第十一章 单片机仿真软件-Proteus ISIS 软件介绍（可编辑）

第十一章 单片机仿真软件-Proteus ISIS 软件介绍（可编辑） 第十一章 单片机仿真软件-Proteus ISIS 软件介绍 Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。可以仿 真、分析 SPICE 各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是: 实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。 提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。 具有强大的原理图绘制功能。 用Proteus 软件虚拟单片机实验的优点: 1 内容全面 实验的内容包括软件部分的汇编、C51 等语言的调试过程，也包括硬件接口电路中的大部分类型。对同一类功能的接口电路，可以采用不同的硬件来搭建完成，可以扩展学生的思路和提高学生的学习兴趣。 2 硬件投入少，经济优势明显 Protues 所提供的元件库中，大部分可以直接用于接口电路的搭建，同时该软件所提供的仪表，不管在质量还是数量上，都是可靠和经济的。如果在实验教学中投入这样的真实的仪器仪表，仅仪表的维护来讲，其工作量也是比较大的。因此采用软件的方式进行教学，其经济优势是比较明显的。 3 学生可自行实验，锻炼解决实际工程问题的能力 采用仿真软件后，学习的投入变得比较的小，而实际工程问题的研究，也可以 先在 软件环境中模拟通过，再进行硬件的投入，这样处理，不仅省时省力，也 可以节省因 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 不正确所造成的硬件投入的浪费。 4 实验过程中损耗小，基本没有元器件的损耗问题 在传统的实验教学过程中，都涉及到因操作不当而造成的元器件和仪器仪表的 损毁，也涉及到仪器仪表等工作时所造成的能源消耗。采用Protues 仿真软 件，则不存在上述的问题。 5 与工程实践最为接近，可以了解实际问题的解决过程 在Proteus 中做一个工程项目，并将其最后移植到一个具体的硬件电路中，让 学生了解将仿真软件和具体的工程实践如何结合起来，利于学生对工程实践过 程的了解和学习。 6 大量的范例，可供学生参考处理 在系统的设计时，存在对已有资源的借鉴和引用处理， 而该仿真系统所提供的较多的比较完善的系统设计方法 和设计范例，可供学生参考和借鉴。 7 培养和锻炼学生的协作能力 一个比较大的工程设计项目，由一个开发小组协作完 成。在Proteus 中进行仿真实验时，所涉及到的内容并不 全是学生独立设计完成的，因此对于锻炼学生的团结协 作意识，是有好处的。 11.1 Proteus 6 Professional界面简介 安装完Proteus后，双击桌面上的ISIS 6 Professional 图标或者单击屏幕左下方的“开始”?“程序”?“Proteus 6 Professional”?“ISIS 6 Professional”，出现如图11-1所示屏幕，表明进入Proteus ISIS集成环境。 工作界面 Proteus ISIS的工作界面是一种 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的Windows界面，如图11-2 所示。包括:标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状 态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制 按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。 1(原理图编辑窗口(The Editing Window): 在图形编辑窗口内完成电路原理图的编辑和绘制。 ISIS中坐标系统的基本单位是10nm，主要是为了和Proteus ARES保持一致。但坐标系统的识别(read-out) 单位被限制在1th。坐标原点默认在图形编辑区的中间，图形的坐标值能够显示在屏幕的右下角的状态栏中。 点状栅格(The Dot Grid)与捕捉到栅格(Snapping to a Grid) 编辑窗口内有点状的栅格，可以通过View菜单的Grid命令在打开和关闭间切换。点与点之间的间距由当前捕捉的设置决定。捕捉的尺度可以由View菜单的Snap命令设置，或者直接使用快捷键F4、F3、F2和CTRL+F1。如图11-3所示。若键入F3或者通过View菜单的选中Snap 100th。 你会注意到鼠标在图形编辑窗口内移动时，坐标值是以固定的步长 100th变化，这称为捕捉， 如果你想要确切地看到捕捉位置，可以使 用View菜单的X-Cursor命令，选中后将会在捕捉点显示一个小的或 大的交叉十字。 实时捕捉(Real Time Snap) 当鼠标指针指向管脚末端或者导线时，鼠标指针将会被捕捉到这些 物体，这种功能被称为实时捕捉，该功能可以使你方便的实现导线 和管脚的连接。可以通过Tools菜单的Real Time Snap 命令或者是 CTRL+S切换该功能。 可以通过View菜单的Redraw命令来刷新显示内容，同时预览窗口中 的内容也将被刷新。当执行其它命令导致显示错乱时可以使用该特 性恢复显示。 视图的缩放与移动 可以通过如下几种方式: 用鼠标左键点击预览窗口中想要显示的位置，这将使编辑窗口显示以鼠标点击处为中心的内容。 在编辑窗口内移动鼠标，按下SHIFT键，用鼠标“撞击”边框，这会使显示平移。我们把这称为Shift-Pan。 用鼠标指向编辑窗口并按?缩放键或者操作鼠标的滚动键，会以鼠标指针位置为中心重新显示。 2(预览窗口(The Overview Window) 它可显示两个内容，一个是:当你在元件列表中选择一个元件时， 它会显示该元件的预览图;另一个是，当你的鼠标焦点落在原理图 编辑窗口时(即放置元件到原理图编辑窗口后或在原理图编辑窗口 中点击鼠标后)，它会显示整张原理图的缩略图，并会显示一个 绿 色的方框，绿色的方框里面的内容就是当前原理图窗口中显示的内 容，因此，你可用鼠标在它上面点击来改变绿色的方框的位置，从 而改变原理图的可视范围。 3(模型选择工具栏(Mode Selector Toolbar): 主要模型(Main Modes): 1) 选择元件(components)(默认 选择的) 2) 放置连接点 3) 放置标签(用总线时会用到) 4) 放置文本 5) 用于绘制总线 6) 用于放置子电路 7) 用于即时编辑元件参数 (先单击该图标再单击要修改的元件) 配件(Gadgets): 1) 终端接口(terminals):有VCC、地、输出、输入等接口。 2) 器件引脚:用于绘制各种引脚。 3) 仿真图表(graph):用于各种分析，如Noise Analysis。 4) 录音机。 5) 信号发生器(generators)。 6) 电压探针:使用仿真图表时要用到。 7) 电流探针:使用仿真图表时要用到 。 8 虚拟仪表:有示波器等。 2D图形(2D Graphics): 1 画各种直线 2 画各种方框 3 画各种圆 4 画各种圆弧 5 画各种多边形 6 画各种文本 7 画符号 8 画原点等 4(元件列表(The Object Selector): 用于挑选元件(components)、 终端接口(terminals)、 信号发生 器(generators)、 仿真图表(graph)等。举例，当你选择“元件 (components)”，单击“P”按钮会打开挑选元件对话框，选择了一 个元件后(单击了“OK”后)，该元件会在元件列表中显示，以后 要用到该元件时，只需在元件列表中选择即可。 5(方向工具栏(Orientation Toolbar): 旋转: 旋转角度只能是90的整数倍。 翻转: 完成水平翻转和垂直翻转。 使用方法:先右键单击元件，再点击(左击)相应的旋转图标。 6(仿真工具栏 仿真控制按钮 1 运行 2 单步运行 3 暂停 4 停止 11.2 操作简介 1、绘制原理图: 绘制原理图要在原理图编辑窗口中的蓝色方框内完成。 原理图编辑窗口 的操作是不同于常用的WINDOWS应用 程序的，正确的操作是:用左键放置元件;右键选择元 件;双击右键删除元件;右键拖选多个元件;先右键后 左键编辑元件属性;先右键后左键拖动元件;连线用左 键，删除用右键;改连接线:先右击连线，再左键拖 动;中键放缩原理图。具体操作见下面例子。 2、定制自己的元件: 有三个个实现途径，一是用PROTEUS VSM SDK开发仿 真模型，并制作元件;另一个是在已有的元件基础上进 行改造，比如把元件改为bus接口的;还有一个是利用已 制作好(别人的)的元件，我们可以到网上 下载 课程表模板下载资产负债表下载英语单词下载学习机资料下载励志文章下载 一些新 元件并把它们添加到自己的元件库 里面。由于我没有 PROTEUS VSM SDK，所以我只介绍后两个。 3、Sub-Circuits应用: 用一个子电路可以把部分电路封装起来，这样可以节省 原理图窗口的空间。 11.3 实例 利用AT89C51单片机+DS1302实现数字钟 本例以数字时钟为例来介绍如何利用Proteus ISIS软件来仿 真单片机。该数字时钟设计采用AT89C51单片机和DS1302 时钟芯片实现，并用6位组合数码管显示小时、分钟、 秒，并用示波器监测数据线。 开始前先要准备好仿真文件，就是用编译器编译连接产生 的调试或下载文件，不同编 译器产生的文件 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 是不同 的，如ICC是COF、IAR是D90，GCC是COF