随着信息技术和通信技术的快速发展，嵌入式系统广泛应用于工业、国防、运输、航天和办公等社会各个领域。嵌入式系统课程由于其高度的实践性，成为高校适应社会需要而逐步开设的课程体系之一。然而，传统的嵌入式系统实验教学存在着设备资源有限、实验模式单一以及学习时空受限等问题。
为了解决传统实验教学中实验设备少、实验模式枯燥、时空受局限等问题，本研究设计了一套基于ARM7内核的嵌入式系统虚拟实验平台。通过采用Proteus和Keil开发工具，并利用虚拟仿真技术，设计实现了包含基础型知识平台和综合型知识平台的双层次虚拟实验平台。平台以外部中断实验为例，详细介绍了设计过程，包括实验要求、硬件设计、软件设计和联合调试等关键步骤。
ARM7是一种广泛使用的32位RISC处理器，以其高性能、低功耗、成本低廉而受到青睐，尤其适用于嵌入式应用。ARM处理器的内核架构适合于嵌入式系统的需求，因此被大量嵌入式设备采用，成为学习嵌入式系统的一个重要平台。本研究充分利用ARM7内核的特性，实现了虚拟实验平台的设计。
通过模糊综合评价理论对该虚拟实验平台的教学效果进行了分析，实践结果表明，学生对使用该平台进行教学的总体评价等级为优秀。该平台的实用性得到了学生和教师的认可。该研究不仅为学生提供了更丰富、更灵活的学习资源，也对提高教学质量和效率起到了积极的推动作用。
本研究的实验平台设计分为两个层次：基础型知识平台和综合型知识平台。基础型知识平台主要面向初学者，以教学基础的嵌入式系统理论和简单实验为主，帮助学生建立起嵌入式系统的基本概念；综合型知识平台则更加注重综合性实验和项目实践，通过解决实际问题来锻炼学生的综合应用能力。
设计虚拟实验平台的主要步骤包括：
1. 实验要求：根据教学目标确定实验内容和要求，确保实验设计符合教学大纲和学生学习的需要。
2. 硬件设计：在虚拟环境中设计实验所需的硬件电路，包括处理器、存储器、输入输出设备等。
3. 软件设计：编写程序代码，实现预定功能。在虚拟实验平台中，软件设计是通过编写嵌入式C语言或汇编语言代码来完成。
4. 联合调试：将硬件设计和软件设计结合起来，通过虚拟仿真环境进行调试，确保实验能够正常运行。
采用Proteus进行硬件设计的模拟，利用Keil进行软件开发和调试，这样的组合大大降低了硬件成本和风险，同时也提高了开发效率。
模糊综合评价理论则是一种利用模糊数学处理实际问题的评价方法，它通过构建模糊关系矩阵，结合专家打分或学生反馈等信息，对评价对象进行多方面、多层次的综合评价。这种评价方式能够比较客观地反映出嵌入式系统虚拟实验平台的教学效果。
总体来看，基于ARM7的嵌入式系统虚拟实验平台的设计研究，不仅解决了传统实验教学中存在的问题，还提升了教学质量和学生的学习效率。该平台的成功设计和应用，对其他高校在嵌入式系统课程教学改革方面，具有重要的参考和借鉴意义。随着虚拟实验平台的不断完善和推广，相信能够为培养更多优秀的嵌入式系统工程师和研究人员做出贡献。
