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单片机应用产品的PROTEUS设计与仿真.pdf

单片机应用产品的PROTEUS设计与仿真

gaoxingjoyful
2010-12-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《单片机应用产品的PROTEUS设计与仿真pdf》,可适用于IT/计算机领域

专题特写:设计工具今日电子·年月单片机应用产品的PROTEUS设计与仿真绍兴托普信息职业技术学院周灵彬张靖武PROTEUS是单片机系统的设计与仿真平台PROTEUS是英国Labcenterelectronics公司研发的多功能EDA软件,它具有功能很强的ISIS智能原理图输入系统有非常友好的人机互动窗口界面有丰富的操作菜单与工具。在ISIS编辑区中能方便地完成单片机系统的硬件设计、软件设计、单片机源代码级调试与仿真。PROTEUS有三十多个元器件库拥有数千种元器件仿真模型有形象生动的动态器件库、外设库。特别是有从系列位单片机直至ARM位单片机的多种单片机类型库。它们是单片机系统设计与仿真的基础。PROTEUS有多达十余种的信号激励源十余种虚拟仪器。还有用来精确测量与分析的PROTEUS高级图表仿真(ASF)。它们构成了单片机系统设计与仿真的完整的虚拟实验室。PROTEUS还有使用极方便的印刷电路板高级布线编辑软件(PCB)。特别指出PROTEUS库中数千种仿真模型是依据生产企业提供的数据来建模的。因此PROTEUS设计与仿真极其接近实际。目前PROTEUS已成为流行的单片机系统设计与仿真平台应用于各种领域。笔者就利用PROTEUS完成了多种产品的开发例如:“微电脑(单片机)防盗报警器”、“纯水机微电脑控制板”、“LED汉字显示屏”、“双单片机控制的万年历倒计时牌”等。实践证明:PROTEUS是单片机应用产品研发的灵活、高效、正确的设计与仿真平台它明显提高了研发效率、缩短了研发周期节约了研发成本。PROTEUS改革了单片机应用产品的研发过程单片机系统的传统开发过程一般可分为三步:①单片机系统原理图设计选择、购买元器件和接插件安装和电气检测等(简称硬件设计)②进行单片机系统程序设计调试、汇编编译等(简称软件设计)③单片机系统在线调试、检测实时运行直至完成(简称单片机系统综合调试)。PROTEUS促进了单片机产品研发过程的改革有PROTEUS参与的单片机系统开发过程一般分为四步:①在PROTEUS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气检测等(简称PROTEUS电路设计)②在PROTEUS平台上进行单片机系统源程序设计、编辑、汇编编译、调试最后生成目标代码文件(*hex)(简称PROTEUS软件设计)③在PROTEUS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中并实现单片机系统的实时交互、协同仿真(简称PROTEUS仿真)④仿真正确后安装实际单片机系统电路并将目标代码文件(*hex)下载到实际单片机中运行、调试。若出现问题可与PROTEUS设计与仿真相互配合调试直至运行成功(简称实际产品安装、运行与调试)。笔者的实践证明:按照PROTEUS仿真通过的设计来安装的实本文从单片机应用产品研发实例出发介绍了如何利用PROTEUS高效、正确地完成单片机应用产品的设计与仿真图“倒计时牌”的PROTEUS设计与仿真片断专题特写:设计工具今日电子·年月际系统只要安装正确、元器件无误焊接牢靠基本都能顺利通过。下面以笔者研发的“双单片机控制的万年历倒计时牌”(简称“倒计时牌”)为例论述PROTEUS在单片机应用产品研发中的开发过程、实际操作。该“倒计时牌”已在部分中学用来作为高考日期倒计时警示牌。为精减论述本文省去了农历、时温等部分。它由两块ATS、DS时钟芯片、块LED数码管、个倒计时初值设置拨码盘等构成。图是它的PROTEUS设计与实时仿真片断。右边为双单片机控制的电路部分。电路连接除采用直接连线外还采用了PROTEUS提供的网络标号连接方法。左上方为显示部分左下方分别为设置倒计时初置的个拨码盘、音乐警示喇叭及个调整开关。单片机U、U的晶振频率分别设置为MHz、MHz。该“倒计时牌”调整方便、性能稳定、性价比高。“倒计时牌”的PROTEUS电路设计这是产品研发过程的第一步。启动PROTEUS后将出现用于设计与仿真的ISIS窗口。图是“倒计时牌”PROTEUS设计时的ISIS界面情况。采用鼠标操作非常方便。设计好图纸尺寸定义好文件名后即可按设计需要从PROTEUS库中提取设计所需要的元器件放置到ISIS编辑区中进行电路连接等电路设计。设计好电路后可使用PROTEUS提供的电气检测工具对电路进行电气检测。若电路出现电气错误会弹出信息报告。可根据报告排除电气错误直至成功。“倒计时牌”的PROTEUS软件设计这是产品研发过程的第二步。PROTEUS设计好硬件电路后要进行单片机的软件设计。因是双单片机控制所以要设计对应U单片机的软件和U单片机的软件。PROTEUS提供了在ISIS窗口界面中进行编写源程序、编译生成目标代码文件(*HEX)的手段可进行编写、编辑等各种操作。可通过在ISIS中点击菜单项Source的多级子菜单来实现。编写好源程序后可左键单击菜单“Source”在弹出子菜单中左键单击“BuildAll”选项则将两个源程序编译生成各自的目标代码文件(WNLHEX和CNTDAFHEX)。若源程序有错则弹出出错报告可根据报告排错直至生成目标代码为止。图是在ISIS中编辑源程序的现场情况图中只显示出两个源程序的部分程序条。因篇幅关系不列完整程序了若需要可发邮件给zlbcomcom索取。“倒计时牌”的PROTEUS仿真这是产品研发过程的第三步。首先要进行目标代码加载和设置晶振频率。将鼠标指向单片机U右键单击,再左键单击则弹出如图所示的“EditComponent”对话框在“ProgramFile”框中输入它的目标代码文件“WNLHEX”在“ClockFrequency”框中输入晶振频率MHz左键单击“OK”按钮即完成操作。再将鼠标指向单片机U同样操作可将它的目标代码文件CNTDAFHEX加载到单片机U中。再在“ClockFrequency”框中输入晶振频率MHz。左键单击仿真按钮则可实现交互图“倒计时牌”PROTEUS设计时的ISIS界面情况图“倒计时牌”的PROTEUS的软件设计(下转第页)专题特写:设计工具今日电子·年月方案相对比的面积差值。我们从表中可以明显看出在更低的采样率且允许共享硬件的情况下DSP综合技术能自动缩减面积占用。此外强大的ESL功能则能通过利用更高的时钟频率更方便地在各种技术上实现。同时由于我们可在统一的算法模型基础上开展工作因此无须改变模型或重新验证模型。结论上述简单FIR范例反映出DSP综合技术有助于我们快速高效地根据相关性能与占用面积的准确仿真进行架构权衡。这样用户就有了实现多种架构的可能性其中包括定点设计考虑事项等重要实施细节同时还能高效获取有用的性价比数据。这样我们就能在高级算法基础上实现最佳FPGA与ASIC实施方案同时尽可能缩短设计时间。EDA行业似乎正向着实现初期ESL设计优势的方向发展既要发挥针对硬件原型设计的集成式设计流程的优势又要充分利用发货系统。EPCEPC式、实时仿真。仿真片段如图所示。仿真中可用鼠标分别调节三个拨码盘设置倒记时初值(图中初值设置为“”)通过分别调节“调日历”、“调时”、“加一”个按钮可校正万年历。当倒记时值减至时则喇叭中发出警示音乐声。“倒计时牌”实际产品的安装、运行与调试这是产品研发过程的第四步。“倒计时牌”交互式实时仿真通过后可转到PROTEUSPCBDESIGN中根据设计要求设计PCB电路板设计中要注意布线的科学性。购买符合设计要求的元器件、接插件。细心安装实际的“倒计时牌”硬件电路。并将目标代码文件图对U加载目标代码文件、设置晶振频率WNLhex、CNTDAFHEX分别下载到实际的单片机U(ATS)和U(ATS)中实际通电运行。笔者的实践证明:只要元器件无误、安装正确、焊接牢靠基本都能顺利通过。至此胜利完成了这一单片机应用产品的研发且省力、省财、省时。结论实践证明PROTEUS是单片机应用产品灵活、高效、正确的设计与仿真平台改革了单片机应用产品的研发过程为单片机应用产品研发提供了完整的虚拟实验室。(上接第页)骨骼打印机推出植入人体刺激断骨长成据美联社和加拿大媒体月日报道加拿大科学家最近研发出一种神奇的“骨骼打印机”。它利用类似喷墨打印机的原理以人造骨粉及一种酸性液体为“油墨”以一层类似陶瓷粉末的薄层为“纸张”“打印”出与患者缺损骨骼一模一样的立体人造骨骼。随后医生将人造骨注入患者体内直到新骨骼长出。由于人造骨骼成分与自然骨骼完全相同因此不会引发人体排异反应。这一革命性的骨骼修复技术一经推出立即轰动了国际医学界。据麦吉尔大学杰克#巴拉力特教授解释称“骨骼打印机”产生的人造骨骼组织相当精细准确未来整形手术、重建手术与脊椎手术都能因此获益不过这种新科技要进入医院成为通用可行的疗法还有一段长路要走目前只是跨出了第一步。然而国际医学界普遍认为此新科技会为骨骼移植手术带来重大革新。一旦最终研发成功必将大大造福人类。

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