基于Proteus的单片机仿真.pdf

基于Proteus的单片机仿真

第一章Proteus软件介绍

Proteus软件是由英国LabcenterElectronics公司开发的EDA工具软件，
已有近20年的历史，在全球得到了广泛应用。Proteus软件的功能强大，它集
电路设计、电路仿真及制版等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科
涉及的电路进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿真，并且功能齐全，
界面多彩，是近年来备受电子设计爱好者青睐的一款电子线路设计与仿真软件。

1、1Proteus软件组成
Proteus系统包括ISIS.EXE（电路原理图设计、电路原理仿真）、ARES.EXE
（印刷电路板设计）两个主要程序三大基本功能。Proteus组合了高级原理布图、
混合模式SPICE仿真，PCB设计以及自动布线功能，从而实现了一个完整的电
子设计系统。
Proteus软件由以下6部分组成：
（1）原理图输入系统ISIS；（2）混合模型仿真器；
（3）动态器件库；（4）高级图形分析模块；
（5）处理器仿真模型VSM；（6）PCB设计编辑ARES。

原理图

输入

ASF高系混合

级图形统ISIS模型
分Proteus仿

析模块软件真器

CPU仿动态

真模型器件库

VS高级布

M线/编辑
1、2基于Proteus软件产品开发流AR程
基于Proteus电子产品开发流程如图：

基于Proteus产品设计优点：
设计原电路调试编写代码系统PCB
样机
理图与仿真与调试仿真生成

（1）完成原理图设计之后就可以进行电路调试与仿真；
（2）交互式仿真特性使得软件的调试与测试能在设计电路板之前完成；
硬件设计的改动容易的如同软件设计改动一样简单。
（3）设计者可以从Proteus原理图库中调用所需库元件，然后通过合适连线即
可。单片机内可通过单击单片机芯片加入已编译好的十六进制程序文件，然后运
行仿真即可。

1、3仿真方式与虚拟仪器
Proteus软件的ISIS原理图设计界面同时还支持电路仿真模式VSM(虚拟仿
真模式)。当电路元件在调用时，我们选用具有动画演示功能的器件或具有仿真
模型的器件，当电路连接完成无误后，直接运行仿真按钮，即可实现声、光、动
等逼真的效果，以检验电路硬件及软件设计的对错，非常直观，下面是一个基于
8051单片机的系统仿真效果图，该系统用液晶屏LCD1602显示当前时间温度
信息，还具有按键校准时间的功能。

ProteusVSM有两种不同的仿真方式：交互式仿真和基于图表的仿真。
交互式仿真——实时直观地反映电路设计的仿真结果，如上图。
基于图表的仿真(ASF)——用来精确分析电路的各种性能，如频率特性、噪
声特性等。这依赖于Proteus提供的各种功能强大的虚拟仪器。下图是“基于
DAC0832的锯齿波发生器设计”的设计，用虚拟示波器oscilloscope观察输出锯
齿波波形。
ProteusVSM中的整个电路分析是在ISIS原理图设计模块下延续下来的，
原理图中可以包含以下仿真工具：
探针——直接布置在线路上，用于采集和测量电压/电流信号；
电路激励——系统的多种激励信号源；
虚拟仪器——用于观测电路的运行状况；
曲线图表——用于分析电路的参数指标。
1.仿真工具——激励源
DC：直流电压源。
Sine：正弦波发生器
Pulse：脉冲发生器
Exp：指数脉冲发生器
SFFM：单频率调频波信号发生器
Pwlin：任意分段线性脉冲信号发生器
File：File信号发生器，数据来源于ASCII文件
Audio：音频信号发生器，数据来源于wav文件
DState：单稳态逻辑电平发生器
DEdge：单边沿信号发生器
DPulse：单周期数字脉冲发生器
DClock：数字时钟信号发生器
DPattern：模式信号发生器

各种激励源
2.仿真工具——虚拟仪器
虚拟示波器(OSCILLOSCOPE)
逻辑分析仪(LOGICANALYSER)
计数器、定时器(COUNTERTIMER)
虚拟终端(VIRUALTERMINAL)
信号发生器(SIGNALGENERATOR)
模式发生器(PATTERNGENERATOR)
交直流电压表和电流表(AC/DCvoltmeters/ammeters)
SPI调试器(SPIDEBUGGER)
I2C调试器(I2CDEBUGGER)

四通道数字示波器
第二章、Proteus7Professional界面简介

运行Proteus7Professional会出现以下窗口界面：

为了方便介绍，分别对窗口内各部分进行中文说明（见上图）。下面简单介
绍各部分的功能：
1．原理图编辑窗口（TheEditingWindow）：是用来绘制原理图的，蓝色方框内
为可编辑区，元