4.1 Proteus单片机系统仿真软件

4.1.1 Proteus软件界面

首先，大家可以从网上找到Proteus软件的试用版并安装到计算机上（安装过程从略）。安装之后可从Windows操作系统的“开始”菜单的“程序”中找到一个名为“Proteus 7Professional”的文件夹（假设安装的是Proteus 7），单击文件夹中的“ ”命令即可启动Proteus，并打开如图4-2所示的软件界面。界面中有许多图标，各个图标实现的功能可参考附录D。

Proteus中有一些现成的单片机系统和其他电路实例，我们可以先打开来体验一下。以下操作过程在本书光盘中有演示。

单击菜单栏的“File”→“Load Design…”命令（或单击图标命令 ），在Proteus的安装目录下打开“SAMPLES”文件夹，如图4-3所示，在“SAMPLES”文件夹中打开“8051 LCD Driver”文件夹，其中有单片机控制液晶屏的演示实例，如图4-4所示。这个实例文件夹中只有一个文件“LCDDEMO”，如图4-5所示。双击它就会在Proteus界面的电路绘制区打开这个演示实例，如图4-6所示。

在图4-6中的电路绘制区中，左上角有一个实例说明，告诉我们实例的信息。电路图中电路符号“ ”是一个液晶屏，它在单片机的控制下显示信息。单击Proteus软件界面左下角的仿真开关“ ”以启动仿真。之后在仿真开关右侧的状态栏中出现仿真状态信息“ ”，说明Proteus正在为仿真进行编译，几秒后仿真开始，我们就会在液晶屏上看到了文字信息“！！AMAZING！！A virtual LM032L…”，如图4-7所示，说明单片机成功地运行了程序并控制液晶屏显示。

仿真成功说明图4-6的系统电路图是正确的，而下载到单片机中的程序也是正常的。那程序在哪里呢？在电路图中双击单片机的电路符号，打开器件编辑对话框，如图4-8所示。其中“Program File：”中的“LCDDEMO.HEX”就是为这个单片机控制液晶屏系统设计的程序文件。由于这是一个演示实例，所以已经事先加载好了。今后我们在Proteus仿真时在电路连接完成后需要手动向单片机添加类似的程序文件。

4.1.2 用Proteus仿真

体验过Proteus的魅力后，我们开始亲手来实践一个单片机系统的仿真，以图3-42所示的单片机控制两支发光二极管交替发光为例学习仿真过程。以下操作过程在本书光盘中有演示。

第一步，新建设计。单击“File”→“New Design…”命令（或单击图标命令 ），在Proteus中打开了一个空白的新电路图纸。

第二步，添加所需器件。单击“Library”→“Pick Device/Symbol…”命令（或单击图标命令 ），打开器件选择对话框，如图4-9所示。在对话框左上角有个关键字“Keywords”搜索文字框，如果我们知道器件型号可输入其中，Proteus将自动帮我们找到所需器件。首先，输入“80C51”，如图4-10所示。这是一种常用的51单片机，本书绝大多数仿真都使用这个型号。在右侧的结果列表中选择第一个器件“80C51”，并单击“OK”按钮。

第三步，放置器件。在电路绘制区中央单击鼠标，80C51单片机就被放置到了电路图中，如图4-11所示。参考单片机的放置方法，把如图3-42所示的其他器件如晶振、电容、电阻、发光二极管等也放置到电路图中的适当位置。这几个器件在器件选择对话框中的关键词分别为：crystal、22p、electrolytic、0.6W resistor、LED（关键词并不唯一），如图4-11～图4-16所示。所有元器件都放置到电路图后的效果如图4-17所示。

第四步，放置电源。如图3-42所示的单片机系统还有一些电源端，在Proteus仿真中需要把电源端也放置到电路中。单击端口图标“ ”，如图4-18所示，在端口窗口中出现一个列表，其中“POWER”为正电源端口，“GROUND”为接地端口。分别单击后按如图3-42所示添加到电路图中，由于Proteus已经为单片机供电了，所以不需要在仿真中再连接供电端。

第五步，移动、旋转、删除器件。放置到电路图中的器件和电源端比较零乱，需要通过移动、旋转来美化布局。用鼠标左键选中想要移动的器件或对象，器件或对象变成红色说明被选中，然后按住鼠标左键拖动目标即可。在电路图空白区域单击左键可取消选择。要想旋转目标，先左键选中，然后单击旋转图标“ ”，在弹出的对话框中输入要旋转的角度，确定后目标即被旋转。也可以在目标上单击鼠标右健，从弹出的菜单中选择“ ”（顺时针旋转90°）、“ ”（逆时针旋转90°）、“ ”（旋转180°）进行相应的旋转。如果想删除电路图中的器件，可以在选中目标的基础上按下键盘上的“Delete”按键或在右键快捷菜单中选择“ ”实现。通过编辑之后，得到器件的合理布局，如图4-19所示。

第六步，修改参数。有些器件或电源端需要对参数进行修改，比如晶振的频率等。方法是先用双击目标，弹出参数编辑对话框，如图4-20所示。把其中的频率“Frequency：”修改为12MHz，单击“OK”按钮完成设置。而对于电源端来说，可根据设计把所有目标设置成“VCC”或者“GND”，如图4-21所示。

第七步，连接导线。完成器件放置和编辑后，根据电路图连接导线。方法是把鼠标移到器件或电源端的管脚附近，当管脚出现红色方框“ ”后，单击左键则导线生成，移动鼠标到另一个器件或电源端的管脚附近，当再次出现红色方框后，再次单击左键就完成连接。按照这个方法，并参考图3-42可实现仿真电路的导线连接，如图4-22所示。

第八步，加载单片机程序文件。完成电路图的绘制后，单片机系统的仿真万事俱备，只欠程序文件这个东风。双击电路图中的单片机，在打开的编辑对话框中单击“Program File：”后的打开图标“ ”，加载光盘中的程序文件，路径为“…\程序代码\程序3-1：单片机控制发光二极管交替发光（对应图3-42）\交替发光.HEX”，如图4-23所示，双击“交替发光.HEX”，程序3-1加载到了仿真电路中。这个以.HEX为后缀的程序文件的生成方法下一节将会谈到。

第九步，仿真。单击Proteus软件左下角的仿真开关“ ”，仿真启动。几秒后，仿真开始，会看到两个发光二极管以500ms为间隔在交替发光，如图4-24所示。

这样，我们通过对一个单片机控制两个发光二极管交替发光的实例，演示了Proteus的使用方法和仿真功能，它的魅力可见一斑。在学习过程中可随时打开Proteus来验证实例或自己的设想。 WP1qT75JV5A8JLhDwOraXxw50oYkmUjRl+0gADREnZ9AFbxKFoquOcN6qCBTzvz7