技术学习神器：VC02虚拟元器件仿真器
VC02仿真器的功能展示 VC02仿真器是一款与VisualCom软件平台配套的硬件模块，你通过该模块能够与VisualCom软件平台自带元件库中的海量元器件通信，从而获得与实际元器件相同或相似的应用效果，而不需要再去多次重复购买元器件，大大了降低技术学习成本，自带的通用驱动接口也能够大幅度提升元件或模组的测试效率。简单地说，它可以替代大多数常用元器件或模组（作为输入），或驱动常用元器件或模组（作为输出），而你需要做的工作就是：为虚拟元器件分配仿真器上的引脚即可（如果作为输出来驱动你的硬件模块，还需要预先设置输出的数据，毕竟硬件模块的具体效果肯定由你决定），下图为VisualCom软件平台中的“引脚分配”对话框。
举几个例子，当使用你的系统驱动“基于MAX7219的LED数码管模组”虚拟元器件（型号SLED8X1M01S02B），相应的效果如下：
如果使用“针对MAX7219的串行接口” 虚拟元器件（型号SF16C01A）驱动你的硬件模块时，相应的效果如下图所示（附预置数据图）：
当使用你的系统驱动“基于HD44780的LCD1602模组”虚拟元器件（型号LM016L）时，相应的效果如下图所示：
当使用“针对HD44780的6800接口”虚拟元器件（型号IF6800C01/02）驱动你的LCD模组时，相应的效果如下图所示（附预置数据图）：
当使用你的系统驱动“基于ST7920的LCM12864模组”虚拟元器件（型号LM416L）时，相应的效果如下图所示：
当使用“针对ST7920的6800接口”虚拟元器件（型号IF6800C03）驱动你的LCD模组时，相应的效果如下图所示（附预置数据图）：
虚拟元器件的仿真结果与实际元器件完全相同，这就是VC02仿真器最基本的功能：要么采集输入数据以控制虚拟元器件的行为，要么输出数据控制实际的硬件模块（双向数据自然也不在话下）。写在前面（1）本模块与VisualCom软件平台配合使用，并且需要安装USB驱动，相应的USB驱动安装工具位于VisualCom软件平台安装目录的 driver文件夹中（一键即可快速安装），安装详情见VisualCom软件平台“帮助”菜单（仿真模型开发手册，VisualCom使用教程，器件库参考手册亦可从此获取），如下图所示：
（2）VisualCom软件平台目前仅支持Windows 64位操作系统，但其可独立使用（不需要配合仿真器），所以建议先下载安装该软件平台并熟悉一下后再购买该模块（以避免模块到手后却发现电脑无法安装VisualCom软件平台的状况），相应安装包的百度云盘链接如下：
链接: https://pan.baidu.com/s/1AW4mKHjztEP1clLscabwUg提取码:683e
VC02仿真器的硬件特性
（1）USB 2.0接口（Type B母座）供电与通信，无需额外电源
（2）2.54mm简易牛角插座（DC3-20）作为数据输入与输出（出货时已使用标签纸封住，请在VisualCom软件平台检测到该模块后再撕下）
（3）18个可配置引脚，+3.3V输出，所有引脚均可接受+3.3/+5V输入
（4）所有引脚均可随意配置为输入（悬浮、上拉、下拉）或输出（推挽、开漏）模式，如果你具备编程能力，也可以在元件模型开发时随时修改相应的模式
（5）每个引脚均可配置为中断输入（适用于时序逻辑器件的触发类型引脚）
VisualCom软件平台的优势 VC02仿真器需要与VisualCom软件平台配合使用，后者是由微信公众号《电子制作站》团队自主研发的一款与Proteus相仿的电子元件与模组仿真平台，但是支持更多元器件与模组，而且还能与硬件模块配合使用，完全打通虚拟与现实的信号链路，其主要特点如下：
（1）海量元件。VisualCom软件平台包括但不限于常用的LED、数码管、点阵、LCD显示、OLED模组、EPD模组、VFD模组、蜂鸣器、直流或步进电机及常用6800/8080/SPI/I2C驱动接口等等，只要将其从库中调出并分配仿真器引脚编号，你就可以使用自己的系统（像驱动真实元器件一样）驱动虚拟元器件获得相同或相似的效果。
为尽量减少库中冗余元件的数量，VisualCom软件平台自带库中的元件尽量将现实元器件的各种属性整合在一起。以最简单的LED数码管为例，不同背景（或段）显示颜色、不同结构（共阴或共阳）、不同类型（下小数点、中冒号、上小数点）的数码管并不分别制作元件（而凑元件数量），而仅使用一个元件代表，你可以在“自定义”属性中灵活定义自己想要的属性，如此一来，相同的LED数码管即可表现出不一样的效果。
（2）内置常用测试驱动或控制接口，高效验证常用元器件或模组。可别以为VC02仿真器只能够配合VisualCom软件平台作为显示屏使用，你还可以通过VC02仿真器控制外围硬件模块，简单的开关、按键自然不必多说，Interface库中还包括很多常用的并行或串行驱动接口，包括6800、8080、三线或四线SPI、I2C等等，你只要设置需要发送的数据，VisualCom软件平台就可以驱动VC02仿真器生成相应的时序来驱动芯片。例如，“针对MAX7219定制的接口”元件可调节每个电平间的延时、多个16位数据间延时、发送数据的有效位宽以及背景与信息行颜色，驱动真实的MAX7219显示模组自然也不在话下。
再例如，“针对LCD1602定制的接口”元件可以选择是否读忙标记，并且控制电平延迟与数据间的延时，界面也可以显示相应的状态，例如，正在读忙标记、忙标记确认、写入数据或指令等等。
通用SPI接口元件可以调整发送的位宽、时钟极性、时钟相位、是否高位先行等属性
（3）虚拟元器件之间也可以互相控制。你可以使用VC02仿真器让自己的系统驱动VisualCom软件平台中的元件（或者反过来）成为可能，那么，能否让虚拟元器件之间也进行互动呢？拥有VC02仿真器即可实现。
例如，Display库中存在“基于MAX7219的数码管模块”元件（型号为SLED8X1M01S02B），其引脚为CLK、LOAD、DIN、DOUT，而Interface库中存在“针对MAX7219定制的输出接口”元件（型号为SF16C01A），只要你将它们拉出来并一一分配引脚，然后将远程引脚编号连接起来，接口输出的时序就可以通过硬件模块再采集到输入来驱动。
（4）丰富的案例。为方便新手快速使用VC02模块，VisualCom软件平台自带丰富的演示案例，其位于安装目录的sample文件夹，其中主要包含工程文件（*.dsn），有些还存在预置数据文件（*.csv）及仿真效果视频文件（*.mkv）。
绝大多数显示模组都有单片机驱动案例，并且相应的STC单片机驱动源代码位于VisualCom软件平台安装目录的src文件夹（STCMCU.rar），这些源代码均出自已出版图书《显示器件应用分析精粹：从芯片架构到驱动程序设计》，你可以对照图书进行学习或测试。
（5）可自行开发元件模型。什么？VisualCom软件平台自带库中的元件不满足你的需求？没关系，只要对C++编程有一定的了解（不需要精通），你也可以开发专属自己的元件。VisualCom软件平台非常注重文档的完整与详尽，你完全可以通过《仿真模型开发手册》轻松入门模型开发，继而与远程硬件模块通讯并控制输出或输入，VisualCom软件平台自带库元件只是提供一些可能的实现案例，如果你想做其它的应用，没有做不到，只有想不到！
（6）自主研发，软件及元件库也将持续更新。VisualCom软件平台从2017年设计的雏形开始持续不断发展至今，后续也将坚持不懈地优化软件性能及开发更多实用的元件库，你只需要下载相应的库到本地并加载到VisualCom软件平台即可（仿真器不必更换）。
如何检测模块的好坏？以下假设你已经安装VisualCom软件平台及USB驱动。打开VisualCom软件平台，然后使用配套USB数据线将本模块与PC连接。模块的状态指示LED会在上电的一瞬间闪一下后常亮。如果VisualCom软件平台检测到该模块，下方状态栏右侧会出现一个绿色的小方块（颜色随应用程序外观样式而民间），如下图所示。
此时如果进入到“选项”→“远程模块”菜单项，即可进入“远程模块”对话框，“已连接模块”类别中将显示当前平台的型号（此处为“VC02”）、标识号（ID）及序列号（SN），类似如下图所示。
如果进入到Windows操作系统的“设备管理器”窗口，其中有一项“libusb-win32 devices“，下面显示了该模块的型号，如下图所示。
牛刀小试 VisualCom软件平台自带了很多案例，此处仅选择一个最简单的例子进行演示，更多验证案例见《VC02仿真器规格书》，涉及的案例位于VisualCom软件平台安装目录的sample文件夹中，Display文件夹下包括绝大多数自带显示器件的案例（相应的STC51单片机的驱动源代码位于安装目录的src/Display文件夹。此处打开“01-单个闪烁的LED灯”工程文件，相应的状态如下图所示。
单击菜单”仿真”→“引脚分配”即可进入下图所示对话框，从中可以看到案例给该灯泡分配的引脚为“8”，你也可以修改为其它1~18范围内的引脚测试（之所以案例中不为1，是因为该案例本身与已出版图书《显示器件应用分析精粹：从芯片架构到驱动程序设计》配套）。
知道了该引脚对应模块的编号之后，你才能给该模块加电平来观察该灯泡的状态，是不是？好的，接下来开始仿真了。选项菜单“仿真”→“开始” (或单击工具栏上的“运行”按钮，或回车键Enter)，状态栏的进度栏会在不停地循环增加（表示仿真正在进行中）。此时，当你将VC02仿真器的第8脚接地，或接电源，该灯泡相应的状态就会实时发生改变，相应的连接示意如下图所示，你也可以使用相同的方式验证其它引脚的状态：
值得一提的是，这个简单灯泡可以设置有效电平。有效电平为“高”表示输入为高电平时才会点亮，反之亦然，而亮灭的颜色也可以自定义，如下图所示。
另外，在仿真运行过程中，VC02仿真器的状态指示LED也会闪烁起来（闪烁速度主要取决于“采样间隔”值，此值越小则闪烁速度越快。更确切地说，每一个由仿真器成功传输至VisualCom软件平台的数据包都会引发该LED状态的翻转，这些数据包可能包含采集的电平数据或握手数据），状态指示LED在退出仿真状态后又会变回常亮状态。如果有配套的按键LED模块，则直接使用配套线缆与VC02仿真器连接，也就可以通过相应的按键控制灯泡的状态，如下图所示（按键接下后，对应引脚的LED也会亮起来）：
如果你有配套的STCMCU模块，也可以直接烧录例程中的程序来验证。首先将其与VC02仿真器连接，如下图所示。然后将路径VisualCom软件平台安装目录/src/STCMCU/Display/01-单个闪烁的LED灯/Objects/simple_led_driver.hex文件下载到单片机，最后开启STCMCU电源，灯泡就会闪烁起来。
声明
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2、本公众号可对VisualCom软件平台的使用提供技术支持（包括元件模型开发），可将问题留言或发送到邮箱dzzzzcn@139.com
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