Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其他EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件,因此是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Protues不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果,后者则是实物演示实验难以达到的效果。随着科技的发展,“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活,结果、过程统一的特点,可使设计时间大为缩短,耗资大为减少,也可降低工程制造的风险。所以在单片机开发应用中,Proteus也能获得越来愈广泛的应用。
Proteus电路设计是在ProteusISIS环境中进行绘制的。Proteus ISIS编辑环境具有友好的人机交互界面,而且设计功能强大,使用方便,易于上手。Proteus ISIS运行于Windows98/2000/XP环境,对PC的配置要求不高,一般的配置就能满足要求。在计算机中安装好Proteus后,启动ProteusISIS(图标为 ),首先出现ISIS界面,如图2-22所示。接着进入ISIS窗口,如图2-23所示。
图2-22 ISIS界面
图2-23 ISIS窗口
下面简单介绍ISIS窗口内的各项功能。
菜单栏共有12项,每项都有下一级菜单。例如单击菜单“View”,则展开下一级菜单,如图2-24所示。使用者可以根据需要选择该级菜单中的选项。从该级菜单中可以看出许多常用操作在工具栏中有相应的按钮,如 (Redraw刷新)、 (Grid格点)等。其中不少命令的右方还标有该命令的快捷键。例如,刷新命令快捷键为“R”,单击键盘上的“R”键,即可实现刷新功能。要放大或缩小观察设计图,可分别按快捷键F6或F7来实现,方便快捷。
在编辑区中可以编辑原理图、设计电路、设计各种符号、设计元器件模型等。编辑区也是各种电路、单片机系统的Proteus仿真平台。窗口中蓝色方框(用户可自定义大小)内为可编辑区,电路设计要在此框内完成,如图2-25所示。此窗口没有滚动条,可单击对象预览窗口来改变可视的电路图区域。
图2-24 View菜单展开
图2-25 ISIS预览窗口、设计与仿真编辑区
对象预览窗口可显示如下内容。
(1)当单击对象选择框中某个对象时,对象预览窗口就会显示该对象的符号。对象有元器件 、页内终端 、子电路终端 、虚拟仪器 等。它们都在模式选择工具栏中,可预先单击其相应按钮进行选择,这时在对象选择器框中会出现相应的对象列表。
(2)当单击模式工具栏中的按钮 (Instant edit mode)后,对象预览窗口中一般会出现蓝色方框和绿色方框。蓝色方框内是可编辑区的缩略图,绿色方框内是当前编辑区中在屏幕上的可见部分。在预览窗口蓝色方框内某位置单击,绿色方框会改变位置,这时编辑区中的可视区域也作相应的改变、刷新。
对象选择器用来选择元器件、终端、图表、信号发生器和虚拟仪器等。在某些状态下,对象选择器有一个Pick切换按钮,单击该按钮可以弹出Pick Devices、Pick Port、Pick Terminals、Pick Pins或Pick Symbols窗口。通过不同窗口,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,以便在今后的绘图中使用。该选择器上方还带有一个条形标签,其内表明当前所处的模式及其下所列的对象类型,如图2-26所示。当前模式为元器件 ,对象选择器上方的标签为DEVICES,其左上角有 。其中“P”为对象选择按钮,“L”为库管理按钮,当处于模式 时,单击“P”则可从库中选取元器件,并将所选元器件名一一列在此对象选择器框中。当前只选用一个元器件,元器件名为74LS138。
图2-26 当前所处的模式及其下所列的对象类型
工具栏分类及其工具按钮如表2-1所示。
表2-1工具栏分类及其工具按钮
1)文件操作按钮
新建:在默认的模板上新建一个设计文件;
打印:装载一个新设计文件;
保存:保存当前设计;
导入:将一个局部文件导入ISIS中;
导出:将当前选中的对象导出为一个局部文件;
打印:打印当前设计;
区域:打印选中的区域。
2)显小命令按钮
显示刷新;
显示/不显示网格点切换;
显示/不显示手动原点;
以鼠标所在点的中心进行显示;
放大;
缩小;
查看整张图;
查看局部图。
3)编辑操作按钮
撤销最后的操作;
恢复最后的操作;
剪切选中对象;
复制到剪贴板;
从剪贴板粘贴;
复制选中的块对象;
移动选中的块对象;
旋转选中的块对象;
删除选中的块对象;
选取元器件,从元件库中选取各种各样的元件;
做元器件,把原理图符号封装成元件;
PCB包装元器件,对选中的元件定义PCB包装;
把选中的元件打散成原始的组件。
4)设计操作按钮
自动布线;
查找并选中;
属性标注工具;
设计浏览器;
新建绘图页;
删除当前页;
返回父设计页;
材料清单;
电气检查;
导出网表,并进入PCB布图区。
5)主模式选择按钮
要进行哪一类型操作,首先要进入相应的模式,默认模式是 ,即选择元器件。若要画总线,单击 ,这时在编辑窗口中画出的线为总线,若要再画非总线的导线,单击 即可。
画子电路;
画总线;
放置文本;
放置电线标签;
放置连接点;
选择元器件(默认选择);
即时编辑模式。
6)小工具箱按钮
终端,有VCC、地、输出、输入等各种终端;
元器件引脚,用于绘制各种引脚;
仿真图表,用于各种分析;
录音机;
信号发生器;
电压探针,图表仿真分析用;
电流探针,图表仿真分析用;
虚拟仪表,有示波器等。
7)2D绘图按钮
画各种直线;
画各种方框;
画各种圆;
画各种圆弧;
画各种多边形;
画各种文本;
画符号;
画原点。
8)转向按钮
旋转: 旋转角度只能是90°的整数倍。直接单击旋转按钮,则以90°为递增量旋转。
翻转: 完成水平翻转和垂直翻转。
使用方法:在放置元件前,单击相应的旋转按钮可以在预览窗口中看到转向的结果,在放置元件后,在编辑区中右键单击需要转向的元件,在弹出的快捷菜单中选择相应的按钮即可。在进行多个元件的旋转时用块操作来实现。
9)仿真运行控制按钮
仿真控制按钮,从左到右依次运行、单步运行、暂停、停止。
当前鼠标指针坐标的位置以英制显示在屏幕的右下角。
通过执行菜单命令或工具按钮 、 、 来建立、打开、保存设计文件。如执行“File-NewDesign”菜单项,则弹出如图2-27所示的新建设计对话框。对话框中有多种供选择的模板,单击要选的模板的图标,再单击“OK”按钮,则以该模板建立一个新的空白文件。
系统默认模板为DEFAULT模板,也可单击工具栏中的按钮 新建一个设计文件,以此新建的设计文件模板为DEFAULT模板。
若要保存设计文件,执行“File-Save Design”菜单项,弹出如图2-28所示的“Save ISIS Design File”对话框。在文件名框中输入文件名后单击“保存”按钮,则完成设计文件的保存。若设计文件已命名,只需单击工具按钮 即可。
图2-27 创建新设计文件
图2-28 保存ISIS设计文件
执行“File-Open Design”菜单项或单击工具按钮 ,弹出“Load ISIS Design File”对话框,如图2-29所示。在“查找范围”下拉列表框中选择目标查找路径,单击列表框中对应的设计选项,然后单击“打开”按钮即可打开相应的设计文件。
图2-29 打开已有设计文件
Proteus中主要有以下文件类型:
(1)设计文件(*.DSN):包含一个电路所有的信息。
(2)备份文件(*.DBK):保存覆盖现有的设计文件时会发生备份。
(3)局部文件(*.SEC):设计图的一部分,可输出为一个局部文件,以后可以导入其他的图中。在文件菜单中可以导入(Import)、导出(Export)命令来操作。
(4)模型文件(*.MOD)。
(5)库文件(*.LIB):元器件和库。
(6)网表文件(*.SDF):当输出到PROSPICEandARES时产生的网表文件,扩展名为.SDF。
Proteus VSM仿真系统还有其他的文件类型,具体内容请查看VSM手册。