第十一章 单片机仿真软件-Proteus ISIS 软件介绍（可编辑）

第十一章单片机仿真软件-ProteusISIS软件介绍（可编辑）第H^一章单片机仿真软件-ProteusISIS软件介绍ProteusISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件可以仿真、分析SPICE各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、12c调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等支持主流单片机系统的仿真目前支持的单片机类型有68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片提供软件调试功能在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如KeilC51uVision2等软件具有强大的原理图绘制功能用Proteus软件虚拟单片机实验的优点1内容全面实验的内容包括软件部分的汇编、C51等语言的调试过程，也包括硬件接口电路中的大部分类型对同一类功能的接口电路，可以采用不同的硬件来搭建完成，可以扩展学生的思路和提高学生的学习兴趣2硬件投入少，经济优势明显Protues所提供的元件库中，大部分可以直接用于接口电路的搭建，同时该软件所提供的仪表，不管在质量还是数量上，都是可靠和经济的如果在实验教学中投入这样的真实的仪器仪表，仅仪表的维护来讲，其工作量也是比较大的因此采用软件的方式进行教学，其经济优势是比较明显的3学生可自行实验，锻炼解决实际工程问题的能力采用仿真软件后，学习的投入变得比较的小，而实际工程问题的研究，也可以先在软件环境中模拟通过，再进行硬件的投入，这样处理，不仅省时省力，也可以节省因方案不正确所造成的硬件投入的浪费4实验过程中损耗小，基本没有元器件的损耗问题在传统的实验教学过程中，都涉及到因操作不当而造成的元器件和仪器仪表的损毁，也涉及到仪器仪表等工作时所造成的能源消耗采用Protues仿真软件，则不存在上述的问题5与工程实践最为接近，可以了解实际问题的解决过程在Proteus中做一个工程项目，并将其最后移植到一个具体的硬件电路中，让学生了解将仿真软件和具体的工程实践如何结合起来，利于学生对工程实践过程的了解和学习6大量的范例，可供学生参考处理在系统的设计时，存在对已有资源的借鉴和引用处理，而该仿真系统所提供的较多的比较完善的系统设计方法和设计范例，可供学生参考和借鉴7培养和锻炼学生的协作能力一个比较大的工程设计项目，由一个开发小组协作完成在Proteus中进行仿真实验时，所涉及到的内容并不全是学生独立设计完成的，因此对于锻炼学生的团结协作意识，是有好处的

11.1Proteus6Professional界面简介安装完Proteus后，双击桌面上的ISIS6Professional图标或者单击屏幕左下方的“开始”“程序”？“Proteus6ProfessionalISIS6Professionalv出现如图11T所示屏幕，表明进入ProteusISIS集成环境工作界面ProteusISIS的工作界面是一种标准的Windows界面，如图11-2所示包括:标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口1原理图编辑窗口TheEditingWindow:在图形编辑窗口内完成电路原理图的编辑和绘制ISIS中坐标系统的基本单位是10nm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点状栅格TheDotGrid与捕捉到栅格SnappingtoaGrid编辑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View菜单的Snap命令设置，或者直接使用快捷键F

4、F

3、F2和CTRL+F1如图3所示若键入F3或者通过View菜单的选中SnaplOOtho你会注意到鼠标在图形编辑窗口内移动时，坐标值是以固定的步长100th变化，这称为捕捉，如果你想要确切地看到捕捉位置，可以使用View菜单的X-Cursor命令，选中后将会在捕捉点显示一个小的或大的交叉十字实时捕捉RealTimeSnap当鼠标指针指向管脚末端或者导线时，鼠标指针将会被捕捉到这些物体，这种功能被称为实时捕捉，该功能可以使你方便的实现导线和管脚的连接可以通过Tools菜单的RealTimeSnap命令或者是CTRL+S切换该功能可以通过View菜单的Redraw命令来刷新显示内容，同时预览窗口中的内容也将被刷新当执行其它命令导致显示错乱时可以使用该特性恢复显示视图的缩放与移动可以通过如下几种方式用鼠标左键点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点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标的滚动键，会以鼠标指针位置为中心重新显示2预览窗口TheOverviewWindow它可显示两个内容，一个是当你在元件列表中选择一个元件时，它会显示该元件的预览图;另一个是，当你的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，并会显示一个绿色的方框，绿色的方框里面的内容就是当前原理图窗口中显示的内容，因此，你可用鼠标在它上面点击来改变绿色的方框的位置，从而改变原理图的可视范围3模型选择工具栏ModeSelectorToolbar:主要模型MainModes:1选择元件components默认选择的2放置连接点3放置标签用总线时会用到4放置文本5用于绘制总线6用于放置子电路7用于即时编辑元件参数先单击该图标再单击要修改的元件配件Gadgets:1终端接口terminals:有VCC、地、输出、输入等接口2器件引脚:用于绘制各种引脚3仿真图表graph:用于各种分析，如NoiseAnalysis4录音机5信号发生器generators6电压探针:使用仿真图表时要用到7电流探针使用仿真图表时要用到8虚拟仪表:有示波器等2D图形2DGraphics:1画各种直线2画各种方框3画各种圆4画各种圆弧5画各种多边形6画各种文本7画符号8画原点等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等举例，当你选择“元件components”，单击“P”按钮会打开挑选元件对话框，选择了一个元件后单击了“0K”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5方向工具栏OrientationToolbar:旋转旋转角度只能是90的整数倍翻转完成水平翻转和垂直翻转使用方法:先右键单击元件，再点击左击相应的旋转图标6仿真工具栏仿真控制按钮1运行2单步运行3暂停4停止

11.2操作简介

1、绘制原理图绘制原理图要在原理图编辑窗口中的蓝色方框内完成原理图编辑窗口的操作是不同于常用的WINDOWS应用程序的，正确的操作是:用左键放置元件;右键选择元件;双击右键删除元件;右键拖选多个元件;先右键后左键编辑元件属性;先右键后左键拖动元件;连线用左键，删除用右键;改连接线:先右击连线，再左键拖动；中键放缩原理图具体操作见下面例子

2、定制自己的元件有三个个实现途径，一是用PROTEUSVSMSDK开发仿真模型，并制作元件;另一个是在已有的元件基础上进行改造，比如把元件改为bus接口的;还有一个是利用已制作好（别人的）的元件，我们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由于我没有PROTEUSVSMSDK所以我只介绍后两个

3、Sub-Circuits应用用一个子电路可以把部分电路封装起来，这样可以节省原理图窗口的空间

11.3实例利用AT89c51单片机+DS1302实现数字钟本例以数字时钟为例来介绍如何利用ProteusISIS软件来仿真单片机该数字时钟设计采用AT89c51单片机和DS1302时钟芯片实现，并用6位组合数码管显示小时、分钟、秒，并用示波器监测数据线开始前先要准备好仿真文件，就是用编译器编译连接产生的调试或下载文件，不同编译器产生的文件格式是不同的，如ICC是COF、IAR是D90GCC是COF。