随着虚拟现实技术的不断发展,虚拟实验的相关研究日益深入。实现虚拟实验系统的难点是如何建立合理高效的系统仿真模型,但当前的虚拟实验仿真模型在模型自身和模型控制方面还存在局限性,不能很好的满足系统的要求。为了建立一种合理高效的仿真模型,将Petri网、面向对象的方法与计算机仿真建模理论相结合,提出了一个面向对象的系统仿真模型。通过对微机接口技术实验的深入研究,结合离散事件系统理论和面向对象仿真方法,提出面向对象的系统仿真建模框架。该框架将模型实体和模型控制相分离,从模型关系、模型行为和模型交互三方面对模型进行描述。模型实体由面向对象的虚拟器件模型描述,模型控制则通过逻辑电路仿真调度算法实现。虚拟器件模型分为原子器件和耦合器件两个层次,原子器件是系统最基本的单元,耦合器件由原子器件和其它耦合器件构成。逻辑电路仿真则通过基于有色Petri网提出的受控有色Petri网(Controlled Colored Petri Nets, CCPN)模型来实现,负责系统、器件及其之间的消息传递和链路控制。CCPN模型在有色Petri网的基础上引入受控门函数集,并按照充分考虑逻辑电路特殊性和稳定性的激发规则,加入有效的约定,较好地解决了逻辑电路仿真过程中电路拓扑结构难以有效描述的问题。系统模型实体与控制相分离的结构大大提高了建模的效率和准确性,并增强了虚拟器件的独立性和可复用性,使模型库更简洁并易于完善,对相关仿真领域的研究有较高的参考价值。