PROTEUS的简介

PROTEUS 电子设计软件

本章在介绍电子设计软件PROTEUS 结构和资源基础上，详细说明了软件的使用和参数的设置。以典型示例讲述了基于PROTEUS ISIS 的电路设计方法、调试方法和基于PROTEUS ARS 的PCB 板设计方法，以及原理图模型创建和元器件封装的制作方法。

1.1 PROTEUS 电子设计软件

1.1.1 PROTEUS 简介

Proteus 是英国Labcenter 公司开发的电路分析与仿真软件。该软件的特点是：①集原理图设计、仿真和PCB 设计于一体，真正实现从概念到产品的完整电子设计工具，②具有模拟电路、数字电路、单片机应用系统、嵌入式系统（不高于ARM7）设计与仿真功能，③具有全速、单步、设置断点等多种形式的调试功能，④具有各种信号源和电路分析所需的虚拟仪表，⑤支持Keil C51 uVision2、MPLAB 等第三方的软件编译和调试环境，⑥具有强大的原理图到PCB 板设计功能，可以输出多种格式的电路设计报表。拥有PROTEUS 电子设计工具，就相当于拥有了一个电子设计和分析平台。

1.1.2 PROTEUS 组成

Proteus 软件自 1989 年问世至今，经历了近20年的发展历史，功能得到了不断的完善，性能越来越好，全球的用户也越来越多。PROTEUS 之所以在全球得到应用，原因是它具有自身的特点和结构。PROTEUS 电子设计软件由原理图输入模块（简称ISIS ）、混合模型仿真器、动态器件库、高级图形分析模块、处理器仿真模型及PCB 板设计编辑（简称ARES ）六部分组成，如图1-1所示。

图1.1 PROTEUS 基本组成

1.1.3产品传统设计方法与PROTEUS 设计比较

1. 传统产品设计流程

传统电子产品开发流程如图1.2所示。

图1.2 传统电子产品开发流程

原理图输入ISIS

混合模型仿真器

动态器件库

高级图形分析模块

高级图形分析模块

处理器仿真模型

布线/编辑ARES

PROTEUS

传统电子产品开发的缺点：

●没有物理原型就无法对系统进行测试。

●没有系统硬件就很难对软件进行调试。

●重新做板是非非常费钱又费时的。

2．基于Proteus产品设计流程

基于PROTEUS的电子产品开发流程如图1.3所示。

图1.3 基于PROTEUS的电子产品开发流程基于PROTEUS的电子产品开发优点：

●只要完成原理图设计就可用于系统的测试了。

●Proteus的交互仿真特性使软件的调试和测试在布板之前完成。

●硬件设计的改动容易得如软件设计改动一样。

1.1.4 PROTEUS应用

1．Proteus适合教学

Proteus是一个巨大的教学资源，可以用于：

●模拟电路与数字电路的教学与实验。

●单片机与嵌入系统软件的教学与实验。

●微控制器系统的综合实验。

●创新实验与毕业设计。

●项目设计与产品开发。

2．Proteus 适合技能考评与电子竞赛

●单片机技能考评的必要性与难点；

●Proteus能提供考试所需所有资源；

●Proteus能直观评估硬件电路的设计正确性；

●Proteus能硬件原理图直观调试软件；

●Proteus能验证整个设计的功能；

●测试可控、易评估、易实施；

●有广泛的使用案例。

3．Proteus VSM适合产品开发

●PROTEUS软件提供了从产品概念到设计完成的完整仿真与开发平台。

●具有仿真与分析功能，可将产品开发中存在的问题消灭在萌芽中，从而减少开发风险。

●软硬件的交互仿真与测试大大减少后期测试工作量。

●便利项目管理与团队开发。

1.1.5 PROTEUS基本资源

1．工具

工具包括标准工具和绘图工具，标准工具的内容与菜单栏的内容一一对应，绘图工具栏有丰富的操作工具，选择不同的按纽会得到不同的工具。

1）操作工具

PROTEUS提供下例操作工具：

●Component：选择元器件

●Junction dot：在原理图中标注连接点

●Wire label：标注网络标号

●Text script：在电路中输入说明文本

●Bus：绘制总线

●Bus-circuit：绘制子电路块

●Instant edit mode：选择元器件

●Inter-sheet terminal：对象选择器列出输入/输出、电源、地等终端

●Device Pin：对象选择器将列出普通引脚、时钟引脚、反电压引脚和短接引脚等

●Simulation graph：对象选择器列出各种仿真分析所需的图表

●Tape recorder：当对设计电路分割仿真时采用些模式

●Generator：对象选择器列出各种激励源

●Voltage probe：电压探针，电路进入仿真模式时可显示各探针处的电压值

●Current probe：电流探针，电路进入仿真模式时可显示各探针处的电流值

●Virtual instrument：对象选择器列出各种虚拟仪器

2）图形绘制工具

●2D graphics line：绘制直线（用于创建元器件或表示图表时绘制线）

●2D graphics box：绘制方框

●2D graphics circle：绘制圆

●2D graphics arc：绘制弧

●2D graphics path：绘制任意形状图形

●2D graphics text：文本编辑，用于插入说明

●2D graphics symbol：用于选择各种符号元器件

●Makers for component origin etc：用于产生各种标记图标

●Set rotation：方向旋转按钮，以90度偏置改变元器件的放置方向

●Horizontal reflection：水平镜像旋转按钮

●Virtical reflectoin：垂直镜像旋转按钮

2．虚拟仪器