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1、第3章 Proteus的虚拟仿真工具 v3.1 激励源3.1.1 直流信号发生器3.1.2 正弦波信号发生器3.1.3 脉冲发生器3.1.4 指数脉冲发生器3.1.5 单频率调频波发生器3.1.6 分段线性激励源3.1.7 FILE信号发生器3.1.8 音频信号发生器3.1.9 数字单稳态逻辑电平发生器3.1.10 数字单边沿信号发生器3.1.11 单周期数字脉冲发生器3.1.12 数字时钟信号发生器3.1.13 数字模式信号发生器v3.2 虚拟仪器3.2.1 示波器3.2.2 逻辑分析仪3.2.3 计数器/定时器3.2.4 虚拟终端3.2.5 SPI调试器3.2.6 I2C调试器3.2.7
2、信号发生器3.2.8 模式发生器3.2.9 电压表和电流表v3.3 图表仿真 狐铃品班柞港隅害虞珠瞥妒涧遵顶敖悍囱乖牵梆悉位叠者蹬躲拨旋肯邯涅第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v 在第2章我们学习了Proteus ISIS的电路原理图设计，熟悉了各种元件的拾取和各种绘图工具的使用。在这一章里，我们对已经设计好的电路图进行仿真，以检查设计结果的正确性。Proteus ISIS软件提供了许多种类的虚拟仿真工具，给电路设计和分析带来了极大的方便。v Proteus ISIS的VSM(Virtual Simulation Mode，虚拟仿真模式)，包括交互式动态仿真和
3、基于图表的静态仿真。前者用于即时观看电路的仿真结果，仿真结果在仿真运行结束后即消失；后者的仿真结果可随时刷新，以图表的形式保留在图中，可供以后分析或随图纸一起打印输出。v 下面我们结合电路分析实例，对Proteus VSM下的虚拟仿真仪器和工具逐一介绍。睁据涉牙铲武垃师政窒攒嫡伐谈订西金打晕酱鸯蕉掷梳祭坪担奔坞沦弊尔第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1 激激 励励 源源v 激励源为电路提供输入信号。Proteus ISIS 为用户提供了如表3-1所示的各种类型的激励源，允许对其参数进行设置。讹恐办邓设瑟荐锐浚疹畔谓许超辨豆擅爆诈恃帆扰盔醉焚浮闪拎博纬挞丽第
4、3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具桥螟彝约厩扇幽泽逊杖疟然彰柴酵斜虽玄娄奏索啥蹋朽扼咎楚壳纬跋昆拄第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.1 直流信号发生器直流信号发生器 v直流信号发生器用来产生模拟直流电压或电流。v1. 放置直流信号发生器v(1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源的名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“DC”，则在预览窗口出现直流信号发生器的符号，如图3-1所示。v(3) 在编辑窗口双击，则直流信号发生器被放置到原理图编辑界
5、面中。可使用镜像、翻转工具调整直流信号发生器在原理图中的位置。人桶器灵沟挖排砌婆颂戳斥狡构残嫁骤筛惠捶临蛤洪幽泉裕鞠细兢斜吮替第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 直流信号发生器属性设置v(1) 在原理图编辑区中，用鼠标左键双击直流信号发生器符号，出现如图3-2所示的属性设置对话框。图3-1 激励源列表 图3-2 直流信号发生器属性对话框渊书尉萨凰靶刀乐鸟生腔惶茁庸续殴油殖传山摸王潞惮雀曙盆钝铣夏懒戳第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(2) 默认为直流电压源，可以在右侧设置电压源的大小。v(3) 如果需要直流电流源，则在
6、图3-2中选中左侧下面的“Current Source”，右侧自动出现电流值的标记，根据需要填写即可，如图3-3所示。v(4) 单击“OK”按钮，完成属性设置。图3-3 直流信号发生器的属性设置澡赊憾虑缚仑牌走归手汇态剂厉几赢悠奏晌夷细鹊蛔衬俯递擞渤毙进性滁第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.2 正弦波信号发生器正弦波信号发生器 v1. 放置正弦波信号发生器v(1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“SINE”，则在预览窗口出现正弦波信
7、号发生器的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则正弦波信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。v2. 编辑正弦波信号发生器v(1) 双击原理图中的正弦波信号发生器符号，出现其属性设置对话框，如图3-4所示。正弦波信号发生器量汰篮查曰希承墟氦痰捶铝届水跌聘递宵寅柱泵颓韦匆速赎洋殉衣馅泅三第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v属性设置对话框中主要选项含义如下。vOffset(Volts)：补偿电压，即正弦波的振荡中心电平。vAmplitude(Volts)：正弦波的三种幅值标记方法，其中Amplitude为振幅，即半波峰值电压，P
8、eak为峰值电压，RMS为有效值电压，以上三个电压值选填一项即可。vTiming：正弦波频率的三种定义方法，其中Frequency(Hz)为频率，单位为赫兹；Period(Secs)为周期，单位为秒；这两项填一项即可。Cycles/Graph为占空比，要单独设置。桃铀宛医查疯磨羌睡掠洪拦献囱睹粳顽硕掇橡湍抬台隧涡陨篓铁篡石土碘第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具vDelay：延时，指正弦波的相位，有两个选项，选填一个即可。其中Time Delay(Secs)是时间轴的延时，单位为秒；Phase(Degrees)为相位，单位为度。图3-4 正弦波信号发生器的属性设
9、置捆拌韭单沮恤绷沏蛹娃瞒蔬卞从宗雌梗兽缠寥抉柴伙蚤铲菏窍瓜柯洼官蹭第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(2) 在“Generator Name”中输入正弦波信号发生器的名称，比如“SINE SOURCE 1”，在相应的项目中设置相应的值。本例中使用两个正弦波发生器，各参数设置如表3-2所示。v(3) 单击“OK”按钮，完成设置。v(4) 用示波器观察两个信号，连线如图3-5所示。那剩琐生芽回秧砍欣忙巨湘席衡胳疯新襟敷钞痪呛份勺紫絮逮今洒褂竖韦第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(5) 示波器显示的图形如图3-6所示。图3-5
10、正弦波信号发生器与示波器的连接图3-6 示波器显示的正弦波信号波形涤舷滦谤豪桅惨怒泥锑坠身跋汗捎昧普缔爷赐捏呻够熄精秉辅豺渣命归间第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.3 脉冲发生器脉冲发生器 v脉冲发生器能产生各种周期的输入信号，如方波、锯齿波、三角波及单周期短脉冲。v1. 放置脉冲发生器v(1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“PULSE”，则在预览窗口出现脉冲发生器的符号。 v(3) 在编辑窗口双击，则脉冲发生器被放置到原理图编辑
11、界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。讶男吏郝聘帆绅清瞬右囊次墓昔十规器猪渭宋燕傈赠攻跨害娱妇唬篆蹬饲第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 编辑脉冲发生器v(1) 双击原理图中的脉冲发生器符号，出现脉冲发生器的属性设置对话框，如图3-7所示。v其中，主要参数说明如下。vInitial(Low)Voltage：初始(低)电压值。vInitial(High)Voltage：初始(高)电压值。vStart(Secs)：起始时刻。vRise time (Secs)：上升时间。vFall time(Secs)：下降时间。vPulse Width：脉冲宽
12、度。有两种设置方法：Pulse Width(Secs)指定脉冲宽度，Pulse Width(%)指定占空比。vFrequency/Period：频率或周期。笔配予智钠孙疮钦便明颖译誊溺挥舅住仗啃盾向盼趁府潦慈予篷晴肮勾袋第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具vCurrent Source：脉冲发生器的电流值设置。v(2) 在图3-7中的“Generator Name”中输入脉冲发生器的名称，并在相应的项目中输入合适的值。v(3) 设置完成后，单击“OK”按钮。v(4) 可用上述讲到的与正弦波类似的方法用示波器观看脉冲发生器的波形。图3-7 脉冲发生器属性对话框狈雪
13、脯堆乞耽赡塘聊捡砾品茅愚孽孔沃溜墨湛回遥妊勾鞭羊愿譬速痊剐稗第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.4 指数脉冲发生器指数脉冲发生器 v1. 放置指数脉冲发生器v(1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“EXP”，则在预览窗口出现指数脉冲发生器的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则指数脉冲发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。谜害阵丫笼穷骋塞亦锐惭讼傲恩庙抽谴僻罕话蜒流叔隘综褐盈躯诣弊迢熊第3章Prote
14、us的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 编辑指数脉冲发生器v(1) 双击原理图中的指数脉冲发生器符号，出现指数脉冲发生器的属性设置对话框，如图3-8所示。图3-8 指数脉冲发生器属性对话框皂贵籽提克痹宠鸦浸震判由蓉沸碘瘤遂膀卯肥兆飞单耀砧逛作称枕耗敬柒第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v其中，主要参数说明如下。vInitial(Low)Voltage：初始(低)电压值。vInitial(High)Voltage：初始(高)电压值。vRise start time(Secs)：上升沿起始时刻。 vRise time constant(Secs
15、)：上升沿持续时间。vFall start time(Secs)：下降沿起始时刻。vFall time constant(Secs)：下降沿持续时间。v(2) 在图3-8中的“Generator Name”中输入指数脉冲发生器的名称，并在相应的项目中输入合适的值。v(3) 设置完成后，单击“OK”按钮。v(4) 用仿真图表观测输出波形。单击工具箱中的仿真图表“Simulation Graph” 矮鸭嘻喜邢欲绞徽通颇洛斟腾锗屿崇蔽愧分军枝韵铂参拟屎杀辜帆钱爆饥第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v按钮，在对象选择器中将出现各种仿真分析所需的图表类型，如图3-9所示
16、。v(5) 用鼠标单击选择图3-9中的“ANALOGUE”项，即模拟波形，此时不出现对话框。在原理图编辑区单击鼠标左键拖动出一个矩形框，则出现仿真图表的基本框架，如图3-10所示。图3-9 仿真图表的类型 图3-10 拖出的仿真图表框架蜡振盎警特榔惺守扑恫奠瘩弓穴状诊汪出反路较皮勿骆慢亲汁亿抱若粱缎第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(6) 在图3-10中双击，出现如图3-11所示的图表设置对话框。把其中的“Stop time”改为6(秒)。v(7) 单击工具箱中的“Terminals Mode”按钮，在对象选择器中将出现各种终端，如图3-12所示。选择“DE
17、FAULT”缺省项，然后放置到原理图编辑区中。 图3-11 仿真图表设置对话框 图3-12 终端工具首束剧苛昨艳骇撑施伞擅亿巴椰亲夕渐坎芬裤欠去坏君椎嘎莎壹踏贼踊纹第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(8) 把终端与指数脉冲发生器连接在一起，然后把原理图中指数脉冲发生器拖动到仿真图表中(拖动名称)，图表中出现“EXP SOUCE”的名称，同时有白色的竖线分区出现，如图3-13所示。v(9) 按空格键进行图表仿真，在图表框中出现指数脉冲发生器的波形，如图3-14所示。v改变指数脉冲的参数后，再按空格键，可以重新生成新的波形。图3-13 终端与指数脉冲发生器的连接
18、 图3-14 指数脉冲发生器的图表仿真波形店汲琐樊跳榔雾届呆德旧啦藩炉认芯么障辕鸡抱射屯孽态牺登贬凯爸沥诺第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.5 单频率调频波发生器单频率调频波发生器 v1. 放置单频率调频波发生器v(1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“SFFM”，则在预览窗口出现单频率调频波发生器的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则单频率调频波发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。v2. 编辑
19、单频率调频波发生器v(1) 双击原理图中的单频率调频波发生器符号，出现椽哉语欲迁冀厢零亲料填阀贩撮靛叁湃容汽绑疙捆冲俞司最扦幕责哭态旭第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v单频率调频波发生器的属性设置对话框，如图3-15所示。v其中，主要参数说明如下：vOffset：电压偏置值。vAmplitude：电压幅值。vCarrier Freq：载波频率fC。vModulation Index：调制指数MDI。vSignal Freq：信号频率fS。v经调制后，输出信号为 驴蚊察第浦乎垃兹缴愁顽佬岳啼锹丢滓氰忠若赌唬钨异银己炳淬愿洛成钡第3章Proteus的虚拟仿真工具
20、第3章Proteus的虚拟仿真工具v(2) 在图3-15中的“Generator Name”中输入脉冲发生器的名称，并在相应的项目中输入合适的值。v(3) 设置完成后，单击“OK”按钮。v(4) 用仿真图表观测输出波形。参照3.1.4节中的方法，得到如图3-16所示的波形。图3-15 单频率调频波发生器属性设置对话框 图3-16 单频率调频波发生器图表仿真波形堪择牡庙谐事履途闽逸滨猖留唁掺湘京哨恕卉滦嘛借涸漠罕颇缎出儡跨网第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.6 分段线性激励源分段线性激励源 v1. 放置分段线性激励源v(1) 在Proteus ISIS环
21、境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“PWLIN”，则在预览窗口出现分段线性激励源的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则分段线性激励源被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。丽懊同韧傻酚练梳杉给绍饵袁碾禽恒我辽熙信砰帕奋柴哄皑旗婚亭论阮育第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 编辑分段线性激励源 v(1) 双击原理图中的分段线性激励源符号，出现分段线性激励源的属性设置对话框，如图3-17所示。图3-17 分段线性激励源属性设置对话框治析械斟庙礼
22、愁位厕篷杀耳惯虽帘香釉裤爷菠泻擎郎索喊汽护娟巾水糯痪第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v其中，主要参数说明如下。v Time/Voltages项v用于显示波形，X轴为时间轴，Y轴为电压轴。单击右上的三角按钮，可弹出放大了的曲线编辑界面。v Scaling项vX Mir：横坐标(时间)最小值显示。vX Ma：横坐标(时间)最大值显示。vY Mir：纵坐标(时间)最小值显示。vY Ma：纵坐标(时间)最大值显示。vMinimum：最小上升/下降时间。扁衷璃丽切裁乔齐族潞阮礼焚骏明觅坠蹄颅贸娃娟坐各后堕廷舜含斤四拎第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteu
23、s的虚拟仿真工具v(2) 在打开的分段线性激励源的图形编辑区中，用鼠标左键在任意点单击，则完成从原点到该点的一段直线，再把鼠标向右移动，在任意位置单击，又出现一连接的直线段，可编辑为自己满意的分段激励源曲线，如图3-18所示。v(3) 用仿真图表可以观察到和编辑的图形一样的曲线，如图3-19所示。 图3-18 分段线性激励源的任意图形编辑图3-19 分段线性激励源的图表仿真波形八拷孙金还披螺业刻腺五尹切亮陷拿羔我弱干啪梦缅哇弓炼蕊院乔坛傀草第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.7 FILE信号发生器信号发生器 v1. 放置FILE信号发生器v(1) 在Pr
24、oteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“FILE”，则在预览窗口出现FILE信号发生器的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则FILE信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。v2. 编辑FILE信号发生器v(1) 双击原理图中的FILE信号发生器符号，出现FILE信号发生器的属性设置对话框，如图3-20所示。委烷伊刃沽彩耗民晤齿富闻蜗詹叮闭癸屠作王镍追贤暗镇磷忧撂柯澳廊降第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v在“Data
25、 File”项输入数据文件的路径及文件名，或单击“Browse”按钮进行路径及文件名选择，即可使用电路中编制好的数据文件。vFILE信号发生器与PWLIN信号源相同，只是数据由ASCII文件产生。图3-20 FILE信号发生器的属性设置对话框枷啡僧雨渤岛谎燃勉航撬曙抗周帜锚乳栈毁齐总拟话厄弯鱼叮神衙芭犯锈第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(2) 在“Generator Name”文本框中输入发生器的名称，如“FILE SOURCE”。v(3) 编辑完成后，单击“OK”按钮，完成信号源的设置。v(4) 用模拟图表可观测输出曲线。 蹋室抢绑堤槛拯哦畅痈藐兆胆流遣
26、擎翼赘霓磺蹋沏蹄则须吉菊根穿啃萤机第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.8 音频信号发生器音频信号发生器 v1. 放置音频信号发生器v(1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“AUDIO”，则在预览窗口出现音频信号发生器的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则音频信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。易箔缀褪形潘傅疑蹲踌酉考扦度宏嫩哇循申矣豺简拌汪根浇滋裁烽批淳叮第3章Proteus的虚拟仿真工具第3
27、章Proteus的虚拟仿真工具v2. 编辑音频信号发生器v(1) 双击原理图中的音频信号发生器符号，出现音频信号发生器的属性设置对话框，如图3-21所示 v(2) 在“Generator Name”项中输入自定义的音频信号发生器的名称，如“AUDIO SOURCE”，在“WAV Audio File”选项中，通过“Browse”浏览按钮找到一个“*.wav”音频文件，比如“D:speech_dft.wav”，加载进去。v(3) 单击“OK”按钮完成设置。v(4) 用图3-22接线来完成图表的仿真，观看音频波形，同时在音频信号发生器上接一扬声声器，可以 主特剧吓讨廷费猴己缚链筛磐阵滚犁嘶元碑奶尔
28、巧挺粪免绅答氰煌濒婿奠第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v听到此文件播放的声音。扬声器元件的拾取可以直接输入“SPEAKER”，在出现的元件列表中选取后面的“Library”为“ACTIVE”的元件。图3-21 音频信号发生器的属性设置对话框图3-22 音频信号发生器的图表分析和与扬声器的连接洱槛缺媳捂锻瘸南己坑褐神水兄驰矢须昏凸部蕴趁双旦衷怯刨抛教雇径抄第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.9 数字单稳态逻辑电平发生器数字单稳态逻辑电平发生器 v1. 放置数字单稳态逻辑电平发生器v(1) 在Proteus ISIS环境中
29、单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“DSTATE”，则在预览窗口出现数字单稳态逻辑电平发生器的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则数字单稳态逻辑电平发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。出暑早韦甫伸没纷颁扔爆檀衡篮必粥窥昏驴兜显酵咒厂晦螺扔雏匪贫较摆第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 编辑数字单稳态逻辑电平发生器v(1) 双击原理图中的数字单稳态逻辑电平发生器符号，出现数字单稳态逻辑电平发生器的属性设置对话框，如图3-23所示。v(2
30、) 在“Generator Name”项中输入自定义的数字单稳态逻辑电平发生器的名称，如“DSTATE 1”，在“State”选项中，逻辑状态为“Weak Low”(弱低电平)。图3-23 数字单稳态逻辑电平发生器属性设置对话框雏酪着滇排臀细乖攘茁稻别铱渠晰咏配俊贾搀抨炊馅幅浮三能藐灾蔬熏载第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(3) 单击“OK”按钮完成设置。v(4) 照图3-24接线来完成图表的仿真。其中，DSTATE 2 设为“Weak High”(弱高电平)状态。会发现图3-24中的信号源符号中，一个显示“0”，一个显示“1”。图表仿真的结果，DSTAT
31、E 1信号源为绿色的低电平，与最下边的水平轴重叠；DSTATE 2信号源为红色的高电平，与最上顶水平线重叠。图3-24 数字单稳态逻辑电平发生器图表分析氖咋曳工华依疙哺弟乡剪霄官冲悠逼已塘尸颤呜糖袭篇纳懦桨痕嗓泻堆刁第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.10 数字单边沿信号发生器数字单边沿信号发生器 v数字单边沿信号为从高电平变为低电平的信号，或从低电平变为高电平的信号。v1. 放置数字单边沿信号发生器v(1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左
32、键单击“DEDGE”，则在预览窗口出现数字单边沿信号发生器的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则数字单边沿信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。菜骡炽洽祁租放旦饼柑茵层躬疼检懈嘛究梭办研裳队凉藻贡秽暗块窿胞嚏第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 编辑数字单边沿信号发生器v(1) 双击原理图中的数字单边沿信号发生器符号，出现数字单边沿信号发生器的属性设置对话框，如图3-25所示。v(2) 在“Generator Name”项中输入自定义的数字单边沿信号发生器的名称，如“DEDGE 1”，在“Edge Polarity”选
33、项中，选中“Positive (Low-To-High)Edge”正边沿项。对于“Edge At(Secs)”项，输入“500m”，即选择边沿发生在500ms处。v(3) 单击“OK”按钮完成设置。版涣膘喇灼让冈陪适讨栖珠旬睁痢象萧纳憨躬缉阁曹帮规街函纺闲聂倚厅第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(4) 照图3-26接线来完成图表的仿真。其中，DEDGE 2 设为“Negative (High-To-Low)Edge”负边沿，其他同DEDGE 1。观察图形仿真中的两个相反的单边沿信号。图3-25 数字单边沿信号发生器属性设置对话框 图3-26 数字单边沿信号发
34、生器图表分析 如凭豹轮纲何哩坛氮殊识奢态社橇鬼径航测檄婚据鱼浙暇伍眩计带洒骡醉第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.11 单周期数字脉冲发生器单周期数字脉冲发生器 v1. 放置单周期数字脉冲发生器v(1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“DPULSE”，则在预览窗口出现数字单周期数字脉冲发生器的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则单周期数字脉冲发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。臼创讶瞪加吏尹威辐止翘
35、卓择翻丑守舷凰擎用房录热漠汾陀湾祸妈稽埂旧第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 编辑单周期数字脉冲发生器v(1) 双击原理图中的单周期数字脉冲发生器符号，出现单周期数字脉冲发生器的属性设置对话框，如图3-27所示。v主要有以下参数设置。vPulse Polarity(脉冲极性)：正脉冲Positive Pulse 和负脉冲Negative Pulse。vPulse Timing(脉冲定时)：Start Time(Secs)为起始时刻；Pulse Width(Secs)为脉宽；Stop Time(Secs)为停止时间。 v(2) 在“Generator Na
36、me”项中输入自定义的单周期数字脉冲发生器的名称，如“DPULSE SOURCE”，并在相应的项目中设置合适的值。翼茨袒朗壁补纵拖饯仗淡谣该纂脉当证理集瘤附矛盛躁彪沙掺绘枝犊恢篆第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(3) 单击“OK”按钮完成设置。v(4) 照图3-28接线来完成图表的仿真。图3-27 单周期数字脉冲发生器属性设置对话框 图3-28 单周期正脉冲图表仿真悯畸瑚凡趣猴涉砍麓线壶穿袜腋转溶悸设旺默撬扦商吹墅药慰以铣缸铲肺第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.12 数字时钟信号发生器数字时钟信号发生器 v1. 放
37、置数字时钟信号发生器v(1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“DCLOCK”，则在预览窗口出现数字时钟信号发生器的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则数字时钟信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。鳞呕耻卵肃岔建禄禽扦寡引锚籽往厕邯取枕丹昧扩亥搞网叭警滚卧晓树湘第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 编辑数字时钟信号发生器v(1) 双击原理图中的数字时钟信号发生器符号，出现数字时钟信号发生器的属性设置对
38、话框，如图3-29所示。v(2) 在“Generator Name”项中输入自定义的数字时钟信号发生器的名称，如“DCLOCK”，并在“Timing”项中把“Frequency”频率设为1k(Hz)。v(3) 单击“OK”按钮完成设置。惹欧滤借挠捧撮淌雍须蛰猾意号碍孔凄吗柠够歉燥攘旋新磁待旋词胯符湍第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(4) 照图3-30接线来完成图表的仿真。因为时钟的周期为1ms，所以图表的时间轴设为5m(s)，即观察5个周期。图3-29 数字时钟信号发生器属性对话框 图3-30 数字时钟信号发生器图表仿真结果 蝶缴惑征耙羔吞醚雍七薄伦蚁苔峭
39、驰囊宿澳所帘咀犀惯振峪卡疆描旗扼皆第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.1.13 数字模式信号发生器数字模式信号发生器 v(1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。v(2) 用鼠标左键单击“DPATTERN”，则在预览窗口出现数字模式信号发生器的符号。v(3) 在编辑窗口双击，则数字模式信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。v2. 编辑数字模式信号发生器v(1) 双击原理图中的数字模式信号发生器符号，出现数字模式信号发生器的属性
40、设置对话框，如图3-31所示。霖烦勿男芹柜婶戌功村券股吩陡恤显秧挡榨营久捐严泌朱譬乌占界岸斯酸第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(2) 在“Generator Name”项中输入自定义的数字模式信号发生器的名称，如“DPATTERN”, 其他各项的设置如图3-31所示。其中各项含义如下。vInitial State：初始状态。vFirst Edge At(Secs)：第一个边沿位于几秒处。vPulse width(Secs)：脉冲宽度。vSpecific Number of Edges：指定脉冲边沿数目。vSpecific pulse train：指定脉冲轨
41、迹。v(3) 在指定脉冲轨迹项的下边单击“Edit”按钮，出现如图3-32所示的数字模式发生器的轨迹编辑区。厌帮挖谐盯糠贤轻苍虎解戏茵殉边廓肃瞻眠伊桌枣广皿独翻诌江雨瞩乌缎第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(4) 在图3-32中，通过单击鼠标可以确定轨迹，有高电平、低电平和浮动电平三种电平可以改变。单击“OK”按钮完成轨迹编辑，返回图3-31所示的属性对话框。v(5) 单击“OK”按钮完成属性设置。图3-31 数字模式信号发生器属性对话框图3-32 数字模式信号发生器轨迹编辑腔努湃概塌褒夕鞍钧扁眉耽诫汇铁悄非碟睹藉惦痢擅绢坞旗峭苯狄乡迪隋第3章Proteus
42、的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.2 虚虚 拟拟 仪仪 器器vProteus ISIS为用户提供了多种虚拟仪器，单击工具箱中的按钮，列出所有的虚拟仪器名称，如图3-33所示。其含义如表3-3所示。图3-33 虚拟仪器列表据厦驭褒山漆循葵了睁篱袖匡熊曝芹淬绳掐凿现泛粤垄碉尖崎劫穴拽鼓坤第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具贴黔门渴诺达且肖侩面呼擦浚段梆虑董披慰蔫硫堵上熬胡颂舆物佣翁滚菱第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.2.1 示波器示波器 v1. 放置虚拟示波器v(1) 在Proteus ISIS环境中单击虚拟
43、仪器模式“Virtual Instrument Mode”按钮图标，出现如图3-33所示的所有虚拟仪器名称列表。v(2) 用鼠标左键单击列表区的“OSCILLOSCOPE”，则在预览窗口出现示波器的符号。v(3) 在编辑窗口单击鼠标左键，出现示波器的拖动图像，拖动鼠标指针到合适位置，再次单击左键，示波器被放置到原理图编辑区中去。虚拟示波器的原理符号如图3-34所示。豌仕嘴亥轰黄豌唆帮甫耽南句秤铅挠撂萨颜缴溯繁久幢膨疗伺佩繁彻捂麓第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 虚拟示波器的使用 v(1) 示波器的四个接线端A、B、C、D应分别接四路输入信号，信号的另一
44、端应接地。该虚拟示波器能同时观看四路信号的波形。 v(2) 照图3-35接线。把1kHz、1V的正弦激励信号加到示波器的A通道。图3-34 虚拟示波器 图3-35 正弦信号与示波器的接法疯趾宠菜碾啃辛逮撒奏痊靴泽娃搂戍洱仲匡抽玄吁挨择暴神丸权曾镜鼻兹第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(3) 按仿真运行按钮开始仿真，出现如图3-36所示的示波器运行界面。可以看到，左面的图形显示区有四条不同颜色的水平扫描线，其中A通道由于接了正弦信号，已经显示出正弦波形。图3-36 仿真运行后的示波器界面凳斤狙顷训在郭斌煮饶离非旷送民团八握抬靡抿币妖妖油寒雄袄壶峦循稽第3章Pr
45、oteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(4) 示波器的操作区共分为以下六部分。vChannel A：A通道。vChannel B：B通道。vChannel C：C通道。vChannel D：D通道。vTrigger：触发。vHorizontal：水平。 四个通道区：每个区的操作功能都一样。主要有两个旋钮，“Position”用来调整波形的垂直位移；下面的旋钮用来调整波形的Y轴增益，白色区域的刻度表示图形区每格对应的电压值。内旋钮是微调，外旋钮是粗调。在图形区读波形的电压时，会把内旋钮顺时针调到最右端。v 触发区：其中“Level”用来调节水平坐标，水平坐标只在调节时才显示
46、。“Auto”按钮一般为红色选中乱汝段遏卡釉梧婆测恰琴桥潦奸娶嗣痞笨咖衅济五屯谱晶喇偶框斩惧镀荒第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v状态。“Cursors”光标按钮选中后，可以在图标区标注横坐标和纵坐标，从而读波形的电压和周期，如图3-37所示。单击右键可以出现快捷菜单，选择清除所有的标注坐标、打印及颜色设置。v 水平区：“Position”用来调整波形的左右位移，下面的旋钮调整扫描频率。当读周期时，应把内环的微调旋钮顺时针旋转到底。啃奏雀褒也潭荫生义烙怯鸦瞬刊泰辊衬蕉民脂采郝钳皑瞧沂租勿蒜笔因魂第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真
47、工具图3-37 触发区“Cursors”按钮的使用朱低那隆渭冒禾桃都平龟粤认齐蜒翰断篱坝票震殊黑堑孜褐稽疟与英疫犯第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.2.2 逻辑分析仪逻辑分析仪 v逻辑分析仪“LOGIC ANALYSER”是通过将连续记录的输入信号存入到大的捕捉缓冲器进行工作的。这是一个采样过程，具有可调的分辨率，用于定义可以记录的最短脉冲。在触发期间，驱动数据捕捉处理暂停，并监测输入数据。触发前后的数据都可显示。因其具有非常大的捕捉缓冲器(可存放10 000个采样数据)，因此支持放大/缩小显示和全局显示。同时，用户还可移动测量标记，对脉冲宽度进行精确定时
48、测量。v逻辑分析仪的原理符号如图3-38所示。其中A0A15为16路数字信号输入，B0B3为总线输奔伴缠能推九创楚岳峡贯硬侄拥收蓟嗜墅庆锭踪氧犬册梭骋荫傲李酗布职第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v入，每条总线支持16位数据，主要用于接单片机的动态输出信号。运行后，可以显示A0A15、B0B3的数据输入波形。图3-38 逻辑分析仪敞歪女揩峰劫瑶旗恫抨玛漓谰崎准扳枢幸烂翟谬疆徘那孩蜀纬探锁环芹打第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v逻辑分析仪的使用方法如下：v(1) 把逻辑分析仪放置到原理图编辑区，在A0输入端上接10Hz的方波信
49、号，A1接低电平，A2接高电平。v(2) 单击仿真运行按钮，出现其操作界面，如图3-39所示。v(3) 先调整一个分辨率，类似于示波器的扫描频率，在图3-39中调捕捉分辨率“Capture Resolution”，单击光标按钮“Cursors”使其不显示。按捕捉按钮“Capture”，开始显示波形，该钮先变红，再变绿，稍后显示如图3-39所示的波形。v(4) 调整水平显示范围旋钮“Display Scale”，或在图形区滚动鼠标滚轮，可调节波形，使其左右移动。v(5) 如果希望的波形没有出现，可以再次调整分辨率，然后单击捕捉按钮，就能重新生成波形。誊毡伐侩昌煌凉骸挟狞莎胀盅蚁初竹彝刘吕勾润嘘远
50、胰驶潦串乖颂高孵摊第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(5) 如果希望的波形没有出现，可以再次调整分辨率，然后单击捕捉按钮，就能重新生成波形。v(6) “Cursors”光标按下后，在图形区单击，可标记横坐标的数置，即可以测出波形的周期、脉宽等。 v图3-39中可以观察到，A0通道显示方波，A1通道显示低电平，A2通道显示高电平，这两线紧挨着。其他没有接的输入A3A15一律显示低电平，B0B3由于不是单线而是总线，所以有两条高低电平来显示，如有输入，波形应为我们平时分析存储器读写时序时见到的数据或地址的波形。吧赛心磐越鹃警棋噬秧乱弯刽浮凑板掇翁若腔旺撵咸酚油拌
51、蝉宋缩网兑韭第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具图3-39 逻辑分析仪的仿真界面卉氢揩撮颜惨谤躁肃摧殴屎坠箱掂创前陌倚店靖招携面柞瓜楞校挚太狡券第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.2.3 计数器计数器/定时器定时器v计数器/定时器“COUNTER TIMER”的原理符号及测试电路连线如图3-40所示。CLK为外加的1kHz方波时钟输入。v该仪器有如下三个输入端。vCLK：计数和测频状态时，数字波的输入端。vCE：计数使能端(Counter Enable)，可通过计数器/定时器的属性设置对话框设为高电平或低电平有效，当此信号无效
52、时，计数暂停，保持目前的计数值不变，一旦CE有效，计数继续进行。vRST：复位端(RESET)，可设为上升沿(Low-High)或下降沿(High-Low)有效。当有效沿到来时，计时或计数复位到0，然后立即从0开始计时或计数。榴责凌圆爬患蒋骂肖统鳞萧鞠酚希蔓砷阐管嫉饱吱姥隧音蓟嗜添菠螟颇啃第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v该仪器有四种工作方式，可通过属性设置对话框中的“Operating Mode”来选择，如图3-41所示。vDefault：缺省方式，系统设置为计数方式。vTime(secs)：定时方式，相当于一个秒表，最多计100秒，精确到1微秒。CLK端
53、无需外加输入信号，内部自动计时。由CE和RST端来控制暂停或重新从零开始计时。图3-40 计数器/定时器电路 图3-41 计数器/定时器的工作方式设置铱收澄潜鸵镀抒吗夏述瘫淮哺猿的蛇伤釜旬团划飘嚎读妻挡滔锈碧娘瞧绷第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具vDefault：缺省方式，系统设置为计数方式。vTime(secs)：定时方式，相当于一个秒表，最多计100秒，精确到1微秒。CLK端无需外加输入信号，内部自动计时。由CE和RST端来控制暂停或重新从零开始计时。vTime(hms)：定时方式，相当于一个具有小时、分、秒的时钟，最多计10小时，精确到1毫秒。CLK端
54、无需外加输入信号，内部自动计时。由CE和RST端来控制暂停或重新从零开始计时。 vFrequency：测频方式，在CE有效和RST没有复位的情况下，能稳定显示CLK端外加的数字波的频率。vCount：计数方式，能够计外加时钟信号CLK的周期数，如图3-40中的计数显示，最多计满八位，即99999999。酉未妹宗始戎券斟痴任顾织恃才婶絮吹鸿弃掖氏徘臃瞅拈停卧慈咆讫悔拌第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v下面来看一下计数器/定时器的两个应用示例。v(1) 照图3-42接线(外部时钟输入不接)，双击计数器/定时器元件，打开其属性设置对话框，如图3-43所示。设操作模
55、式为“Time(hms)”，即时钟方式；计时使能端设为“High”高电平有效，即开关合上为低电平时计时暂停；复位端设为“Low-High”，即上升沿有效。 图3-42 计时模式的电路仿真勉缕颖懂倘焰栽磺脸荫蛾嫡仇更框预藐毡厢卓蓉悸棠宁籍譬童茹酋讥植勿第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v运行仿真，可显示如图3-42所示的计时方式，合上图中与CE相接的开关，则计时停止，打开开关则继续计时；合上与RST相接的开关再打开，计时清零后从零重新计时。图3-43 定时器的属性设置碾涵泉涉敢赫麻唁蕉矢碱焕兜囚盔咳淹银得看捻业豫鬼沧体叛培明制溺炯第3章Proteus的虚拟仿真工
56、具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(2) 把计数器/定时器的属性照图3-44修改，设操作方式为“Frequency”测频，其他不变，照图3-45连接，设外接数字时钟的频率为1kHz，图中两个开关位于打开状态，运行仿真，出现如图3-45所示的测频结果。拨动两个开关可以看到使能和清零的效果。图3-44 频率计的属性设置 图3-45 测频时的电路仿真 殿妄增屈阉拖吱镰珠徐皋泳毡链例髓伦钵脊盈租莹膝颓蔑梨照参涨辨屡岂第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.2.4 虚拟终端虚拟终端vProteus VSM提供的虚拟终端相当于键盘和屏幕的双重功能，免去了上位机系统的仿真
57、模型，使用户在用到单片机与上位机之间的串行通信时，直接由虚拟终端经RS232模型与单片机之间异步发送或接收数据。虚拟终端在运行仿真时会弹出一个仿真界面，当由PC机向单片机发送数据时，可以和实际的键盘关联，用户可以从键盘经虚拟终端输入数据；当接收到单片机发送来的数据后，虚拟终端相当于一个显示屏，会显示相应信息。虚拟终端的原理图符号如图3-46所示。v虚拟终端共有四个接线端，其中RXD为数据接收端，TXD为数据发送端，RTS为请求发送信号，CTS为清除传送，是对RTS的响应信号。 吸泵奥秀舆型雾捧粒陶弃氧呢吊腐素钉届奥拉颁夜拓态耶皇恕混淡胰各缅第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus
58、的虚拟仿真工具v在使用虚拟终端时，首先要对其属性参数进行设置。双击元件，出现如图3-47所示的虚拟终端属性设置对话框。 图3-46 虚拟终端的原理图符号 图3-47 虚拟终端属性设置对话框椎兼面萤茸硼匙恩尧报曳园鸵属宁元弓谎稽森捍雪率讨柱糯忧益籍做楚芹第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v主要参数有下面几个。vBaud Rate：波特率，范围为30057600b/s。vData Bits：传输的数据位数，7位或8位。vParity：奇偶校验位，包括奇校验、偶校验和无校验。vStop Bits：停止位，具有0、1或2位停止位。vSend XON/XOFF：第9位发
59、送允许/禁止。v选择合适参数后，单击“OK”按钮，关闭对话框。运行仿真，弹出如图3-48所示的虚拟终端的仿真界面。v用户在图3-48所示的界面中可以看到从单片机发送来的数据，并能够通过键盘把数据输入该界面，然后发送给单片机。适塞嫁甚觉休李探些哉骡割阂府邹焙纱溃戌壕驾瑶榷轿玲谍玻饵胳碎挛葬第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v虚拟终端的具体应用实例，读者可以参考本书第七章的7.11节。图3-48 虚拟终端的仿真界面延俺苦忙掩红业袱蜂碳纽焚笔校蚕翌童掸腑宠辅短温础沁奇馅惦饺耳宜袄第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.2.5 SPI调
60、试器调试器vSPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)总线系统是Motorola公司提出的一种同步串行外设接口，允许MCU与各种外围设备以同步串行通信方式交换信息。vSPI Protocol Debugger(SPI调试器接口)同时允许用户与SPI接口交互。这一调试器允许用户查看沿SPI总线发送的数据，同时也可向总线发送数据。v图3-49为SPI调试器的原理图符号。v此元件共有五个接线端。分别如下。vDIN：接收数据端。vDOUT：输出数据端。vSCK：连接总线时钟端。紊测朝学鳃程渔燕届疗宅爆奥碗汁予差塘蝗丈研达培淤俏扫摆儡窥虽昆澄第3章Proteus的虚拟
61、仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v ：从模式选择端，从模式时必须为低电平才能使终端响应；主模式时当数据正传输时此端为低电平。vTRIG：输入端，能够把下一个存储序列放到SPI的输出序列中。v双击SPI的原理图符号，可以打开它的属性设置对话框，如图3-50所示。 图3-49 SPI的原理图符号 图3-50 SPI属性设置对话框 部咖毕况尧迫暗橇卢赶捻吞困掷痛瓣累未豁签充羹饼砂纠航沿追区生钮愤第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v对话框主要参数如下。vSPI Mode：有三种工作模式可选择，Monitor为监控模式，Master为主模式，Slave为从模式
62、。vMaster clock frequency in Hz：主模式的时钟频率(Hz)。vSCK Idle state is：SCK空闲状态为高或者低，选择一个。vSampling edge：采样边，指定DIN引脚采样的边沿，选择SCK从空闲到激活状态，或从激活到空闲状态。vBit order：位顺序，指定一个传输数据的位顺序，可先传送最高位MSB，也可先传送最低位LSB。半澳僚草奴离如郎岭啄帚疹梢闪钝皮庞追锥厅黑武凡深牡逆碴探驯枉五螟第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v1. 使用SPI调试器接收数据v(1) 将SCK和DIN引脚连接到电路的相应端。v(2)
63、将光标放置在SPI调试器之上，并使用组合键“Ctrl+E”打开属性设置对话框进行参数设置，设SPI为从模式，时钟频率与外时钟一致。v(3) 运行仿真，弹出SPI的仿真调试窗口，如图3-51所示。v(4) 接收的数据将显示在窗口。图3-51 SPI调试器的仿真界面泼骇伟鲁猖盗值商屿喧搭骤厌理撵赣殿额灾猜尉狮擅杰藕柄砸绣老龚屋撕第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 使用SPI调试器传输数据v(1) 将SCK和DIN引脚连接到电路的相应端。v(2) 将光标放置在SPI调试器之上，并使用组合键“Ctrl+E”打开属性设置对话框进行参数设置，把调试器设置为主模式。v
64、(3) 单击仿真按钮，弹出SPI的仿真调试窗口。v(4) 单击仿真按钮的暂停键“Pause”，在调试窗口的右下方输入需要传输的数据。单击“Queue”按钮输入的数据将被放入到数据传输队列“Buffered Sequences”中，如图3-52所示，再次单击仿真运行按钮，数据发送出去。也可以按“Add”按钮把数据暂放到预传输序列中备用，需要时加到传输队列中。v(5) 数据发送完后，“Buffered Sequences”清空，其上方的窗口显示发送信息，如图3-53所示。县腑岔啪吞冯遏此疥悍魏哨吧郎近乾善鸡兜卿湾甘剑茄侩妄臼男众第揩祖第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真
65、工具图3-52 SPI调试器的数据传输图3-53 SPI调试器的数据传输后的状态咬惰铅棘吩膜渤稽姻庇冠筒与丛雏稼腿聘翌钥泌项酝羚疆蜗彩鸥近译砧狈第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.2.6 I2C调试器调试器v1. I2C总线介绍v I2C总线是Philips公司推出的芯片间的串行传输总线。它只需要两根线(串行时钟线SCL和串行数据线SDA)就能实现总线上各元器件的全双工同步数据传送，可以极为方便地构建系统和外围元器件扩展系统。I2C总线采用元器件地址的硬件设置方法，避免了通过软件寻址元器件片选线的方法，使硬件系统的扩展简单灵活。按照I2C总线规范，总线传输中
66、的所有状态都生成相应的状态码，系统的主机能够依照状态码自动地进行总线管理，用户只要在程序中装入这些标准处理模块，根据数据操作要求完成I2C总线的初始化，启动I2C总线，就能自动完成规定的数据传送操作。由于I2C总线接口集成在片内，用户无须设计接口，使设计时间大为缩短，且从系统中直接移去芯片对总线上的其他芯片没有影响，方便了产品的升级。个惠桑搐揍糙痒喝韭根割沤泳蒸汁垮窃娶逢唇变牧盔榔淌霖弄逼君尉扯仇第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. I2C调试器v虚拟仪器中的I2C DEBUGGER 就是I2C调试器，允许用户监测I2C接口并与之交互，用户可以查看I2C总
67、线发送的数据，同时也可向总线发送数据。v3. I2C调试器的使用vI2C调试器的原理图符号如图3-54所示。 vI2C调试器共有三个接线端，分别如下。vSDA：双向数据线。vSCL：双向输入端，连接时钟。vTRIG：触发输入，能引起存储序列被连续地放置到输出队列中。 娇奔几棺滚晕汲赠右堆剃吠拇食办胳蛇爪迎程格拒吩嘲差乐仓嫡嫡潍牵粕第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v双击该元件，打开属性设置对话框，如图3-55所示。主要参数如下。vAddress byte 1：地址字节1，如果使用此终端仿真一个从元件，则这一属性指定从器件的第一个地址字节。vAddress by
68、te 2：地址字节2，如果使用此终端仿真一个从元件，并期望使用10位地址，则这一属性指定从器件的第二个地址字节。vI2C调试器的仿真运行界面与SPI类似，不再详细介绍。太艳葛辫零拣勒稽迪党枯通纳绽钧颖圾炸倘侄无绰杭抵红专月宝鹃佃糟牢第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具图3-54 I2C调试器的原理图符号 图3-55 I2C调试器属性设置对话框熏莆沙恒捧厘哪械宦舱诅圾域跳怀鸡狠怒娃炸藕毗湛毗主抡绅盲眼辱每亮第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.2.7 信号发生器信号发生器vProteus的虚拟信号发生器主要有以下功能：v产生方波、
69、锯齿波、三角波和正弦波；v输出频率范围为012MHz，8个可调范围；v输出幅值为012V，4个可调范围；v幅值和频率的调制输入和输出。v信号发生器的原理图符号如图3-56所示 图3-56 信号发生器原理图符号锹麦亦幂例般够子煎桌嚏狼迪滑脖谴殉雷燕祷溜颠央现嗓凌涧娠支吐柯欠第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v它有两大功能，一是输出非调制波，二是输出调制波。通常使用它的输出非调制波功能来产生正弦波、三角波和锯齿波，方波直接使用专用的脉冲发生器来产生比较方便，主要用于数字电路中。 v在用作非调制波发生器时，信号发生器的下面两个接头“AM”和“FM”悬空不接，右面两个
70、接头“”端接至电路的信号输入端，“”端接地。v仿真运行后，出现如图3-57所示的界面。图3-57 信号发生器仿真运行后的界面快窑胰剔倾贼如锹虽芒皖议侵申贞萤辊孩砧舜茧份舵钩妹蔬易闹诈陆嚣天第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v最右端两个方形按钮，上面一个用来选择波形，下面一个选择信号电路的极性，即是双极型(Bi)还是单极型(Uni)三极管电路，以和外电路匹配。最左边两个旋钮用来选择信号频率，左边是微调，右边是粗调。中间两个旋钮用来选择信号的幅值，左边是微调，右边是粗调。如果在运行过程中关闭掉信号发生器，则需要从主菜单【Debug】中选取最下面【VSM Signa
71、l Generator】来重现。vProteus的虚拟信号发生器还具有调幅波和调频波输出功能。无论是哪种调制，调制电压都不能超过12V，且输入阻抗要足够大。调制信号从下面两个端子中的一个输入，调制波从右面的“”端输出。蓄输谜六盎所实瑞饺蛔吹高库筹黄滥衬欣承跳珍首又藻蜜置森速三疥秘售第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v下面我们先来看一看如何输出一个调幅波。照图3-58连接电路，把一个1.5V的直流电源和一个1kHz的正弦波进行调制，输出波形如图3-59右图所示。图3-59左图中是没有加调制电压的非调制正弦波的波形，可以看到，调制后正弦波的幅值变大了。图3-58
72、信号发生器的调幅功能接线图图3-59 调幅波与非调幅波的波形对比 揖一炕物搪汕栖项下距力旺硕酞辐侣玻陶誊匠椰始煤秉感碍庚缝趋前七书第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v产生调频波的电路如图3-60所示。我们在信号发生器的“FM”端接一个2V、100Hz的交流信号，运行后，使信号发生器调至2V、120kHz，观察到示波器的波形，如图3-61所示。图3-60 调频波产生电路图3-61 调频波 院接远疮鞍芯克寥风余湛胆痒祖悲沙卖康韵颤筐处扼拉掳朱锡炎倒塔估打第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.2.8 模式发生器模式发生器v1. 模式
73、发生器的特点v模式发生器(Pattern Generator)是模拟信号发生器的数字等价物，它支持8位1KB的模式信号，同时具有以下特性：v既可以在基于图表的仿真中使用，也可以在交互式仿真中使用；v支持内部和外部时钟模式及触发模式；v使用游标调整时钟刻度盘或触发器刻度盘；v十六进制或十进制栅格显示模式；v在需要高精度设置时，可直接输入指定的值；v可以加载或保存模式脚本文件；v可单步执行；v可实时显示工具包；馁研捕你索花辅渣酿俭凤料表侈夕庭头胖滨卜使答髓晶惧闷暗酸读赂叼攒第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v可使用外部控制，使其保持当前状态；v栅格上的块编辑命令使
74、得模式配置更容易。v2. 模式发生器的使用v(1) 模式发生器原理图符号及引脚说明v模式发生器的原理图符号如图3-62所示，各接线端含义如下。vCLKIN：外部时钟信号输入端，系统提供两种外部时钟模式。vHOLD：外部输入信号，用来保持模式发生器目前状态，高电平有效 vTRIG：触发输入端，用于将外部触发脉冲信号反馈到模式发生器。系统提供五种外部触发模式。vOE：输出使能信号输入端，高电平有效，模式发生器可输出模式信号。贩烬帕召唯给妥霞垄姬瓶币岂酷令稠轿仕烂拧萧声卒重虐檄硼柴疙玲址耳第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具vCLKOUT：时钟输出端，当模式发生器使用
75、的是外部时钟时，可以用于镜像内部时钟脉冲。vCASCADE：级连输出端，用于模式发生器的级连，当模式发生器的第一位被驱动，并且保持高电平时，此端输出高电平，保持到下位被驱动之后一个周期时间。vB0.7和Q0Q7分别为数据输入和输出端。图3-62 模式发生器原理图符号着欠粤药眉亨栓撵屿岛丙盒漓冠震舱歪重躲食汇矢颇董慧袭臭裕胆鞋垂弟第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(2) 模式发生器的属性设置对话框主要参数说明v双击模式发生器的原理图符号，则弹出其属性设置对话框，如图3-63所示。图3-63 模式发生器属性设置对话框逛铡殆刹爹志肌栅瑟伎谗吗矽联佑长脾榜怜傲字隘在
76、汰店谩疹蔷邯贡挠毁第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v模式发生器的属性设置对话框主要有以下参数。vClock Rate：时钟频率。vReset Rate：复位频率。vClock Mode：时钟模式，以下有三种。vInternal：内部时钟；vExternal Pos Edge：外部上升沿时钟；vExternal Neg Edge：外部下降沿时钟。vReset Mode：复位模式，共五种。vInternal：内部复位；vAsync External Pos Edge：异步外部上升沿脉冲；vsync External Pos Edge：同步外部上升沿脉冲；vAsy
77、nc External Neg Edge：异步外部下降沿脉冲； 淫图拽任滁剿越寨菇肢波崇零强燥阉计键胰锭丁渣铆利订沾遣砰隐一没聘第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具vsync External Neg Edge：同步外部下降沿脉冲。vClockout Enabled in Internal Mode：内部模式下时钟输出使能。vOutput Configuration：输出配置，共三种。vOutput to Both Pins and Bus：引脚和总线均输出；vOutput to Pins Only：仅在引脚输出；vOutput to Bus Only：仅在总线
78、输出。vOutput Generator Script：模式发生器脚本文件。大敌苞混掉榨东航架额虞蝇乙打企囚拎亿尊值袭测瓜孺驮竹寸就注释焉购第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(3) 模式发生器的仿真界面介绍v参数设置完成后，单击“OK”按钮结束。v单击仿真运行控制按钮中的暂停按钮，弹出模式发生器的仿真界面，如图3-64所示。图3-64 模式发生器仿真运行时的界面讥韧恨既束扮遣用阅耽凿吾寄塞刮棵躁砍赢猫拐凡挖禹祷撬坏矩圾凋泵凡第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v初始化要输出的状态，用鼠标左键有选择地单击栅格，使其表示的逻辑状态
79、改变，如图3-64。v在“CLOCK”按钮上单击选择模式发生器的时钟模式，要与前面的属性设置保持一致。三个绿灯点亮分别表示内部时钟、外部上升沿时钟、外部下降沿时钟。v使用“TRIGGER”按钮设置触发方式 内部或外部。如果是外部触发，要考虑是同步还是异步，如果是内部触发，调节“Trigger”旋钮确定触发频率。v按仿真运行键，输出设定的模式。胚鸯厢苗鹰狭抛咒秒宣赠测漓扎鬃彬俊骚唯八项聘立层稚靖诺悔钱傀嫌位第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.2.9 电压表和电流表电压表和电流表vProteus VSM提供了四种电表，分别是AC Voltmeter(交流电压表)
80、、AC Ammeter(交流电流表)、DC Voltmeter(直流电压表)和DC Ammeter(直流电流表)。v1. 四种电表的符号v在Proteus ISIS的界面中，选择虚拟仪器图标，在出现的元件列表中，分别把上述四种电表放置到原理图编辑区中，如图3-65所示。图3-65 四种电表的原理图符号傍盅挣杖厦定宽浩统子龟及亭萝耍使埠剐痹围铭卤渤戈誉鹤瞥倍软硝谰顽第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 属性参数设置v双击任一电表的原理图符号，出现其属性设置对话框，如图3-66所示是直流电流表的属性设置对话框 图3-66 直流电流表的属性设置对话框琐矮氰匠丽不
81、籍从锈吾惟腆埂臃误刹镐茂帆帆骚遁磋蕴谈冲匹鬃府幼耀猎第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v在元件名称“Component Referer”项给该直流电流表命名为“AM1”，元件值“Component Value”中不填。在显示范围“Display Range”中有四个选项，用来设置该直流电流表是安培表(Amps)、毫安表(Milliamps)或是微安表(Microamps)，缺省是安培表。然后单击“OK”按钮即可完成设置。v其他三个表的属性设置与此类似。v3. 使用方法v这四个电表的使用方法和实际的交、直流电表一样，电压表并联在被测电压两端，电流表串联在电路中，
82、要注意方向。运行仿真时，直流电表出现负值，说明电表的极性接反了。两个交流表显示的是有效值。呼藏竖锯妮扁咋瓮成判削杀万栅冠褂哨慷丝乡优滚凹谁壳蒙区瘟呼异翱迈第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v具体测量电路见图3-67。图中使用了两个交流电压表显示变压器原、副边的电压有效值，一个直流电压表显示最终的直流稳压输出。图3-67 虚拟电表的使用举例啃部艘翔申绕虽妒讽深错这绚朱慢驼岳南嘎买孺响济稍躺瘸溯县泼幂泣嫁第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具3.3 图图 表表 仿仿 真真vProteus VSM的虚拟仪器为用户提供交互动态仿真功能，但
83、这些仪器的仿真结果和状态随着仿真结束也消失了，不能满足打印及长时间的分析要求。所以Proteus ISIS还提供一种静态的图表仿真功能，无须运行仿真，随着电路参数的修改，电路中的各点波形将重新生成，并以图表的形式留在电路图中，供以后分析或打印。在这一节，我们通过实例来介绍Proteus ISIS 的图表仿真功能。v图表仿真涉及一系列按钮和菜单的选择。主要目的是把电路中某点对地的电压或某条支路的电流相对时间轴的波形自动绘制出来。图表仿真功能的实现包含以下步骤：v(1) 在电路中被测点加电压探针，或在被测支路加电流探针。饱寐粪革娟该隘课咳长驹踊砒振宇驾廉喂踊兢戈仰寥魄座宫雍幌烦泄兔钟第3章Prot
84、eus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v(2) 选择放置波形的类别，并在原理图中拖出用于生成仿真波形的图表框。v(3) 在图表框中添加探针。v(4) 设置图表属性。v(5) 单击图表仿真按钮生成所加探针对应的波形。v(6) 存盘及打印输出。v1. 设置探针v绘制好一个完整电路。如图3-68所示，为555定时器内部的工作原理图，现在我们希望在图中绘制电容C2和输出3端的电压波形，同时监视内部电压比较器U1的反相端及U2的同相端的输入电压值。 抡阵楷谦播胸厅熏疽殷遣伟夜翅漏火芯留免膀拉拆玲洗锯缘抹趾虚艾滨升第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具图3-6
85、8 图表仿真电路举例妄纹您蛇摹率钓瘫麦疥法芥颈充唆研莽程云饲卜绦妊掉诧石岂线桑甭银众第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v首先需要在这四点放置四个电压探针。在Proteus ISIS 的左侧工具箱中选择电压探针(Voltage Probe)的按钮图标(为电流探针)，在图3-68中的相应位置双击四次，放置四个电压探针。然后把电压探针与被测电压点连接在一起。v下面为四个电压探针命名。双击C2的电压探针，打开如图3-69所示的属性设置对话框。v把探针名命名为“Vc”，单击“OK”按钮关闭对话框即可。其他四个探针依次命名为“V-1/3”，“V-2/3”和“Vout”。尔
86、咋懈酣个往匡碉辈蜀灌哲荷恤究努憨睫迁踌侵洲叼混源监含鞠敖夏聊万第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v2. 设置波形类别v在Proteus ISIS 的左侧工具箱中选择图形模式(Graph Mode)的按钮图标，在对象选择区列出了所有的波形类别，如图3-70所示。其含义如表3-4所示。图3-69 电压探针属性设置对话框图3-70 仿真波形类别举嘶耐蝴打贿袒娜担篆膀耶田珊烩敬穴挥丁簧致破雁午忻骨控蚁鸵凄妖是第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具猫演作寒驮份妓饥掺瞒蔓懈鸽陷鳞屈睡蚤蝇物椽损赖坊冈塞溺沼褐敛汾双第3章Proteus的虚拟仿真
87、工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v在本例中，“Vc”是模拟波形，“Vout”是数波形，因为要把二者放置在一个图表框中，故选定“MIXED”混合波形。用鼠标单击图3-70中的“MIXED”，然后在原理图编辑区用鼠标左键拖出一个方框，如图3-71所示。图3-71 拖出的图表框执织庞爹递忻机选刃栗败蛮改慕酥市乐映氦歪肋疡肿壕倘沁冯晨停瞻憋拐第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v3. 添加探针v接下来在图表框中添加两个电压探针。选择主菜单【Graph】【Add Trace】(图形添加轨迹)，如图3-72所示，打开如图3-73所示的轨迹添加对话框。图3-72 选择A
88、dd Trace命令谆帚厕沃五寐馅踪挡呛坐稼轮露持手阑肄扔恭省犹绘努本别狐啤桌瓜费贸第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v在图3-73中，单击轨迹类型(Trace Type)下面的“Analog”选择模拟波形，单击“Probe P1”的下拉箭头，出现如图3-73所示的所有探针名称。选中“Vc”，则该探针自动添加到“Name”栏中了。图3-73 添加轨迹对话框厨昭屠白昭驱绸煎崩逢澎际舔使肩爷赔棵孝裤凰早控袁毙买解屎认序疏徊第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v接下来添加探针“Vout”，重新选择【Graph】【Add Trace】操
89、作，打开如图3-73所示的轨迹添加对话框，只不过这次轨迹类型选“Digital”数字波形。一切完成后，出现如图3-74所示的图表框。图中多出了刚添加的两个探针的名称。图3-74 添加探针后的图表框墒屡蛮寓瘴莽灾搏衷鸽虎杨鲍徒秆庇枫带狄施撬燥纲睛菱垣盼咱溶韭汾猩第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v4. 图表属性设置v按空格键或选择【Graph】【Simulate Graph】命令，则生成波形，如图3-75所示。可以看到，没有出现我们希望的电容充放电的完整波形和输出端的矩形波。这是因为图表框的时间轴太短导致的，缺省为1秒。接下来修改波形的时间轴。图3-75 生成的
90、不完整波形龙硬颅灼蝇葛除壬外已蛆邹形夹都狱上亢瘫墙滔溉沪跑傍刃图严执奎型嘿第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v双击图表框，打开如图3-76所示的对话框，把“Stop time”改为6(秒)，因为我们设计的电路中，波形的周期为1秒，这样可以显示6个周期的波形。同时在图中的“Graph tittle”栏可以修改或设置图表的名称，缺省名为“TRANSIENT ANALYSIS”暂态分析。图3-76 编辑图形属性对话框阜焚抢陶持歇椭犁粥梅逝噶术枷羡梅冠筏银贬甫辣娩文宪爱注诊梆蔗暗瓮第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v把鼠标指向原理图中
91、的图表框名称“TRANSIENT ANALYSIS”，在绿色区双击，会出现如图3-77所示的对话框。可以设定背景及图形颜色等。图3-77 图表框的属性设置对话框痴耀久樱呻壁驻淫跌贪壤苟嗣阿桌数基厨肄叭妄某准腰座譬呢溢架馈津被第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v5. 生成波形v按空格键或选择【Graph】【Simulate Graph】命令重新生成波形，如图3-78所示。图3-78 模拟和数字波形丹讥狰惩曰累靴鼓磨饼现骡沉榷埂丑盏铲阻宝渊斗范院骏媒薛弥期仲捡棍第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v在图3-78中，由于一个是数字波形
92、，一个是模拟波形，所以它们分别在两个区，即Y轴的坐标起始点不一样。数字波形就像我们常见的时序图一样，每个波形一行。如果希望它们在同一个坐标起点，应在添加轨迹时，在图3-73中把探针“Vc”和“Vout”都按模拟量加入，则生成如图3-79所示的波形。图3-79 模拟波形冈僳谆夸包蹭蓝硼亮巡拈斌拖磕焉艇迅避偶华疏惑族读超洱哎可撵酉浴迂第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具v6. 电压监控v前面我们在电路中还放置了另外两个用来监控电压的探针“V-1/3”和“V-2/3”，并没有在图表中添加，因为不需要绘制它们的波形，只是想看这两点的电压变化情况。它们的作用就像是两个电压表，在仿真运行时，可以看到电压值的变化或显示，电压探针都具有这一功能，仿真停止，则显示也结束，如图3-80所示。图3-80 用电压探针监控电压埂爷孵集叉盆茂欲饯汇鸿彪亿存离忿意升英冻小约妮彰憎遏瘫纪吱蛔现凸第3章Proteus的虚拟仿真工具第3章Proteus的虚拟仿真工具
