于下面几个方面将会产生重大的作用：（1）建筑工程施工方案的选择和优化，我们知道，现在的建筑物因为设计师的不同，所以，基本上每一个建筑都有它自身的风格，这就导致了我们不可能复制建筑工程的施工过程。但是，如果采用施工虚拟仿真技术，我们就可以解决因为在施工经验的基础上建立的对于施工组织的选择和优化以及施工的方法所产生的局限性的问题。同时还可以直接的看到每一种施工组织措施和施工方法相结合时产生的不同的效果。这样就可以让我们更直观的从不同的施工方案中选择出最适合的施工方法，从而更好的完成施工。（2）施工技术的革新和新技术的引入，对于施工技术人员来说，施工虚拟仿真技术不仅能让他们更好的发挥出他们的创造性而且还能在成本很低的情况下完成施工新工艺的试验。这样，我们不仅降低了其试验的风险，还能大大的缩短引入和推广的时间。（3）施工管理，施工管理过程中不可避免的会出现质量、安全等方面的隐患，而施工虚拟仿真技术在模拟施工的过程中就可以让我们很清楚的看到这些安全隐患，从而在施工过程中能有效的避免或者尽早提出解决方法。（4）安全、生产培训施工虚拟仿真技术具有实效性、全面性的技术优势，对操作人员了解操作流程起到了重要作用，保证了施工任务的安全性，同时有效提高施工质量。（5）考察建筑设计的合理性.则也需运用大型工程设计施工虚拟仿真技术，该项技术不仅方便了对需优化部位的修改，更对业主、施工单位、设计单位三方的沟通与设计交底提供了便捷准确的方法。 [3]
四、虚拟仿真技术在建筑施工中存在主要问题：
计算机硬件和仿真软件本身的发展是仿真技术能否在建筑工程施工领域得以推广和应用所遇到的主要瓶颈。目前应用虚拟仿真施工系统所面临的难题有：（1）由于虚拟仿真系统具有需要在较高的专用工作站或实验室上进行的特点，导致了开发和应用要求的硬件平台较高，从而导致了企业在自行开发系统的过程中必须投入大量的资金和人力在专用虚拟实验室的建造以及国外进口设备和软件的购买上，这势必影响着企业的资金和人力资源。另外，系统的演示受设备的限制，移动的不方便性都在企业的考虑范围内。（2）单项工程的开发需要一个方便的开发平台，这个平台的提供需要一套面向建筑工程施工的专用集成型软件系统。由于虚拟仿真系统在工程施工中几乎没有集成型软件，导致了在单项工程进行开发时，需要从国外进口相关软件平台作为支撑，再加上工程施工中影响因素较多，以上的种种因素成为了开发一个项目所需成本较高的客观因素。（3）目前，虽然我国一些大型建筑企业集团已成为开发和应用施工定额软件、施工管理软件的主力。他们通过建立自己的设计研究院，为施工企业的技术人才培养创造了条件，而且部分的工程技术人员已具有一定的软件研发能力和应用水平。但是，无论是施工企业要引进专业软件人才，还是培养自己的开发骨干，都会给施工企业的开支造成巨大的压力。[4]
五、总结：随着虚拟施工技术的进一步发展，虚拟技术在土木工程中的应用将更加深入、普遍，它能大大提高工程管理和施工的效率，保证进度的进展，节约成本，提高安全性，减少工程风险等。在虚拟现实系统的施工组织与管理下，通过建立虚拟模型和虚拟施工过程来实现工程事先模拟，这必定会成为传统的施工管理的新篇章。
参考文献
[1]杜晓刚.虚拟仿真技术在建筑施工中的应用分析[J] - 中华民居 - 2011(6)
[2]黄明.虚拟现实技术在建筑施工中的应用 [J] -硅谷2010(8)
（西安外事学院工学院，陕西 西安 710000）
【摘要】现在单片机（Single-Chip Microcomputer）因其技术慢慢成熟，逐渐成为计算机发展和应用中不可缺少的重要方面，单片机（Single-Chip Microcomputer）技术的开发与运用彻底改变了传统的固有思路。本文选取电子琴系统作为例子来介绍仿真技术在单片机开发中的运用，并以单片机MCS-51和AT89S51软硬件协同（hardware-software codesign）的仿真技术来对整个系统进行模拟效仿,主要目的是为了突出单片机的普及程度,然后进一步对单片机（Single-Chip Microcomputer）技术的运用和发展起到促进的作用。
关键词 仿真技术；单片机；应用
0 概述
单片机（Single-Chip Microcomputer）操作起来方便快捷，而且单片机能够很准确地对数据进行处理，可谓是速度快、效率高，正因为这样，单片机（Single-Chip Microcomputer）被广泛应用到了各个领域，可以称的上是计算机的左膀右臂，更是其不可缺少的重要分支。往后，单片机（Single-Chip Microcomputer）内的RAM、ROM存储容量越来越大，编程也会越来越方便，输入/输出端口会变得更多功能化，工作温度范围更广、可靠性更高、抗干扰能力更强、内部资源会变得更为丰富。
与此同时，电子设计自动化(EDA)以计算机的硬件和软件为基本的工作平台因为集成电路和计算机技术的飞速发展已经发展成为可以独当一面，甚至可以是作为替代品来完成电子系统设计的重要工具。其中FPGA是一种新兴的可编程逻辑器件(PLD),与其它可编程逻辑器件(PLD)相比,具有更高的密度、更快的工作速度和更大的编程灵活性，FPGA是一种新兴的可编程逻辑器件可以取代现有的全部微机接口芯片实现微机系统中的存储器、地址译码等多种功能具有更高的密度、更快的工作速度和更大的编程灵活性被广泛应用于各种电子类产品中[1]。单片机（Single-Chip Microcomputer）的优点良多，如果一定要举例说明，那首先提到的一定是它物超所值并且操作起来简单灵活、数据处理的能力极为突出……而FPGA的高速规范等特点能使这两个设备相互结合，以后的发展前景无限。
（1）单片机的含义
单片机（Single-Chip Microcomputer）又称微控制器，诞生于1971年（由intel公司研制），是一种由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成的集成电路，优点在于可靠性高、体积小、扩展灵活、应用软件配套并且能耗小、价格低等。单片机的发展分为早期、中期、当前三个主要阶段，经历了由Single Chip Microcomputer到Micro Controller Unit再到System on Chip的升级阶段，单片机的发明对于电子信息技术而言是向前踏进了一大步。
第一阶段是初级单片机形成的阶段，该阶段的特点是存储器容量较小，寻址范围<4K,没有串行接口，指令系统功能弱。
第二阶段是高性能单片机阶段，该阶段的特点是结构体系较第一阶段而言更加完善且性能大大提高，面向控制的特点更是进一步突出（其中，MCS-51为单片机中的经典款）。
第三阶段是微控制器化阶段，该阶段的特点是片内面向测控系统外围电路增强，使单片机（Single-Chip Microcomputer）可以在复杂的自动测控系统和设备中方便灵活地运用。
（2）单片机的应用
单片机（Single-Chip Microcomputer）因为什么原故而被器重，进而可以被广泛的应用呢？其实究其主要原因该是因为单片机（Single-Chip Microcomputer）能被更轻松地应用到嵌入式系统之中。单片机（Single-Chip Microcomputer）数量众多（远超过PC机和其他计算的总和），甚至在数量上从某种意义而言竟然比人类的总和还多，可见其数量之多！单片机（Single-Chip Microcomputer）的家族随着科学的发展慢慢壮大起来，如今，几乎所有能接触到的电子产品（如手机、电话、计算器）中都少不了集成有单片机（Single-Chip Microcomputer）的存在，机电一体化产品（如B超、打印机、复印机等）中也有它，实时工业控制（如温度控制、生产线控制等）中也有它，交通领域（如工业控制系统、汽车）中同样也会发现它的踪迹。
单片机的发展可以使人们的生活质量得到很大的提高，因为单片机能够使家电网络化技术增强，随着单片机技术的不断升级与精进，会使我们的生活更加的便捷。
1 单片机的分类
单片机（Single-Chip Microcomputer）有了新的发展，根据市场的需求，单片机（Single-Chip Microcomputer）的运行速度不断得到提高，用户可以根据产品的需要进行速度的选择。
单片机（Single-Chip Microcomputer）根据二进制运算的结果可以分为8位、16位、32位单片机等……可以根据使用场合的不同分为高端单片机和低端单片机，也可以根据通用类型来区分，分为通用型和专用型单片机[2]。甚至可以根据涉及的领域来进行单片机的分类，如家用类、通信类、军工类等单片机的类型。
2 有关仿真技术
仿真技术(Simulation Techniques)是以仿真工具（Simulator）为探索方法，仿真软件（simulation software）为探索目标，通过建立仿真模型(Simulation Models) 和进行仿真实验（simulation experiment）的方法来对自己猜测的结论进行初步研究、初步分析、初步评估，进过一些列分析后再更深入地进行深层次的研究、分析、评估，并根据取得结果来对自己的结论进行判定的综合技术。仿真技术(Simulation Techniques)不像大的工程，进行该项技术完全不需要被场地、气象、环境等所束缚，可以根据需求反复进行，经济实惠。由于科学技术的发展，仿真技术(Simulation Techniques)也在快速地与时俱进，仿真系统研究的对象日趋复杂，所用的建模愈来愈复杂，规模也愈来愈大且可以涉及的范围也十分广泛。它与很多学科都有千丝万缕的关系，可以毫不夸张的说仿真技术(Simulation Techniques)是一门综合多种学科的先进技术。
随着仿真技术的发展，仿真技术(Simulation Techniques)的应用目的变得多样化、全面化。仿真技术(Simulation Techniques)是作为对实际系统进行试验的辅助工具而应用的，其目的可以包括但不仅限于系统的研究、系统的设计与分析、系统的测试与评估、操作人员的培训等……
仿真技术(Simulation Techniques)的应用不仅仅限于产品，更可以来进行方案论证，战术技术指标论证、设计分析、生产制造、试验、维护、训练等各个有需要的阶段，除此之外，仿真技术(Simulation Techniques)还可以用于多个或单个系统中，可谓是以较低的费用取得最好的可能性。
3 仿真技术在单片机开发中的应用探讨（电子琴系统设计）
关于低级别的模拟，软件和硬件协同仿真技术（hardware-software codesign）对此研究还比较完善，与普通的不同（软件调试环境、微处理器模型和硬件协同仿真RTL描述），它在相对良好的环境中，自备控制接口通过一个系列软件（经由处理器和硬件交互发起）来和软件环境和硬件环境进行对接，我们在这里以电子琴的开发为例，介绍软硬件协同仿真技术（hardware-software codesign）在电子琴系统中的应用。
3.1 整体设计
现在我们以电子琴系统举例子进行说明，仿真板（emulator）是硬件仿真（hardware simulation）和调试界面，系统执行（system performs）、单步执行（single step）、监控断点等功能都是经由单片机（Single-Chip Microcomputer）仿真软件来对它们进行负责和处理的。AT89S51 /MCS-51单片机、矩阵键盘（matrix keyboard ）、音频模块（NAMTM）和显示模块（display module）应该被包括在电子琴的系统设计之中。这样子进行系统设计是以该系统的硬件和软件设计的前期来验证其正确性和性能效率为主要目的。
3.2 MCS-51单片机
3.2.1 关于整体系统的设计
MCS-51单片机由Intel公司生产，由于运用时间较早，影响面又大，已经成为了行业中的标杆，且该单片机（Single-Chip Microcomputer）采用两种半导体工艺生产，一种采用高速度、高密度和短沟道HMOS工艺。另一种是采用高速度、高密度和低功耗的互补金属氧化物的CHMOS工艺。
3.2.2 关于单片机的设计
MCS-51单片机以一个8位CPU为首，该CPU就像人类的大脑一样，是MCS-51单片机的指挥台，指令由CPU发出，然后根据CPU发出的指令，CPU会有相关执行机构来对指令进行读入和分析，MSC-51单片机内含的所有部件都受CPU的控制。这个CPU是由8位算术/逻辑运算部件ALU、布尔处理器、定时/控制部件和若干寄存器等主要部件组成。
MCS-51单片机的3个寄存器，分别是内部有工作寄存器、专用寄存器和特殊功能寄存器。
MCS-51单片机的两个存储器是分别独立的，可以储存不同的东西，按储存类型分为程序存储器和数据存储器，这两个存储器各的寻址系统均不相同，而控制信号、功能和分开编址则统称为哈佛结构（Harvard architecture）。
3.2.3 仿真设计难点
如何进行源程序编辑中的查找和替换是仿真设计的一大难点，为了可以对源程序提供的查找和替换功能进行又快又准地编辑,在对其进行编辑处理时时,（焦点虽然处于编辑位置）但是查找替换功能依然没有办法顺利进行下去，此刻应该想到将焦点放到查找和替换的窗口上,想办法让系统能够暂时性地生成一个编辑窗体对象进行焦点的定位,使在编辑窗体内查找和替换内容的操作这一项设想成为现实。MCS-51的CPU不仅是一个庞大的类，而且是仿真软件的核心，这些大类可分为：数据传送类、算术运算类、逻辑运算及移位类、控制转移类、位操作类等，不仅如此，还需要对CPU内部的所有资源(内部RAM,寄存器,位操作区)进行定义。
3.3 AT89S51单片机
3.3.1 关于单片机的设计
AT89S51单片机，其中有40个引脚，4K字节闪存芯片上的程序存储器，128 字节的随机存取数据存储器，32个外部双向口，五个中断优先级嵌套中断，两个16位可编程定时计数器，两个全双工串行通信端口，WDT电路，片上时钟振荡器，低功耗、高性能的8 位芯片[3]。芯片兼容标准MCS-51指令集和80C51引脚结构，使用高密度，非易失性内存技术，可为许多嵌入式控制应用提供具有成本效益的解决方案。
3.3.2 关于结构的设计
电子琴系统具有的按键数量较其他而言略多，因此这次例子中将其按矩阵结构来进行排列，尽管键盘按矩阵的结构排列比按连接式结构排列相比，不论是从识别方式还是其他都要更加的复杂，不过这样可以使端口的利用频率得到提高。各个按键之间（包括每一行和每一列）行线和列线要根据电阻器的功率作参考进行对应的连接，而按键的状态只会显示数字“0”和“1”。当按钮没有被按下的时候，输出端行线的产量高，这说明键按还没有被按下时，下列线输入能够和芯片链接，而一旦某一个键被按下，输入端电压会显示变低，我们可以通过观察输入线的状态得知有没有按键是被按下的状态，这可以使系统的性能得到提高。
3.3.3 在设计中对音频模块和显示模块的设计
对AT89S51使用音频脉冲刺激其定时器，每个反向输出脉冲的时间不断地经过反向、反向、再反向的过程，然后通过蜂鸣器发出刚刚流程中产生出不同频率的脉冲信号后，优美的音乐就诞生了，这就构成了使电子琴系统的音频模块形成的基本因素。另外，将AT89S51 单片机的P2 端口连接到一共阴数码管a－h 的引脚上，可以实现电子琴系统的显示模块，能够在数码管上循环显示数字0-9，总之，单片机仿真技术由于考虑到软件的实际情况，模拟运行验证可以更真实的应用环境，系统设计更容易早期发现问题，避免设计错误，克服芯片的开发成本高的缺点[4]。对整个系统的软件进行一番模拟和操作，不仅能降低开发的风险，还能减少开发的时间和开发的成本得到。
把共阴极数码管a-h这8个引脚连到AT89S51单片机的P2端口的P2.0-P2.7，来形成电子琴系统应用的显示模块，数码管在应用中可以将数字0-9显示出来。
简而言之，在进行系统仿真的设计和开发时有几点是必须要考虑到的，那就是软件和单片机（Single-Chip Microcomputer）的实际情况以及运行并验证仿真模拟软件的可行性有多大，在系统设计的方案落实之前，一些前期的问题要尽可能的考虑周全，要将“三思而后行”的观念落到实处，这样可以使将来在软件运行时有可能发生的问题得到避免，并且节约了成本，避免了投资浪费的情况发生，同时这也是对人力和物力的节省，使单片机（Single-Chip Microcomputer）技术的设计开发成本在可行性范围内大幅度地降低。
4 总结
当今社会，杀毒软件和防火墙越来越智能化，但是归根结底这些软件主要还是针对用户的操作系统环境进行实时监测、检测和防御病毒。那么针对一些具有高要求的企业的网络，提前计划和部署相应的安全解决方案是非常有必要的。不难理解，对于一些不安装任何防火墙和杀毒软件的电脑，公司的重要文件通过网络泄露机密的可能性是很大的。但是，根据我们的实践可以知道，大多数情况下安全管理软件和防毒软件会互相冲突、互相报错，并且这问题不容易解决。但现如今，我们可以通过仿真技术在单片机开发中的应用很好地解决这个（安全管理软件与防毒软件相互冲突）问题，这样就会使得企业信息安全得到了很大的保障，安全性得到了提高，继而减轻了企业IT的工作负担和工作内容。
考虑以上因素，微控制器硬件因为软硬件协同（hardware-software codesign）仿真技术的研发，所以不再需要模拟的全部功能，不仅如此，该技术的创造发明能让一个成功的系统设计增强信心。换而言之，软硬件协同（hardware-software codesign）仿真技术能让系统设计的调整更加简便，能提前评估设计的性能，还可以让软硬件的检测更加的容易。软硬件协同（hardware-software codesign）仿真技术的研发在单片机（Single-Chip Microcomputer）开发中表现出了卓越的仿真能力，这无条件地让这个技术摇身一变成为现今最好的仿真工具之一，据此可得，仿真技术在单片机（Single-Chip Microcomputer）开发的进程中具有非凡地推广意义。在此，我们不难预测，随着科学技术的不断发展和计算机仿真技术的日益完善，单片机（Single-Chip Microcomputer）仿真技术能实现单片机（Single-Chip Microcomputer）开发应用的最大效益并且日后的应用一定会更加广泛。
参考文献
［1］李列文.FPGA低功耗设计相关技术研究[D].中南大学,2014.
［2］谈发明.基于中低端单片机的抢占式RTOS精简设计[D].南京理工大学,2009.
［3］徐金增.单片机编程仿真实验系统的设计与实现[D].山东师范大学,2009.
关键词：EDA；仿真；电子技术；教学
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0068-02
一、引言
电子技术是一门重要的专业基础课程，不同于电路分析或电路基础等，其突出特点是集理论与实践于一体，是一门既需要理论讲解，亦须实际动手操作才能深刻体会的基础技术课程。在电子技术课程的教学中虽然另开设有实验课，但也存在诸多问题。其一，实验课程通常过于集中于有限的几个环节或典型实验，缺乏普遍性；其二，实验资源不足，且时间较短，造成只有少数学生能真正有效地进行动手实践；其三，实验的方法与手段，包括实验环境，由于各种原因导致其往往与实际情况脱节。
实际上，在工程实践中，现代电子系统的研究，包括大型复杂电子系统在内，几乎都是采用先进行系统建模与仿真（原理或算法仿真），而后进行综合设计，最后实现的方法。在设计中，对于每一个子系统或子功能，同样采取先建模仿真，而后设计，最后实现的方式来进行。有鉴于此，我们在电子技术课程理论教学中，引入EDA（EDA：Electronics design automation）仿真，使得纯理论教学不仅更加形象生动，而且体现了课程与实践的紧密结合。通常，对于电子系统的研究而言，仿真可以描述为对研究的实际物理对象进行数学建模，用计算机语言将其转化为一个软件化系统；并根据在实际情况下可能产生的输入条件在计算机中产生对应的输入信号送入这个软件化的虚拟系统，再对系统性能进行评估，并据此完善和修正所建模型的参数与结构，最终使得系统达到设计要求。不同于一些课堂中所采用的专为教学设计的仿真软件，为了使学生能够了解现代电子系统的设计工具与方法，我们选取了当前主流的EDA工具来构建电子仿真系统，以使教学改革更好地与实践接轨。
具体而言，我们采用Simulink+ISE+ModelSim的组合，并结合MATLAB与HDL搭建仿真系统。使教师能够在软件化的虚拟系统中向学生演示与验证电子系统的功能，以充分发挥仿真系统高效率、低成本的特点，还能培养学生积极思考、分析问题的能力，增强学习效果。
二、电子技术课程EDA仿真系统
本文所采用的电子技术课程EDA仿真系统由Simulink完成原理与系统级仿真，ISE进行电路设计与综合优化，使用ModelSim来进行功能与时序仿真。
1.Simulink。Simulink是MathWorks公司推出的用于动态系统的多领域仿真与基于模型的设计工具。通常，Simulink可以作为附加组件集成于MATLAB环境中，也可以独立安装和使用。从1984年推出正式版开始，MATLAB逐步成为当今世界公认的科学工程计算领域最为优秀的软件，给科学研究人员、工程师和学生提供了一个出色的开发环境。与MATLAB的紧密结合增强了Simulink的可扩展性和可重复使用性，它可以直接访问MATLAB所提供的工具箱和用户自己的代码来进行算法研究、仿真，进行可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制，以及信号属性和测试输入数据的定义。Simulink给用户提供了交互式图形化工作界面，支持线性和非线性系统，连续和离散时间系统，或是二者的混合系统以及多速率（多采样率）系统。可对各类系统，包括通信、控制、视频处理、导航、雷达与图像处理系统等进行设计、仿真与测试。
2.ISE。ISE是Xilinx公司的FPGA/CPLD开发软件，它提供给用户一个集成综合化的开发环境。ISE集成了众多著名的FPGA/CPLD设计工具，其采用增量设计流程，支持HDL、原理图与IP核等多种输入方式，提高了设计效率与质量。同时，ISE还推出了结构设计向导，能方便地定制数字时钟管理单元和高速I/O口。对于在电子技术课程中的仿真，ISE中集成的HDL Bencher能够使师生根据输入条件方便地生成测试文件；对于时序逻辑电路，其集成的StateCAD可以根据从图形界面输入状态转移图而自动生成对应的代码，从而高效地实现对状态机的设计。此外，对第三方设计、综合与验证软件的支持越来越完善，扩展和丰富了其应用性。
3.ModelSim。ModelSim是由Model Technology公司开发的电子设计领域最受欢迎的仿真工具之一，其突出特点是其仿真速度快，仿真精度高。ModelSim支持VHDL、Verilog HDL以及二者的混合编程仿真，给用户提供了最大程度的便利性，它同时也是工业设计领域最通用的仿真器之一。ModelSim集成了性能分析、波形比较、数据流跟踪以及信号和变量显示等众多调试功能，支持行为级与寄存器级描述。
4.仿真系统结构。采用Simulink+ISE+ModelSim方式构建的电子技术课程EDA仿真系统结构如图1所示。
由图1可见，该仿真系统主要包括系统/算法级仿真子系统与电路/寄存器级仿真子系统两大部分。其中，系统/算法级仿真子系统主要借助Simulink平台实现，其中包含了采用M文件所建立的各类功能模块，通过S函数规则与Simulink接口。这一子系统完成系统与算法级仿真，主要用于向学生展示较复杂的大型电子系统设计与分析方法或过程。而其中的电路/寄存器级仿真子系统是依靠ISE与ModelSim建立的。依靠平台提供的原理图、HDL、IP核或状态机输入方式完成电路并输出仿真结果，主要用于对各种基本电路、门电路、组合逻辑与时序逻辑电路的教学，以及各类典型电路的功能与性能综合演示，引导学生深入理解理论教学内容。此外，系统还包括了人机接口，以实现对系统的控制及电路、激励模块的随时更新与修正。同时，通过从系统/算法级仿真到电路/寄存器级仿真，并接合人机接口对设计流程的控制这样一个完整的设计过程，可以使学生对实际设计流程有更切实的了解和体会，有利于以后的学习和实际工作。
三、结论
在电子技术理论教学中引入EDA仿真工具，使学生通过直观且易学易用的方式进行学习，并且亲自动手进行电路、寄存器或算法级的系统搭建，模块更新等实验，能够极大地激发学生的学习能动性和创造力，提高学习效率。同时，由于采用的是当下主流的仿真工具平台，能够使学生在学习的同时，接触到实际的开发应用环境，为今后的进一步深造和工作打下坚实的基础，达到学习与实际紧密结合的目的。
参考文献：
[1]田建艳，夏路易.EDA支持下的电子技术教学实践[J].教育理论与实践，2005，（6）：54-55.
一、汽车维修仿真软件概述
本文探讨的仿真软件是宇龙汽车维修仿真软件，该软件的界面如图所示。界面各种操作按钮简单易懂，操作方便，其中未拆下零件列表位于界面的右边，是当前操作区内零件的清单列表，用鼠标右键在操作区内的零件上点击拾取，列表中该零件的名称反白显示，用鼠标左键在列表中点击拾取零件名称后，操作区内相应的零件变成红色。而零件总成摆放区位于界面的左边，是摆放拆下的零件或总成的区域，拆下的零件或总成应放置在这里，根据需要可拖动零件或总成图标对其摆放位置进行调整，点击调整按钮，自动按当前的顺序摆放。工具箱及工具列表位于界面下方，是放置拆装、测量所使用的工具及量具的区域。它分为常用工具、专用工具、量具和其它四类，用鼠标左键点击相应区域会展开其列表，用鼠标左键点击零件小图标即可拾取该零件。操作区位于界面的中间区域，是进行零件拆卸和装配的区域。软件系统默认为“正常拆装模式”，该模式进行拆装或装配操作时，动作的速度模拟实际情况，单击拆装模式转换按钮，即转换为“快捷拆装模式”，操作时显示操作的结果，再次单击时又转换回“正常拆装模式”。通过界面还可以得到帮助信息，单击帮助按钮后会得到本题目相应的操作提示及参考信息。
二、汽车维修仿真软件具备的功能
第一，能任意方位展示汽车各零部件的构造，并对应标注各零部件名称。在实际教学中，学生可根据需要在计算机上对汽车各部件进行任意翻转、平移和缩放等操作，能够快速、直观地认识汽车各部分构造特征和对应结构的名称，同时学生还可通过这些操作了解汽车各部件之间的装配关系。
第二，可将组成汽车的各个子系统总成在车上拆下和装上，将各子系统总成进行分解和组装。通过仿真模拟汽车的拆装维修过程，来构建虚拟场所，做到不在车间胜似车间的效果。
第三，对汽车的分解和装配过程自动演示。在汽车维修教学中，可让学生先通过仿真技术软件对汽车各部件的分解与装配过程进行观看，对汽车维修拆装过程有个基本的认识，从而达到节省时间，让学生更快地掌握维修操作技能的目的。
第四，可对学生进行考核。仿真技术软件有教师对学生的考核功能，考核可以是统一形式，也可以是分组形式的，系统能自动对学习者的操作进行实时评价打分。
三、仿真技术在汽车维修教学中的运用
一是构建合理的教学模式。实践证明构建“课堂学习――仿真操作――实战训练”的教学模式对于提高汽车维修教学质量有显著的作用。这种教学模式是学生在课堂学习掌握一定的理论基础之后，运用仿真技术将理论专业知识与各种模拟设备相结合，并在虚拟环境中进行操作练习，当模拟操作达到一定程度后再进入实训场室进行实战训练，层层深入，逐渐加强。
二是提高维修效率。在汽车维修教学中，为了使学生能在最快的时间内找出故障问题并进行解决，可使用仿真技术进行大量的故障设置，故障排除训练，让学生见多识广，增加经验，并且在故障维修过程中设置时间限制，训练学生的快速反应能力，从而提高维修效率。
1系统结构
变电站数字物理混合仿真培训系统的总体结构如图1所示。其中数字仿真系统实现变电站及相关局部电网的实时仿真数据量的模拟。原有的变电站测控系统实现对全站工况的的监控与报警。数字仿真系统产生的数字信号通过高速总线发送给接口及模拟部分。从而实现与真实变电站一致的培训环境。数字仿真系统基本功能简介如下：（1）实时电网及全电网仿真服务器。实时电网服务器负责运行教学变电站相关的电磁暂态仿真程序，由双CPU构成，一个CPU用于仿真计算，另一个运行通信及协调软件，为信号输入输出接口提供准确、可靠的数字信号源。（2）调度员学员台。该子系统为学员提供真实的控制中心环境和SCADA软件功能。实时电网仿真程序模拟前置机向SCADA系统发送仿真电网的遥信遥测数据。调度员学员台可仿真数据采集和更新、派生数据计算和数据处理、越限和变位监视、拓扑着色、报警处理和人机界面等SCADA软件功能。
2关键技术及其实现
数字物理混合仿真接口技术数字物理混合仿真接口保证了实时地将数字量转换为模拟量。系统采用PCI总线技术将各功能模块紧密集成。数字模拟转换器精度为16位，具有多路同步D/A转换输出的能力。实时操作系统通过软件信号驱动数字模拟转换器、开关量输入输出器，电网实时仿真数字信号经数模转换、电流和电压功率放大器处理后转换为足以驱动变电站实际二次设备的电流、电压模拟量。实际设备的位置辅助触点连接至开关量输入器，当位置发生变化时，辅助触点的电位发生变化，开关量输入器根据采集端子的电位可以判断出状态变化并将其转换为0或1的数字量。同时，中断服务例程定时通过PCI总线读取开关数字量，从而实现开关或刀闸状态的采集。
3小河教学基地实施方案
在原有的小河教学变电站二次回路中，接入仿真系统，模拟现场CT、PT二次侧电压电流，采集相关开关量状态，将变电站二次设备驱动起来。其他一、二次设备均采用原有综合自动化设备不做改动。3.1 硬件系统配置3.1.1仿真服务器为了满足系统性能要求，实时仿真计算机的具体配置为CPU：2颗2.13GHzIntelXeon四核4MBCache，4GB内存，146GBSAS硬盘，15KRPM，网络适配器：100/1000MBAdapter2块3.1.2教员机教员机主要用于教案编制、运行方式的整定、一二次故障设置、系统维护管理、数据组织和对学员的监管等功能。采用DELLOPTILEX960MT，具体配置为：英特尔(R)酷睿(TM)4核处理器Q94002.9GHZ，2G内存，250GB硬盘，PCI1000M网卡，显卡：ATIRadeonHD4870512M独立显卡，键盘、鼠标、电源线，19寸宽屏液晶显示器，操作系统软件为windowsXPprofessionaledition操作系统。3.1.3信号输入输出接口装置信号输入输出接口装置是I/O信号扩展转换箱，高速、高精度同步输出数字模拟转换器，高速通信及开关量输入输出系统，电流、电压功率放大器构成。3.2 软件配置操作平台采用Linux实时操作系统，应用软件根据小河教学变实现功能的情况配备：仿真软件支撑平台软件，交互式、全过程电磁暂态仿真软件，I/O接口软件。
4现场应用情况
110kV小河教学变采用数字物理混合技术进行仿真，其主接线如图2所示，小河教学变及相关电网一次设备仿真采用数字仿真进行模拟，通过信号输入输出接口装置驱动小河教学变的二次设备。图3是母线发生CA相永久接地故障的仿真结果，其中从图3可以看出：在t=100ms时发生设定的故障，110kV#1母线的C和A相电压降低为0，110kV#1进线中A和C相由额定电流增大至1.63kA（有效值），在t=200ms时，110kV#1进线的母线侧开关三相跳闸后切断故障电流，110kV#1进线电流和110kV#1母线电压均降低为0。表明该培训仿真系统可以达到严格的实时性要求。
5结论
摘要：本文介绍了VERICUT仿真技术与工艺、制造的结合应用，通过对VERICUT仿真技术应用的初步探讨，工厂可结合自身情况，建立一套适合工厂的VERICUT仿真技术体系，将仿真技术与工艺制造全方位结合，形成规范化的系统仿真应用，从而提升工厂数控能力。
关键词：VERICUT仿真技术 五轴 控制系统刀具 数控程序
1 引言
随着数控机床的普遍应用，各加工制造企业逐步引进了一批先进的设备，其核心产品制造基本采用数控加工，主要在精密加工中心上完成，甚至是在集成化柔性制造单元上完成。但是各制造工厂在数控设备程序的仿真检验方面还相对比较落后，主要还是靠人工检查或CAM软件中的前置仿真模块进行进行简单的刀位轨迹的模拟，这种落后的技术状况严重地制约了数控设备生产能力的发挥，很难保障程序正确性，从而导致机床的利用率和安全性大大降低。具体存在问题有如下五方面：
（1）由于缺乏先进有效的数控程序验证优化工具，依然采用落后的检查程序方式，程序员编完程序后，缺乏有效的工具对数控程序进行仿真校验，这样极容易发生机床碰撞、零件干涉过切，甚至情况更为严重的事故（如发生刀具折断、机床主轴损坏等）。
（2）由于缺乏有效的程序仿真检验工具，工艺人员在生产加工零件时心里没有底，经常需要把数控程序在机床上空运行，或进行试切，直到没有错误才能正式加工，这种方式严重浪费了机床加工效率，制约着数控设备的最大生产能力的发挥。同时，由于不同产品零件的频繁试切，导致了大量材料的浪费。
（3）不能高效地对实际加工中的材料切除变化进行动态衡定和切削参数的智能动态补偿，不能有效识别零件余量的均匀程度，不能自动根据零件余量的变化变换切削参数；程序质量、可靠性和加工效率无法得到有效提高；由于切削余量的不均匀导致对工人的熟练程度要求高，劳动强度增大。
（4）数控编程过程中对数控程序质量的控制主要通过人为经验进行程序控制，存在大量冗余和低效的程序代码；程序质量很大程度上依赖编程工艺员的个人能力与细心程度，劳动强度大，人为因素多，质量稳定性差。
鉴于以上问题，许多工厂引进了VERICUT软件，并获得一些成功经验；本文针对VERICUT软件在生产、制造中的应用进行了一定层次的剖析，以节约人力、物力和成本为目的，以提高产品加工效率及质量为宗旨，改变原来程序中的不合理或低效率，实现程序优化，从而提高了生产效率。
2 VERICUT软件系统的应用
2.1 概述
VERICUT软件是美国CGTECH公司开发的数控加工仿真系统，由NC程序验证模块、机床运动仿真模块、优化路径模块、自动比较模块和CAD/CAM接口等模块组成，可仿真数控车、铣、加工中心和多轴加工中心等设备的数控加工过程，能进行NC程序优化，检查过切、欠切，防止机床碰撞及刀具、夹具干涉等。
2.2 工艺仿真环境的构建
为在VERICUT软件中实现NC程序加工仿真，需预先构建整个工艺的仿真环境，其仿真机床构建流程的过程如下。
（1）工艺系统分析：提取机床信息及运动结构模型，确定数控机床CNC系统型号、机床结构形式和尺寸、机床运动原理、各坐标轴行程、机床坐标系统以及所用到的毛坯、刀具库和夹具库等。
（2）建立机床几何模型：采用CATIA、NX等三维CAD软件建立机床运动坐标轴、刀具库和固定部件的实体几何模型，并转换成VERICUT软件可用的STL格式。
（3）建立机床文件：建立机床运动模型，根据机床信息及提取的运动结构模型，确定各部件坐标之间关系，添加各部件的几何模型，准确定位后将结果保存为机床文件。
（4）建立用户文件和控制系统文件：在VERICT软件中新建用户文件，设置CNC系统文件，根据数控机床建立需要的控制系统文件。
（5）建立刀具工具库：根据机床选用的刀柄类型、规格和刀具种类，构建机床刀具工具库。
（6）设置机床参数设置：在VERICUT中预设置，包括机床各坐标轴的行程，换刀位置、机床初始位置、机床参考原点和设置碰撞捡测等参数。
（7）全部设置完成后，保存所有文件，则仿真系统构建完成。
2.3 仿真技术系统应用
2.3.1 建立统一的机床模型库
以hermle_C800U机床为例：该机床是五轴立卧加工中心，所用数控系统为西门子840D Powerline，设备能实现X 、Y 、Z 、B 、C 五轴控制任意五轴联动，工作台为数控回转工作台。各轴的驱动电机全部采用全数字交流伺服电机，各轴的伺服控制全部采用全闭环控制，配置过载保护及报警功能，具体结构如图1。
图 1
2.3.2 建立刀具库
刀具库建立要对刀具和刀柄模型进行分别建立，然后用装配方式将各种规格的刀柄和刀具装配在一起形成刀具库。通过这种方式逐步建立完整的刀具库系统，使仿真中刀具参数规范化、统一化。编程人员可以从刀库中直接选取所需刀具进行仿真，减少出错环节。
2.3.3 建立机床系统库
VERICUT自带许多机床控制系统，如FANUC、SIEMENS等。工厂操作人员还可根据机床控制系统特点，自行编辑控制系统，设置机床指令。
3 VERICUT仿真技术与制造过程
随着企业的发展，产品的加工制造对机床设备安全、零件质量、加工效率以及生产管理提出了新的要求。而计算机技术的发展壮大，为工厂产品加工提供了仿真技术并应用到制造各个环节。以下我们以hermle_C800U机床加工某诱导轮为例，介绍了VERICUT仿真技术与生产制造的融合。
3.1 VERICUT操作流程
3.1.1 创建项目文件以及配置控制系统和机床
通常情况下，将对每一台不同型号或控制系统的机床创建一个项目文件模板，以创建项目文件以及配置控制系统和机床。
3.1.2 准备数控程序、刀具信息，以及定制好的项目模板
打开hermle_c800u项目文件，添加夹具、毛坯、设计模型；
3.1.3 调用主刀具库文件
通过点击刀具图标，从系统弹出的菜单中选择打开选项，用户可根据提示选择主刀具文件 。
3.1.4 定义加工坐标系
通过VERICUT提供的加工坐标系的用户可进行定义，确保与实际加工现场一致。
3.1.6 通过主窗口上的仿真按钮，进行数控程序的仿真和验证。
3.1.7 加工毛坯的尺寸分析以及与设计零件的自动比较
通过点击分析菜单，从系统弹出的菜单中选择X-测量规选项，能对加工毛坯的特征、叶片厚度、间距、设计模型等进行比较，包括去除体积等都可以准确的分析。当有较为复杂的加工零件时，可以和截面功能配合使用分析零件特征和尺寸，利用自动-比对菜单窗口。我们可以选择过切、残留、轮廓等比较方式，如图2所示。
图2
3.1.8 G代码验证及机床仿真
在接口窗口中，通过输出文件按钮，系统会自动启动VERICUT软件并将UG中的数据直接导入到VERICUT中。在VERICUT主窗口中运行仿真按钮，进行程序验证和机床仿真；
3.2 VEIRICUT与CAD/CAM软件的集成
VEIRICUT与CAD/CAM软件实现了无缝连接，用户可直接将CAD/CAM软件中的加工要素转入到VERICUT中，如毛坯、刀具、设计零件、夹具、加工坐标系等。这使我们的工作更方便，更高效、更快捷。
4 总结
在竞争激烈的市场环境下，安全生产是企业生存直奔，加工效率的提升是企业竞争力的源泉，将仿真技术与工艺制造完美结合，形成系统化的仿真应用，将提升工厂的整体实力。希望通过本文的介绍，能够为大家开阔视野，拓宽思维，使数控加工仿真技术应用能更好的为制造型企业服务，从而提升企业竞争力。
参考文献：
【关键词】电力电子技术；PSIM仿真；整流电路；斩波电路
1.引言
随着科技和经济以及电力电子技术自身的快速发展，电力电子技术日益成为了基础性和应用性都很强的技术，在电气工程、自动化工程、电子工程、通信工程等诸多工程领域已得到广泛应用，因此多数高校都将电力电子技术作为电气工程专业的必修课程。本课程主要讲授电能的转换和控制，通常是采用波形分析法进行分析，通过比较电路图和波形图的变化来阐明各种变流电路的基本原理和工作过程。由于电力电子变换器的电路拓扑形式多样， 而且所带负载不同时， 变换器的工作特性和输出波形等会发生相应改变， 现有的教材主要用文字、公式和波形图等方式讲述变换器的工作原理及过程。这种教学形式单调， 导致学生的学习效果差。同时随着高校课程的改革，电力电子技术的课时有不同程度的挤压，对于理论学时少而教学内容多的电力电子技术教学面临更大的压力。
现代计算机仿真技术为电力电子电路和系统的分析提供了崭新的途径，可以使复杂的电力电子电路、系统的分析和设计变得更加简单有效，同时也成为我们学习电力电子技术必不可少的重要手段。
PSIM是专门为电力电子和电机控制而设计的仿真包，仿真快速且有着友好的用户界面，PSIM还提供了强大的仿真环境，可以从事电力电子、模拟数字控制、电机驱动等方面的仿真。目前，应用PSIM进行电力电子系统的分析、建模、开发受到了广泛的关注。
本文采用PSIM仿真软件，对单相半波可控整流电路和升压斩波电路进行建模仿真，仿真结果与理论分析一致，验证了建模方法的正确性。
2.PSIM简介
PSIM是趋向于电力电子领域以及电机控制领域的仿真应用包软件，具有仿真高速、用户界面友好、波形解析等功能，为电力电子电路的解析、控制系统设计、电机驱动研究等有效提供强有力的仿真环境。
PSIM / elements中包含有丰富的控制元件库， 为电力电子装置设计与控制分析提供了良好的仿真开发环境。另外，除了PSIM / control中提供传统的（ 如PI模块） 控制模块同时， PSIM 还允许嵌入C /C+ + 等代码编写的控制算法。在PSIM6. 0和PSIM 9.1版本中还附加有SimCoupler模块， 能和Matlab /Simulink进行连接而共同仿真， 提高了PSIM 的仿真处理能力， 缩短了产品的设计周期。
PSIM具有快速的仿真功能和友好的用户界面等优点，针对各不同用户而提供的一种强有效的仿真环境。PSIM具有独特仿真速度、可控制任意大小的电力变换回路、及对控制回路仿真功能的特点，在各不同系统的仿真领域、控制环的设计、以及电机驱动系统设计领域被广泛应用。
另外， PSIM 官方网站提供免费试用版， 虽然试用版的仿真元器件个数受到一定的限制， 但并不影响本课程学习的需要。
3.典型电力电子电路仿真实例
下面分别以单相半波可控整流电路和升压斩波电路为例在PSIM中进仿真。
3.1、实例一 单相半波可控整流电路
电源为正弦交流电源，峰值为Ue=100V，交变频率为50Hz，电阻为2Ω，通过晶闸管的驱动信号频率为50Hz，触发角为30°。电路如图1所示。
图1 整流电路 图2 选择要显示的参数
（2）仿真结果
仿真时间设置： 仿真显示的起点时间（ Printtim e）为0s， 仿真显示的终点时间（ Total time）为0.04s。点击Run Simulation 进行仿真。选择要显示的参数如图2 所示， 当要显示的参数选择完毕后， 点击OK， 系统就会显示选中参数的波形， 如图3所示
图3 仿真结果波形图
理论分析，而仿真电阻R上的压降为29.7V，与理论计算相符。改变触发角，仿真电阻R上的压降也随即改变。通过控制触发角大小即触发脉冲的相位来控制直流输出电压的大小的原理学生就很容易理解。
3.2、实例二 升压斩波电路
电源电压为直流Ue=100V，电阻为20Ω，电感L=1000mH，电容C=1000uF，通过晶闸管的驱动信号频率为50Hz，电阻R=20Ω，IGBT的驱动信号频率是1600H z， 脉冲宽度为150°。通过改变IGBT 的驱动信号的脉冲宽度就可以改变IGBT的通断时间， 从而在负载端得到期望的高于
电源电压的直流。电路图如图4所示。
图4 升压斩波电路
（2）仿真结果
仿真时间设置： 仿真显示的起点时间（ Printtim e）为950ms， 仿真显示的终点时间（ Total time）为1000ms。点击Run Simulation 进行仿真。选择要显示的参数， 点击OK， 系统就会显示选中参数的波形， 如图5所示。
图 5 仿真结果波形图
理论分析，而仿真电阻R上的压降为141.35V，在误差范围内与理论计算相符。通过观察电感、电容以及负载电阻的电流波形，可以知道在IGBT导通时，电源对电感供电，同时电容对电阻供电；当IGBT 截止时，电源和电感共同向电容C充电，并向负载电阻提供能量。从而能够更好地理解升压载波电路的工作原理。
4.结论
由上述教学实例分析可见， PSIM 仿真程序的使用非常简单易学， 仿真结果直观， 可以使课堂讲解更加直观清楚，使学生对于课程的学习较以前更为轻松，说明了利用PSIM 对电力电子电路进行仿真可以使学生对电路有更为具体的认识，有助于激发学生学习的兴趣，提高教学质量，同时对于提高学生分析问题、解决问题的能力也有很好的效果。因此，在电力电子技术中应用计算机仿真技术是一个有益的探索，让学生掌握一些计算机仿真技术，对他们以后的学习很有帮助。
参考文献
[1 ]王兆安，黄 俊. 电力电子技术[M ]. 4版. 北京：机械工业出版社， 2000.
[2] 熊光楞. 控制系统数字仿真[M]. 北京： 清华大学出版社， 1982： 75-79.
[3] 周渊深. 电力电子技术与MATLAB仿真[M]. 北京： 中国电力出版社，2005.
[4]陈杰.MATLAB宝典[M].北京：电子工业出版社，2007.
[5] [日]野村弘，藤原宪一郎，吉田正伸（胡金库，贾要勤，王兆安翻译）.使用PSIM学习电力电子技术基础[M].西安：西安交通大学出版社.
【关键词】仿真技术；电路仿真；桥式整流电路；中高职教法改革
在上一个世纪中，发展最迅速，对人类世界影响最为深远的技术就是电子计算机技术，如今人类社会步入了信息时代，人们的工作、生活、学习、娱乐等活动都发生了翻天覆地的变化。计算机仿真技术（以下简称仿真技术）就是以多种学科和理论为基础，以计算机及其相应的软件为工具，通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术，它是随着计算机技术的发展而发展起来的一门新兴技术。
职业教育是直接服务于社会生产，担负着为社会培养高素质技能人才的使命，进一步提高教学质量，更好地服务于社会是每一个职业教育工作者最大的愿望。通过教学实践证实，在职业教育教学过程中引入仿真技术、广泛地应用仿真技术，是提高教学质量的一个很有效的途径。
在职业教育众多专业课程中，电子线路教学中存在的困难有一定代表性，现在就以电子线路课程的教学为例，来探讨一下在教学过程中引入仿真技术，给教学带来的变化。目前能够实现电子线路仿真的软件很多，但在教学中应用最多的还是Altium公司推出的Protel 99 SE 和NI公司推出的NI Multisim 10，本文以NI公司推出的NI Multisim 10为例。
NI Multisim 10是美国NI公司在2007年3月推出的NI Circuit Design Suit 10软件中的一个重要组成部分，它可以实现原理图的捕获、电路分析、交互式仿真、电路板设计、仿真测试、射频分析、单片机等高级应用。它有着直观的操作界面、丰富的元器件库、丰富的测试仪器仪表、完备的分析手段、强大的仿真能力、完美的兼容能力，将虚拟仪器技术的灵活性扩展到了电子设计者的工作平台，弥补了测试与设计功能之间的缺口，缩短了产品的研发周期，强化了电子实验教学。
现在假设要完成电子线路中的桥式整流及电容滤波线路的教学工作，在传统的教学模式中，教学的过程一般是这样进行的，首先由教师先将原理图画在黑板上，或用投影仪投射在屏幕上，再由教师口头分析讲解，然后学生做一点习题加深一下理解，有条件的组织学生做一做实验。这种教学方式多数情况下会出现下列一些问题。
首先电路的特性、工作曲线等十分抽象，学生在学习这些内容时，感到十分困难，很难培养学生的学习兴趣。
其次在实验过程中，通常的方法是将电路图接成面包板、万用板或PC板，然后使用电源、信号发生器、示波器、电表等电子仪器来进行测试。首先，制作电路板的过程既耗时、费力又浪费材料。其次学生实在实验过程中，由于都是第一次做，因此出问题的占大多数，如果出现问题，就得花费相当长的时间，才能弄清是器件本身有误还是制作过程有误，教师常常为解决一些和教学过程无关的困扰而大伤脑筋。最后往往由于上课时间有限，在学生很多问题都还没有得到很好解决情况下，就不得不草草结束，很难达到预期的效果。
再次对于一些原理比较复杂的课题，实物器件成本很高，学生操作过程中元件损坏率非常高，这对于经济相对较落后的地区的学校来讲，这是一笔难以承受的巨大成本支出，在这部分内容的教学过程中要做实验都是不太现实的，最后就只能教师嘴上讲讲就完了，其教学效果可想而知。
现在我们引入仿真技术，首先要求教学场地必须具备多媒体教学设备和学生实验（实习）设备（目前大多数职业技术学校都具备），在教师机与学生机上都装上NI Circuit Design Suit 10软件，有条件可以装上付费的正版软件，无条件可以装上试用版。
教学的第一步：
教师在教师机上操作，通过投影仪将操作过程投射在屏幕上，学生在学生机上跟着教师操作。开启NI Multisim 10软件，先将所需要的元件从元件库中拖到软件的工作界面上，然后就像画图一样按照原理图接好连线，再将要用到的仪表也从元件库中拖到软件的工作界面，接好线，最终结果如图1所示，总共用时不会超过5分钟。
图1 桥式全波整流线路原理及仿真图形界面图
教学的第二步：
让学生自己动手，分别在不同的条件下启动仿真，读取万用表（如图2）、电压表（如图3）和电流表（如图4）的值，并填入表1中，并计算表中相关的值。同时观察不同状态下示波器显示波形，并比较各状态下波形的差异。
表1 桥式全波整流线路仿真数据记录表
仿真测试条件
线路状态 万用表（V）
输入电压 电压表（V）输出电压 电流表（A）
负载电流 输出电压/
输入电压
J1断开、J2闭合、R1=1K 43.983 38.781 0.039 0.904
J1闭合、J2闭合、R1=1K 43.990 60.938 0.061 1.385
J1闭合、J2闭合、R1=100Ω 43.980 58.741 0.587 1.336
J1闭合、J2闭合、R1=10Ω 44.016 47.939 4.794 1.088
教学的第三步：
让学生自己分析讨论所得数据和波形图，回答下面几个问题。
交流电经过桥式整流电路后发生了什么变化，变化的原因是什么？
桥式整流电路加上滤波电容后，对线路的功能有什么影响，为什么？
改变负载电阻的大小，对线路的功能有什么影响，为什么？
（4）在不同状态下，输出电压与输入电压的比值大致在什么范围内变化？
教学的第四步：
由老师归纳总结，给学生们分析线路的工作原理 ，把需要学生掌握的知识要点给学生强调和梳理。
教学的第五步：
调NI Multisim 10软件中的breadboard 功能，原理图中所有的元件都已经放在工作窗口中下方的工作台上，只上将元件拖到虚拟面包板上，就可以进行虚拟接线练习。
教学的第六步：
如果有条件的可以用实物将上述操作过程重新做一次，用真实元件做成真实电路，再用真实仪表去测试相关的数据。然后可以比对仿真结果与实际操作所得结果之间的差异。
从上述教学流程可以看出，引入仿真技术进行教学之后，课堂不再是以教师的口述笔绘为主，而是真正的把课堂还给了学生，学生成了教学活动的主角，整个教学活动主要是以学生在教师引导下的实践、总结、分析、讨论。抽象的电路特性和工作曲线变得具体形象，沉闷的课堂变得生动，学生的动手欲望得到满足，学生的学习热情被充分的调动起来了。有了这样的课堂教学，我相信教学质量的提升是必然的。
时代在变迁，技术在进步，我们的教学工作也应因时俱进，不可墨守成规，要敢于把新的技术手段引入教学活动中，仿真技术就是一项非常值得在教学工作推广的新技术。
参考文献：
[1]清华大学电子学教研组.模拟电子技术基础.高等教育出版社
[2]赵建领.Protel99 SE 设计宝典.电子工业出版社
