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1、第6章Proteus仿真平台的使用 2 内容安排 3 6 1Proteus简介 Proteus是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真及印制电路板设计软件 它运行于Windows操作系统上 可以仿真 分析各种模拟电路与集成电路 Proteus提供了大量模拟与数字元器件及外部设备 各种虚拟仪器 特别是它具有对常用控制芯片及其外围电路组成的综合系统的交互仿真功能 4 Proteus主要由ISIS和ARES两部分组成 ISIS的主要功能是原理图设计及与电路原理图的交互仿真 ARES主要用于印制电路板的设计 5 6 2ProteusISIS基本使用 可视化界面及工具 6 图形编辑窗口 Th
2、eEditingWindow 本区域是用来绘制原理图的主区域 整个窗口右半部分灰色空白处是可编辑区 元件要放到它里面 有利于后期生成网表用于ARES 相关概念1 坐标系统 CO ORDINATESYSTEM ProteusISIS中坐标系统的基本单位是10nm 这样设置的目的主要是为了和ProteusARES保持一致 但坐标系统的识别 read out 单位被限制在1th 毫英寸 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 7 图形编辑窗口 TheEditingWindow 2 点状栅格 TheDotGrid 与捕捉到栅格 SnappingtoaGrid 编辑
3、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 捕捉的尺度可以由菜单View Snap命令设置3 实时捕捉 RealTimeSnap 当鼠标指针指向管脚末端或者导线时 鼠标指针将会捕捉到这些物体 这种功能被称为实时捕捉 该功能可以方便的实现导线和引脚的连接 4 视图的缩放与移动视图的缩放与移动可以通过如下3种方式 单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单击处为中心的内容 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
4、标的滚动键 会以鼠标指针位置为中心重新显示 8 ISIS界面介绍 预览窗口 TheOverviewWindow 该窗口通常显示整个电路图的缩略图 当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 并会显示一个蓝绿色的方框 方框里面的内容就是当前原理图编辑窗口中显示的区域 在预览窗口上点击鼠标左键 矩形蓝绿框也会出现 因此 可用鼠标在预览窗口中点击来改变绿色方框的位置 从而改变原理图的可视范围 9 ISIS界面介绍 3 模型选择工具栏 ModeSelectorToolbar 模型选择工具栏由主要模型选择工具 配件选择工具和2D
5、图形选择工具这几部分组成 4 元件列表 TheObjectSelector 用于挑选元件 Components 终端接口 Terminals 信号发生器 Generators 仿真图表 Graph 等 例如 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 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 10 ISIS界面介绍 5 方向工具栏 OrientationToolbar 先右键单击元件 再点击 左击 相应的旋转图标 6 仿真控制动作工具栏用以控制仿真过程的起停等7 系统可视工具围绕对象的虚线框当鼠标掠过
6、元件 符号 图形等对象时 将出现围绕对象的虚线框 即提示用户可以通过鼠标点击对此元件进行操作有智能识别功能的鼠标鼠标对界面有智能识别功能 即鼠标会自动根据功能改变显示的式样 11 ISIS的基本操作 1 绘制原理图绘制原理图是ISIS仿真的主要工作之一 必须在原理图编辑窗口中的编辑区域内完成 2 定制自己的元件有三种方法定制自己的元件 1 用PROTEUSVSMSDK开发仿真模型 并制作元件 2 在已有的元件基础上进行改造 例如 把元件改为总线接口的 3 利用已制作好 现成 的元件 可以到网上下载一些新元件并把它们添加到自己的元件库里面 3 子电路应用用一个子电路 Sub Circuits 可
7、以把部分电路封装起来 这样做可以节省原理图窗口的空间 12 简单电路的绘制 13 元件的查找与选取 PROTEUSISIS提供包含8000个部件的元件库 包括 标准符号 三极管 二极管 热离子管 TTL CMOS 微处理器以及存储器部件 PLDs 模拟ICs和运算放大器 注意 想要实现程序控制过程的仿真 需选用支持VSM仿真的元件库 PROTEUSISIS提供多种从元件库查找并选取元件的方法 利用对象选择器打开器件库利用编辑窗口的快捷菜单打开器件库利用元件名搜索器件在Keywords区域输入相关关键字搜索器件按照元件的逻辑命名习惯搜索器件通过索引系统搜索器件复合查找方式查找库元件 14 首先确
8、保你处于元件模式 单击模型选择工具栏的按钮 可切换至元件模式 注 某些终端的使用需切换至终端模式在对象选择器中选择器件 这时 在预览窗口中将显示选取器件的预览 移动鼠标到编辑窗口单击左键 将出现一个该器件的虚影 再次点击左键 器件将被放置到编辑窗口中 器件旋转可以在器件放置完毕后进行 选中器件 点击旋转按钮可进行旋转操作 元器件放置 15 连线 放置好器件以后 即可开始进行连线 ProteusISIS有2种连线模式 1 自动连线模式开始放置连线后 连线将随着鼠标以直角方式移动 直至到达目标位置 2 无模式连线此时 在ProteusISIS中连线可以任意放置或编辑 不一定是直角 注意 在系统自动
9、连线模式中 如果用户只是在两个连接点单击 Proteus的线路自动路径功能 简称WAR 将选择一个合适的线径 如果用户想自己决定走线路径 只需在想要拐点处点击鼠标左键即可 在系统自动连线模式中 按住Ctrl键 系统将切换到无模式 可以利用此方法绘制折线 3 动态光标显示连线过程中 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 在画线过程左键单击可以产生转折点 16 连线 画总线为了简化原理图 Proteus支持用一条导线代表数条并行的导线 这就是总线 单击工具箱的总线按钮 即可在编辑窗口画总线 这时工作平面上将出现十字形光标 将十字形光标移至要连接的总线分支处
10、单击鼠标左键 系统将弹出十字形光标并拖着一条较粗的线 将十字光标移至另一个总线分支处单击 一条总线就画好了 画总线分支线点击工具箱按钮 画总线分支线 它是用来连接总线和元器件管脚的 放置线路节点如果在交叉点有电路节点 则认为两条导线在电气上是相连的 否则就认为它们在电气上是不相连的 ProteusISIS在画导线时能够智能地判断是否要放置节点 在两条导线交叉时是不放置节点的 这时要想两个导线电气相连 只有手工放置节点了 单击工具箱的节点放置按钮 后 把鼠标指针移到编辑窗口并指向一条导线时 就会出现一个 号 这时单击左键就能放置一个节点 17 标注器件 对于每一个元件 它都有对应的编号 电阻 电
11、容还有相应的量值 默认情况下可以由ProteusISIS的工具菜单下的实时标注 RealTimeAnnotation 命令实现的 元件标签的位置和可视性完全由用户控制 可以改变取值 移动位置或隐藏这些信息 可以通过器件编辑 EditComponet 对话框设置相关选项 更改元件的名称或量值等 元件标签可以移动 比如 需要在标签的位置放置连线时 就需要移动标签腾出空间 18 标注器件 ProteusISIS提供四种方式来标注 命名 器件 1 手动标注进入对象EditProperties对话框进行设置 2 属性分配工具 PAT 使用这个工具可以放置固定或递增的标注 3 全局标注器对原理图中所有器件
12、进行自动标注 4 实时标注此选项使能后 在器件放置后会自动获得标注 一般来说 实时标注是默认使能的 可以在绘图完毕后再使用属性分配工具 PAT 或自动标注工具进行标注的调整 19 6 3PROTEUSISIS下8086的仿真 基于8086微处理器的仿真是PROTEUS7 5以上版本新增的功能 PROTEUSVSM8086是Intel8086处理器的指令和总线周期仿真模型 它能通过总线驱动器和多路输出选择器电路连接RAM和ROM及不同的外围控制器 目前的模型能仿真最小模式中的所有的总线信号和器件的操作时序 但是对最大模式的支持还没有实现 此外 因为内部存储区域能被定义 所以外部总线行为的仿真不需要编程获取和数据存储读 写的操作8086模型支持直接加载BIN COM和EXE格式的文件到内部RAM中去 而不需要DOS 并且允许对Microsoft Codeview 和Borland格式中包含了调试信息的程序可以进行源和 或反汇编级别的调试 因此源码编译和链接过程的参数相当重要 20 8086模型的基本属性 21 仿真过程 22
