单片机系统设计与制作Proteus 软件学习指南

Proteus 软件学习指南

【知识目标】

（1）了解Proteus仿真软件在单片机开发中的作用和意义；

（2）了解Proteus软件的菜单功能。

【能力目标】

（1）能用Proteus构建单片机硬件系统；

（2）选择正确的仿真测试仪器进行观察；

（3）在程序加载到单片机CPU后台时，能选择正确的方式进行仿真调试。

Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史。该软件集成了高级原理布图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。它是一种混合电路仿真工具，包括模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的仿真等。

Proteus软件由ISIS和ARES两个软件构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件，ARES是一款高级的布线编辑软件。ISIS是一个操作简便且功能强大的原理绘图工具，它整合了SPICE的仿真模型，拥有超过8000个元件的庞大库的结构。ARES则可将ISIS 的仿真原理图生成PCB版图。

Proteus支持许多通用的微控制器，如PIC系列、AVR系列、8051系列等；同时它还支持ARM、PLD及各种外围芯片的仿真，如基于 HD44780芯片的字符LCD、RAM等；具有单步运行、断点设置等调试功能；能与常用编译器如Keil、IAR、Proton等协同调试；有直流电流表/电压表、交流电压表/电流表、示波器逻辑分析仪、频率计等虚拟仪器，为仿真中的测量记录提供了方便；支持图形化分析功能，具有频率特性、傅里叶分析等图形方式，可将仿真曲线精美地绘制出来。

随着计算机技术的迅速发展，使用EDA软件进行电路仿真与设计已经成为一种趋势。众多院校在电路实践教学改革中引入了EDA技术，并建立了EDA实验室。配备了EWB、Pspice、Multisim、Protel、MaxPlus II、SystemView等相关软件及配套硬件。但这些设备对仿真单片机却无能为力。

Proteus不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它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。

任务简介

本次任务以跑马灯项目为例介绍的Proteus使用，重点掌握和使用Proteus软件的元件库使用及有关参数设置。

任务实施

3.1运行Proteus仿真软件

点击桌面图标，如图1-49所示，或者点击电脑的“开始”，双击程序目录Proteus 7 Professional/ISIS 7 Professional的图标，出现如图1-50所示的启动界面。

图1-49 运行Proteus软件

图1-50 Proteus 7启动页面

Proteus ISIS的工作界面是一种标准的Windows界面，如图1-51所示。包括：标题栏、主菜单、标准工具栏、模型选择工具栏、预览窗口、元件列表、原来编辑窗口、挑选元件按钮、库管理按钮、方向工具栏、仿真按钮等。

图1-51 Proteus 界面各工具栏

3.2基本操作

1.预览窗口的作用

该窗口通常显示整个电路图的缩略图。在预览窗口上点击鼠标左键，将会有一个矩形蓝绿框标示出在编辑窗口的中显示的区域，如图1-52预览窗口显示所示，他其他情况下，预览窗口显示将要放置的对象的预览。这种Place Preview 特性在下列情况下被激活：

● 当一个对象在选择器中被选中 。

● 当使用旋转或镜像按钮时 。

● 当为一个可以设定朝向的对象选择类型图标时（例如：Component icon, Device Pin icon 等等） 。

● 当放置对象或者执行其他非以上操作时，place preview 会自动消除 。

● 对象选择器（Object Selector ）根据由图标决定的当前状态显示不同的内容。显示对象的类型包括：设备，终端，管脚，图形符号，标注和图形。

● 在某些状态下，对象选择器有一个Pick 切换按钮，点击该按钮可以弹出库元件选取窗体。通过该窗体可以选择元件并置入对象选择器，在今后绘图时使用。

原理图

编辑窗口 预览窗口

挑选元件

按钮 库元件按钮

元件列表

模型选择

工具条

仿真按钮

图1-52 预览窗口显示

2.编辑区域的缩放

Proteus的缩放操作多种多样，极大地方便了我们的设计。常见的几种方式有：完全显示(或者按“F8”)、放大按钮(或者按“F6”)和缩小按钮(或者按“F7”)，拖放、取景、找中心 (或者按“F5”)。也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。

3.基本工具介绍

（1）模型选择工具栏（Mode Selector Toolbar）

主要模型（Main Modes）：

从左边开始：

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）。

（2）配件（Gadgets）：

从左边开始：

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Noise Analysis。

4）录音机。

5）信号发生器（generators）。

6）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。

（3）仿真控制按钮

从左边开始：

1）运行。

2）单步运行。

3）暂停。

4）停止。

3.3对象的放置和编辑

1.对象的添加和放置

以跑马灯原理图为例，从元件的挑选添加和放置来介绍一般原理图绘制时的对象的添加和放置。

点击工具箱的左侧元器件模式按钮，使其选中，再点击挑选元件按钮P，出现“Pick from libraries”对话框，如图1-53挑选元器件所示，出现Pick Devices对话框如图1-54设备选择页面所示。