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Proteus仿真技术优化探究

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过Proteus软件的VS-,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电路进行系统仿真。Proteus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。右键单击AT89C52,选择Edit Properties,然后按图9-45所示进行设置。

Proteus仿真技术优化探究

Proteus软件英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件,功能包括原理图设计、单片机与外围电路协同仿真、PCB设计,涵盖了从概念到产品的完整设计过程,支持的处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、AR-、8086和-SP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型,软件方面支持IAR、Keil和-PLAB等多种开发软件的协同仿真。通过Proteus软件的VS-(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电路进行系统仿真。Proteus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。本书重点介绍ISIS的使用。

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图9-36 将代码文件加入工程

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图9-37 修改输出文件

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图9-38 编译结果显示

1.ISIS界面

ISIS主界面如图9-39所示,系统菜单说明如下:

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图9-39 ISIS主界面

File(文件)菜单:新建,加载,保存,打印等。

View(浏览)菜单:图纸网络设置,快捷工具选项等。

Edit(编辑)菜单:取消,剪切,复制,粘贴等。

Tools(工具)菜单:实时标注自动放线,网络表生成,电气规则检查等。

Deisgn(设计)菜单:设计属性编辑,添加删除图纸,电源配置等。

Graph(图形分析)菜单:传输特性/频率特性分析,编辑图形,增加曲线,运行分析等。

Source(源文件)菜单:选择可编程器件的源文件,编辑工具,外部编辑器等。

Debug(调试)菜单:启动调试,复位调试等。

Library(库操作)菜单:器件封装库编辑,库管理等。

Template(模板)菜单:设置模板格式,加载模板等。

System(系统)菜单:设置运行环境,系统信息,文件路径等。

Help(帮助)菜单:帮助文件,设计实例等。

2.工具栏上的按钮

(1)文件快捷按钮978-7-111-46058-9-Part01-233.jpg 从左到右依次为新建,打开,保存,导入,导出,打印,标记输出区域。

(2)视图快捷按钮978-7-111-46058-9-Part01-234.jpg 从左到右依次为刷新,网格开关,原点设置,选择显示中心,放大,缩小,全图显示,选择区域显示。

(3)编辑快捷按钮978-7-111-46058-9-Part01-235.jpg 从左到右依次为撤销,重新,剪切,复制,粘贴,复制对象,移动对象,旋转对象,删除对象,从元器件库中选件,制作元器件,器件封装工具,分解元器件。

(4)设计快捷按钮978-7-111-46058-9-Part01-236.jpg 从左到右依次为自动布线,查找,属性配置工具,设计浏览,新建图纸,删除图纸,退到父层图,查看元件清单,查看电气规范检测报告,创建网络表。

3.工具箱上的按钮

选择相应的工具箱图标按钮,系统将提供不同的操作工具。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。

工具箱中各图标按钮对应的操作如下:

978-7-111-46058-9-Part01-237.jpg:可以单击任意元器件并编辑元器件的属性。

978-7-111-46058-9-Part01-238.jpg:选择元器件。

978-7-111-46058-9-Part01-239.jpg:在原理图中标注连接点。

978-7-111-46058-9-Part01-240.jpg:放置网络标号。

978-7-111-46058-9-Part01-241.jpg:输入文件。

978-7-111-46058-9-Part01-242.jpg:绘制总线。

978-7-111-46058-9-Part01-243.jpg:绘制子电路图

978-7-111-46058-9-Part01-244.jpg:端子选择(输入、输出、电源和地等)。

978-7-111-46058-9-Part01-245.jpg:器件引脚模式,绘制各种引脚。

978-7-111-46058-9-Part01-246.jpg:图表仿真。

978-7-111-46058-9-Part01-247.jpg录音机模式。

978-7-111-46058-9-Part01-248.jpg:激励源选择。

978-7-111-46058-9-Part01-249.jpg:电压探针。

978-7-111-46058-9-Part01-250.jpg电流探针。

978-7-111-46058-9-Part01-251.jpg虚拟仪器

除上述图标按钮外,系统还提供了2D图形模式图标按钮:

978-7-111-46058-9-Part01-252.jpg:直线按钮,用于创建元器件或表示图表时绘制线。

978-7-111-46058-9-Part01-253.jpg:方框按钮,用于创建元器件或表示图表时绘制方框。

978-7-111-46058-9-Part01-254.jpg:圆按钮,用于创建元器件或表示图表时绘制圆。

978-7-111-46058-9-Part01-255.jpg:弧线按钮,用于创建元器件或表示图表时绘制弧线。

978-7-111-46058-9-Part01-256.jpg:任意形状,用于创建元器件或表示图表时绘制任意形状。

978-7-111-46058-9-Part01-257.jpg文本编辑按钮,用于插入各种文字说明。

978-7-111-46058-9-Part01-258.jpg:符号按钮,用于选择各种符号元器件。

978-7-111-46058-9-Part01-259.jpg:标记按钮,用于产生各种标记图标。对于具有方向性的对象,系统还提供了各种块旋转图标按钮。

978-7-111-46058-9-Part01-260.jpg:方向旋转按钮,以90°偏转改变元器件的放置方向。

978-7-111-46058-9-Part01-261.jpg:水平镜像旋转按钮,以Y轴为对称轴按180°偏置旋转元器件。

978-7-111-46058-9-Part01-262.jpg:垂直镜像旋转按钮,以X轴为对称轴按180°偏置旋转元器件。

978-7-111-46058-9-Part01-263.jpg:P是Pick切换按钮,单击该按钮可以弹出PickDevices、PickPort、PickTerminals、PickPins或PickSymbols窗口,通过不同的窗口,可以分别添加元器件端口、终端、引脚或符号到对象选择器中。

4.绘制原理图实例

绘制的可控计数器原理图如图9-40所示。

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图9-40 可控计数器原理图

(1)选择和放置元器件 单击元器件选择按钮P,将出现器件选择窗口PickDevices,效果如图9-41所示。输入关键字at89c52,右边列表将出现相应的查找结果,选择第一行,该元器件将出现在器件列表清单中。

用同样的方法选择下列器件:7段数码管(7SEG-BCD)、按钮(BUTTON)、双掷开关(SW-SPDT--O-)。

接地符号的选择方法:在工具箱中选择端子模式,如图9-42所示,选择ground后,在工作区画出接地符号。

选择虚拟串口终端如图9-43所示。

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图9-41 选择元器件界面

(2)连线 放置好元器件以后,即可开始进行连线,连线过程中使用到了以下三种主要技术:无模式连线、自动连线模式和动态光标显示。

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图9-42 选择电源

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图9-43 选择虚拟串口终端

无模式连线即在ISIS中连线,可在任何时候放置或编辑。有一个例外是当处于选择模式(Selection Mode)时,此时总是选择鼠标下的对象,在连线前要切换到元器件模式下才可进行连线。所谓自动连线模式,即开始放置连线后,连线将随着鼠标以直角方式移动,直至到达目标位置。连线过程中,光标样式会随不同动作而变化。起始点是绿色铅笔,过程是白色铅笔,结束点是绿色铅笔。

在画线过程单击左键可以产生转折点,如图9-44所示。

采用上面介绍的方法连接全图。如果网络比较复杂,建议采用网络标号和总线连线技术来连线。

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图9-44 绘制出的折线

(3)参数设置 先设置AT89C52的参数。右键单击AT89C52,选择Edit Properties,然后按图9-45所示进行设置。

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图9-45 修改时钟,加入仿真文件(www.xing528.com)

按同样的方法设置虚拟串口终端的波特率为9600,如图9-46所示。

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图9-46 设置虚拟串口

(4)仿真 单击仿真按钮开始仿真,仿真结果如图9-47所示。

5.常用元器件的中英文对照表

(1)模拟集成器件(AnalogICs) 模拟集成器件共有8个子类,如表9-41所示。

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图9-47 仿真结果

9-41 模拟集成器件8个子类

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(2)电容(Capacitors) 电容共有23个子类,如表9-42所示。

9-42 电容

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(3)4000系列器件(C-OS 4000 series) C-OS4000系列数字电路共有16个子类,如表9-43所示。

9-43 CMOS4000系列

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(4)接插件(Connectors) 接插件共有8个子类,如表9-44所示。

9-44 接插件

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(5)数据采样与转换器(Data Converters) 数据转换器共有4个子类,如表9-45所示。

9-45 数据转换器

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(6)调试工具(Debugging Tools) 调试工具共有3个子类,如表9-46所示。

9-46 调试工具

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(7)二极管(Diodes) 二极管共有8个子类,如表9-47所示。

9-47 二极管

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(8)电感(Inductors) 电感共有3个子类,如表9-48所示。

9-48 电感

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(9)拉普拉斯仿真模型(Laplace Primitives) 拉普拉斯模型共有7个子类,如表9-49所示。

9-49 拉普拉斯模型

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(10)存储器芯片(Memory IC) 存储器芯片共有7个子类,如表9-50所示。

9-50 存储器芯片

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(11)微处理器芯片(Microprocessor ICs) 微处理器芯片共有13个子类,如表9-51所示。

9-51 微处理器芯片

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(12)纯仿真用模型器件(Modelling Primitives) 纯仿真用模型器件共有9个子类,如表9-52所示。

9-52 纯仿真用模型器件

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(13)集成运算放大器(Operational Amplifiers) 运算放大器共有7个子类,如表9-53所示。

9-53 集成运算放大器

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(14)光电器件(Optoelectronics) 光电器件共有11个子类,如表9-54所示。

9-54 光电器件

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(15)电阻(Resistors) 电阻共有11个子类,如表9-55所示。

9-55 电阻

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(16)仿真源(Simulator Primitives) 仿真源共有3个子类,如表9-56所示。

9-56 仿真源

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(17)开关和继电器(Switches and Relays) 开关和继电器共有4个子类,如表9-57所示。

9-57 开关和继电器

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(18)开关器件(Switching Devices) 开关器件共有4个子类,如表9-58所示。

9-58 开关器件

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(19)热离子真空管(Thermionic Valves) 热离子真空管共有4个子类,如表9-59所示。

9-59 热离子真空管

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(20)传感器(Transducers) 传感器共有2个子类,如表9-60所示。

9-60 传感器

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(21)晶体管(Transistors) 晶体管共有5个子类,如表9-61所示。

9-61 晶体管

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6.Keil C51与Proteus联合仿真

首先在Proteus安装目录中找到vdm51.dll,复制到Keil/bin下。从Proteus网上下载并安装Vdmagdi,下面进行软件设置。

Keil设置方法:

1)打开一个项目和文件,在左边目录树中右键单击,单击OptionsforTarget“Target1”,单击Output选项,将CreatHEX勾上,选择HEX生成的路径和文件名,如图9-48所示。

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图9-48 Proteus与Keil联调设置1

2)单击Debug选项,选中右边的Use,在下拉菜单中选择Proteus vsm simulator,选择Seting,如果同一台机IP名为127.0.0.1,如不是同一台机则填另一台的IP地址端口号一定为8000,将Run to main勾上,如图9-49所示。

Proteus设置方法:在Debug菜单中选中Use remote debug monitor选项。接下来在Keil中就可以实现和Proteus联调了。

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图9-49 Proteus与Keil联调设置2

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