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电子专业工具软件之PROTEUS基本使用

PROTEUS仿真国际象棋实例:路径:帮助栏目下的PROTEUS VSM CHESS SAMPLES下的TINY CHESS GNU CHESS

第一章

Proteus概述 

英国Labcenter公司的Proteus软件,作为一个从设计到完成的完整电子设计与仿真平台,由于其能实现电路仿真与处理器仿真的有机结合,为电子学的教学与实验提供了革命性的手段,现在已经被越来越多大学采用为电路、单片机与嵌入式系统实验室平台及创新平台.

PROTEUS是电类课程教学的先进手段;

PROTEUS是电类课程实验的虚拟平台;

PROTEUS是电类课程设计、毕业设计和实习、实训的创作园地;

PROTEUS是电类课程——产品研发的快速、灵活、经济的设计方法;

PROTEUS是电类课程教改的新思路 

PROTEUS1989年问世至今,经过了近20年的的使用、发展和完善,功能越来越强,性能越来越好。已在全球广泛使用。在国外有包括斯坦福、剑桥等在内的几千家高校将Proteus作为电子工程学位的教学和实验平台;在国内也有众多大学正在体验Proteus的独一无二的功能并申报大学计划。

革命性的手段:

独一无二的Proteus软件是来自英国

Labcenter electronics公司的EDA工具软件,Proteus软件有十多年的历史,在全球广泛使用,除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外,其革命性的功能是:将电路仿真和微处理器仿真进行协同,直接在基于原理图的虚拟原型上进行处理器编程调试,并进行功能验证,通过动态器件如电机、LEDLCD开关等,实时看到运行后的输入输出的效果,配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等,您不需要别的,Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境!

Proteus的结构体系图表如下:

PROTEUS PROTEUS VSM(虚拟系统模型) ISIS    智能原理图输入系统
PROSPICE
微控制器CPU
器件VSM动态器件
ASF    高级图表仿真
PROTEUS PCB DESIGN(印刷电路板设计) ISIS    智能原理图输入系统
ASF    高级图表仿真
ARES   高级布线编辑软件

 传统电类实验教学与采用PROTEUS vsm实验教学的对比图如下: 

传统硬件实验 Proteus VSM仿真实验
针对不同的实验要不同的硬件装置 Proteus VSM只需一台通用的计算机
针对不同的硬件需要不同的昂贵的在线仿真器 Proteus VSM所需花费很少
测试仪器如示波器、逻辑分析仪、信号源等需要额外的投资 Proteus VSM含有11种虚拟仪器
学员的数目受限于所购物理硬件的数目 无限使用,用户数目不受限制
重置实验或修改电路将非常麻烦及可能出错 电路设计在Proteus VSM中是简单又灵活,允许学员方便快捷的实验
学员的错误操作可能导致硬件的故障并带来额外的经济负担 Proteus VSM是安全的,仪器是虚拟的
实验只能在实验室中进行 Proteus VSM不受地理限制
学员在编写软件之前,必须在实验室配置好硬件电路 预先准备相关的电路知识即可

 学员在编写软件之前,必须在实验室配置好硬件电路

PROTEUS 的主要功能

1、PROTEUS vsm

PROTEUS vsm能实现数字电路、模拟电路及数/模混合电路的设计与仿真,特别是能实现微控制器与外设的混合电路系统、软件系统的设计的仿真,后者是PROTEUS 最具特色的革命性功能。

2、PROTEUS pcb design

PROTEUS pcb 设计系统是基于高性能网表的设计系统组合了ISIS原理图捕捉和ARES PCB输出程序,构成一个强大的易于使用的设计PCB的工具包,能完成高效、高质量的PCB设计。所有的PROTEUS pcb 设计都包括一个基本的SPICE仿真能力,还可以加入ASF来扩展该功能。 

本课程的重点叙述:PROTEUS VSM功能中的微控制器与外设的混合电路系统、软件系统的设计的仿真

Proteus是一个电子设计的教学平台、实验平台和创新平台,涵盖了电工电子实验室、电子技术实验室、单片机应用实验室等的全部功能,为当今电子类专业的教学改革提供了强有力的手段。

  

PROTEUS 的主要功能模块及资源

一、PROTEUS ISIS

PROTEUS ISIS 直译为智能原理图输入系统。

它是智能原理图设计、绘制和编辑的环境;

它是数字电路、模拟电路及数/模转换混合电路设计的仿真的环境;

它是处理器与外设的设计、仿真和协合仿真环境。 

它为单片机系统的实时交互式仿真提供了结构体系;

它为单片机编辑源程序、产生目标代码提供了管理系统

它为仿真测试提供了虚拟仪器和ASF

具体特点如下:

a、个性化的编辑环境:可自定义线宽、填充类型、着色、字体等,用户界面友好、时尚;

b、快捷选取/放置元器件:可在众多的元器件库中,进行模糊搜索元器件,放置、编辑方便快速;

c、自动捕捉、自动布线:鼠标驱动绘图过程,以器件为导向自动布线,自动放置连线、点等,使连线轻松、快捷;

d、丰富的元器件库:ISIS的库中有TTL\CMOS\ECL元件、微控制器(单片机)、存贮器和模拟集成电路,二极管,双极性晶体管、场效应管等半导体器件,合计8000余个,库中还包括PCB封装;

e、可视化PCB封装工具:可对元器件进行PCB封装定义及PCB图预览;

f、层次化设计:具有子电路器件和属性值参数化的层次化设计;

g、总线支持:完全支持模块电路端口、器件引脚的页内终端总线化的设计;

h、属性管理:支持自定义器件文本属性、全局编辑的外数据库引入;

i、电气规则检查、元器件报告清单等;

j、输出网络格式:Labcenter SDF\SPICE\SPICE-AGE\Tango\BoardMaker等。另外还支持多各图形格式输出 

二、PROSPICE混合模型仿真器

PROTEUS vsm的核心是PROSPICE。它是结合ISIS使用的混合模型仿真器,它由SPICE3F5模拟仿真器内核一快速事件驱动数字仿真器组成。因为采用了SPICE内核,所以可选用众多厂家提供的SPICE模型,在VSM中约有6000个模型。

三、单片机模型库

PROTEUS是目前能够对多种系列众多型号的单片机进行实时仿真、协同仿真、调试与测试的EDA工具。目前已有的能仿真的单片机模型如下:

Proteus VSM的单片机模型

单片机模型系列 单片机模型
8051/8052系列 通用的80C31\80C32\80C51\80C52\80C54\80C58

..\AT89C51\AT89C52\AT89C55。。。。。。

Microchip PIC系列 PIC10\PIC12C5XX\PIC12C6XX\ PIC12F6XX\ PIC16C6XX

\ PIC12C7X\ PIC16F8X\ PIC16F87X\ PIC16F62X\PIC18F。。。。。

Atmel AVR系列 现在型号。。。。
Motorola HC11系列 MC68HC11A8\MC68HC11E9
Parallax Basic Stamp系列 BS1\BS2\BS2e\BS2sx\BS2p24\BS2p40\BS2pe
ARM7/LPC2000系列 LPC2104\LPC2105\LPC2106\LPC2114\LPC2124\Arm7TDMI\_s