PROTUES的介绍与设计.ppt
PROTUES的简介与应用,报告人：岳文秀 指导教师：杨伟东,PROTUES 概述,Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件。由ISIS和ARES两部分构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统原理设计和仿真平台软件，ARES是一款高级的PCB布线编辑软件。,具有和其他EDA工具一样的原理图编辑、印刷电路板(PCB)设计及电路仿真功能，最大的特色是其电路仿真的交互化和可视化。通过Proteus软件的VSM(虚拟仿真模式)，用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围元器件等电子线路进行系统仿真。,Protues的丰富资源,1）Protues可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件，有30多个元件库。2）Protues可提供的仿真仪表资源：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。3）除了现实存在的仪器外，Protues还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。4）Protues可提供的调试手段 Protues提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。5）支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision3等软件。(在绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在Proteus原理图中看到模拟的实物运行状态和过程)。,PROTUES ISIS的功能 特点：,Protues软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是：（1）原理布图（2）PCB自动或人工布线（3）SPICE电路仿真 革命性的特点：（1）互动的电路仿真。用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。（2）仿真处理器及其外围电路。可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Protues建立了完备的电子设计开发环境。,PROTUES ISIS 编辑环境简介,1.PROTUES ISIS各窗口,点状的栅格区域为编辑窗口，左上方为预览窗口，左下方为元器件列表区，即对象选择器。编辑窗口用于放置元器件，进行连线，绘制原理图。预览窗口可以显示全部原理图。,2.工具箱介绍,对象选择器根据选择不同的工具箱图标按钮决定当前状态显示的内容。显示对象的类型包括元器件、终端、引脚、图形符号、标注和图表等。Selection Mode按钮：选择模式 Component Mode按钮：拾取元器件 Junction Dot Mode按钮：放置节点 Wire Lable Mode按钮：标注线段或网络名 Text Script Mode按钮：输入文本 Buses Mode按钮：绘制总线 Subcircuit Mode按钮：绘制子电路块 Terminals Mode按钮：在对象选择器中列出各种终端(输入、输出、电源和地等),Device Pins Mode按钮：在对象选择器中列出各种 引脚(如普通引脚、时钟引脚、反电压引脚和短接引脚等)Graph Mode按钮:在对象选择器中列出各种仿真分析所需的图表(如模拟图表、数字图表、混合图表和噪声图表等)Tape Recorder Mode按钮：当对设计电路分割仿真时采用此模式 Generator Mode按钮：在对象选择器中列出各种激励源(如正弦激励源、脉冲激励源、指数激励源和FILE激励源等),Voltage Probe Mode按钮：可在原理图中添加电压探针。电路进行仿真时可显示各探针处的电压值 Current Probe Mode按钮：可在原理图中添加电流探针。电路进行仿真时可显示各探针处的电流值 Virtual Instruments Mode按钮：在对象选择器中列出各种虚拟仪器(如示波器、逻辑分析仪、定时/计数器和模式发生器等),PROTUES ISIS 电路原理图设计,原理图的设计流程,PROTUES ISIS 的操作演示,模拟电路仿真数字电路仿真PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,模拟电路仿真,二极管的伏安特性：选component 图标，点击P按钮，从中选择二极管（DIODE,所属类Diodes，所属子类Generic）在电路中添加直流仿真输入源。点击Generator图表，点击DC。放置直流信号源，并将直流信号源与二极管阳极相连。点击Terminals Mode 图标，放置地。点击直流信号源，出现直流信号源编辑框，点选Manual Edits?,在复选框中添加如下图所知。再加入电流探针，放置编辑。点击工具栏的Simulation Graph图标，在对象选择器中出现各种仿真分析所用的图标，在这里选择DC SWEEP,在编辑窗口拖动出现一个图表，用于观察变化量的变化过程。,模拟电路仿真,在仿真图表中加入仿真探针和发生器。点击GraphAdd Trace菜单命令。如下图,仿真图表,模拟电路仿真,点击图表出现EDIT DC SWEEP GRAPH 将sweep variable（扫描变量）设定为V(电压)Start value（扫描变量起始值），stop value(扫描变量终止值)设定为-800mv800mv,nominal(标称值)设为0，step（步幅数）50，title改成二极管（DIODE）.点击空格即可仿真。,数字电路仿真,RS触发器:添加元件与非门(NAND),在元件选择窗口加入调试工具，逻辑状态（logicstate）和逻辑探针(logicprobe),RS触发器功能表,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,启动Vision Vision3是一个标准的Windows应用程序，双击Keil Vision3图标即可启动，也可以选择“开始”“程序”Keil Vision3”命令来启动运行。其主界面如下图所示。,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,创建项目并选择单片机 选择“Project”（项目）“New Project”（新建项目）命令，如下图所示，将弹出“Greate New Project”（新建项目）对话框,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,随后会弹出一个对话框，要求选择单片机的型号，如图所示。在该对话框中显示了Vision3的器件数据库，从中可以根据使用的单片机来选择。,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,创建一个新的源程序文件，并把这个源文件添加到项目中 单击工具栏中的新建文件图标（或选择“File”（文件）“New”（新建）命令），文件操作窗口即可出现新建文件。保存该空白文件，单击工具栏中的保存图标（或选择“File”（文件）“Save”（保存）命令），弹出如图所示的“Save as”（保存为）对话框，在“文件名”文本框中输入欲保存的文件名，保存时注意加上正确的后缀名。,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,单击Target 1前面的+号，然后在Source Group 1上单击鼠标右键，弹出快捷菜单，如图所示。,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,输入源程序:ORG 0000HSTA:JB P3.0,Z1Z2:MOV P1,#55H SJMP STAZ1:MOV P1,#00H SJMP STAEND,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,选择“Add Files to Group Source Group 1”（添加文件到项目）命令，弹出如图所示的对话框。选中LED.ASM文件（注意选择文件类型），然后单击“Add”（添加）按钮，即可添加LED.ASM到项目中。,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,设置目标硬件的工具选项:程序编写完成后，还要对项目进行进一步的设置，以满足要求。“Target”选项卡:其中“Xtal”后面的 数值是晶振频率值，默认值是所选目标CPU的最高可用频率值，该值与最终产生的目标代码无关，仅用于软件模拟调试时显示程序执行时间。,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,Output”选项卡:其中有多个选项，此处选择“Create HEX File”复选框用于生成可执行代码文件，该文件可以用编程器写入单片机芯片，文件的扩展名为.HEX，默认情况下该项未被选中，如果要写芯片做硬件实验，就必须选中该项。其余选项均取默认值，不做任何修改。,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,Debug”选项卡:该选项卡用于设置调试器，Keil提供了软件仿真和硬件仿真两种方式。如果没有相应的硬件调试器，应选择左边的“Use Simulator”单选钮，其余设置一般不必更改.,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,设置好项目参数后，即可进行编译、连接。选择“Project”（项目）“Build target”（连接工程）命令，对当前工程进行连接。如果当前文件已修改，将先对该文件进行编译，然后再连接以产生目标代码；如果选择“Rebuild All target files”（重新编译所有文件后再连接）将会对当前工程中的所有文件重新进行编译然后再连接，确保最终生产的目标代码是最新的，而选择“Translate”（编译）命令则仅对当前文件进行编译，不进行连接。从左到右的图标分别是：编译、编译连接、全部重建、停止编译和对工程进行设置。,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,Debug”菜单中的大部分命令可以在此找到对应的快捷按钮，从左到右的图标依次是复位、运行、暂停、单步、过程单步、执行完当前子程序、运行到当前行、下一状态、打开跟踪、观察跟踪、反汇编窗口、观察窗口、代码作用范围分析、1串行窗口、内存窗口、性能分析和工具按钮,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,Proteus可以对纯硬件电路仿真运行，以检查硬件电路是否正确，此时无需加载软件。只要在原理图编辑完成以后，选择“Debug”“Execute”命令即可进行电路仿真运行。,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,程序编制及加载（1）编写程序并编译 用任务一中所介绍的伟福仿真器编辑源程序，并编译生成两个可执行目标文件，分别为LED.BIN及LED.HEX。（2）加载程序 在原理图中的单片机芯片上单击鼠标右键选中该芯片，再单击鼠标左键将出现编辑元件,PROTUES与KEIL的单片机设计联调实例,系统软、硬件仿真:将软件加载到单片机芯片上以后，选择“Debug”“Execute”命令对整个系统进行软、硬件全面仿真运行。当发光二极管满足其导通条件时，将改变颜色指示其导通发光.,谢谢大家！,
