Protues使用说明V1.3.doc

Protues简易使用教程目 录一进入Proteus ISIS2二绘制电路原理图3三添加.hex仿真文件8四仿真运行11五参考文献11六、附录11Proteus 是英国Labcenter公司研发的嵌入式系统仿真开发软件。Proteus电子设计软件由原理图输入系统（简称ISIS）、混合模型仿真器、处理器仿真模型VSM及PCB设计编辑（简称ARES）6个部分组成。在Proteus中, 从原理图设计、单片机编程、系统仿真到PCB设计一气呵成。真正实现了从概念到产品的完整设计。本教程主要介绍原理图输入系统（简称ISIS）的操作、系统仿真。Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，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、I2C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Keil C51 uVision2等软件。具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。下面以一个简单的实例来完整的展示一个Proteus的仿真过程。单片机电路设计如图所示。电路的核心是单片机8051。编写程序实现LED显示器的选通并显示特定字符。一进入Proteus ISIS双击桌面上的ISIS 6 Professional图标或者单击屏幕左下方的“开始”“程序”“Proteus 6 Professional” “ISIS 6 Professional”，出现如图1-1所示屏幕，表明进入Proteus ISIS集成环境。图1-1 启动时的屏幕Proteus ISIS的工作界面是一种标准的Windows界面，如图1-2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。图1-2 Proteus ISIS的工作界面二绘制电路原理图1选取元器件本设计所需要的元器件如下：8051.BUS，总线型的微处理器；74LS373，锁存器；CAP、CAP-ELEC，瓷片电容、电解电容；CRYSTAL，晶振；LM032L、1602，LCD、液晶显示模块；NAND-2，与非门。将所需元器件加入到对象选择器窗口。Picking Components into the Schematic 单击对象选择器按钮，如图所示弹出“Pick Devices”页面，在“Keywords”输入8051，系统在对象库中进行搜索查找，并将搜索结果显示在“Results”中，如图所示。在“Results”栏中的列表项中，双击“8051.BUS”，则可将“8051.BUS”添加至对象选择器窗口。 接着在“Keywords”栏中重新输入74LS373，如图所示。双击“74LS373”，则可将“74LS373”(锁存器)添加至对象选择器窗口。 接着在“Keywords”栏中重新输入LS032L，如图所示。双击“LS032L”，则可将“LS032L”(液晶显示模块)添加至对象选择器窗口。接着，在“Keywords”栏中重新输入RES，选中“Match Whole Words”,如图所示。在“Results”栏中获得与RES完全匹配的搜索结果。再添加CAP(瓷片电容)、CRYSTAL（晶振）、NAND-2(与非门)。单击“OK”按钮，结束对象选择。经过以上操作，在对象选择器窗口中，已有了LM032L、8051等元器件对象，若单击8051，在预览窗口中，见到8051的实物图，如图所示；若单击LM032L，在预览窗口中，见到LM032L的实物图，如图所示。此时，我们已注意到在绘图工具栏中的元器件按钮处于选中状态。 2、放置元器件至图形编辑窗口Placing Components onto the Schematic在对象选择器窗口中，选中LM032L，将鼠标置于图形编辑窗口该对象的欲放位置、单击鼠标左键，该对象被完成放置。同理，将8051等放置到图形编辑窗口中。如图所示。若对象位置需要移动，将鼠标移到该对象上，单击鼠标右键，此时我们已经注意到，该对象的颜色已变至红色，表明该对象已被选中，按下鼠标左键，拖动鼠标，将对象移至新位置后，松开鼠标，完成移动操作。由于电容的型号和电阻值均相同，因此可利用复制功能作图。将鼠标移到C1，单击鼠标右键，选中C1，在标准工具栏中，单击复制按钮，拖动鼠标，按下鼠标左键，将对象复制到新位置。此时我们已经注意到，电容名的标识，系统自动加以区分。3、放置电源及接地符号在器件选择器找到终端接口（terminals），单击其中的”POWER”、“GROUND”、输出、输入等接口，把鼠标指针移到原理图编辑器并双击，即可放置电源或接地符号。4对象的编辑 右击元器件，在弹出的对话框中选择”Edit Properties”，对元器件参数进行设置。5、原理图的连线(1)单根导线Proteus的智能化可以在你想要画线的时候进行自动检测。下面，我们来操作将电容C1的顶端连接到电容C2的顶端。当鼠标的指针靠近C1顶端的连接点时，跟着鼠标的指针就会出现一个“”号，表明找到了C1的连接点，单击鼠标左键，移动鼠标(不用拖动鼠标)，将鼠标的指针靠近C2的顶端的连接点时，跟着鼠标的指针就会出现一个“”号，表明找到了C2的连接点，同时屏幕上出现了粉红色的连接，单击鼠标左键，粉红色的连接线变成了深绿色。Proteus具有线路自动路径功能(简称WAR)，当选中两个连接点后，WAR将选择一个合适的路径连线。WAR可通过使用标准工具栏里的“WAR”命令按钮来关闭或打开，也可以在菜单栏的“Tools”下找到这个图标。同理，我们可以完成其它连线。在此过程的任何时刻，都可以按ESC键或者单击鼠标的右键来放弃画线。 （2）总线单击绘图工具栏中的总线按钮，使之处于选中状态。将鼠标置于图形编辑窗口，单击鼠标左键，确定总线的起始位置；移动鼠标，屏幕出现粉红色细直线，找到总线的终了位置，单击鼠标左键，再单击鼠标右键，以表示确认并结束画总线操作。此后，粉红色细直线被蓝色的粗直线所替代，如图所示。（2）总线分支线画总线的时候为了和一般的导线区分，我们一般喜欢画斜线来表示分支线。此时我们需要自己决定走线路径，只需在想要拐点处单击鼠标左键即可，如图所示。（要自己走线路径，需要关闭标准工具栏里的“WAR”命令按钮）6给与总线连接的导线贴标签单击绘图工具栏中的导线标签按钮，使之处于选中状态。将鼠标置于图形编辑窗口的欲标标签的导线上，跟着鼠标的指针就会出现一个“”号，如图所示。表明找到了可以标注的导线，单击鼠标左键，弹出编辑导线标签窗口，如图所示。 在“string”栏中，输入标签名称(如a)，单击“OK”按钮，结束对该导线的标签标定。同理，可以标注其它导线的标签，如图所示。注意，在标定导线标签的过程中，相互接通的导线必须标注相同的标签名。 最后的电路图绘制结果如下图。 7、电气规则检测电路设计完成后，选择“Tools”“Electrical Rule Check”命令，弹出电气规则检查结果窗口。在窗口中，前面是一些文本信息，接着是电气规则检查结果列表，若有错，会有详细的说明。8生成报表ISIS可以输出网络表、元器件清单等多种报告。生成网络表达操作是：选择“Tool”“Netlist Complier”命令，输出网络表。网络表是连接原理图与PCB图的纽带和桥梁。三添加.hex仿真文件1一种情况是直接添加.hex文件原理图绘好后需要加载可执行文件*.hex才能进行仿真运行，加载方法如下：(1)双击原理图8051元件，可弹出标签对话框（见图A.16）;(2)单击“Program File”参数框后面的文件夹按钮，在文件夹中找到经过编译形成的可执行文件（如dis-count.hex）,单击“OK”按钮结束加载过程。2另一种情况是采用Proteus与第三方软件KeilC连接调试 用户可使用第三方IDE，如Keils uVision开发源代码，并进行编辑，生成可执行文件（如HEX或COD文件）后切换到Proteus VSM ，然后进行仿真。采用keil软件编译的.hex仿真，需要预先进行相关设置。（1）、复制VDM51.dll动态链接库文件假若KeilC与Proteus均已正确安装在C:Program Files的目录里，把C:Program FilesLabcenter ElectronicsProteus 6 ProfessionalMODELSVDM51.dll复制到C:Program FileskeilCC51BIN目录中。（2）、修改TOOLS.INI文件用记事本打开C:Program FileskeilCC51TOOLS.INI文件，在C51栏目下加入：TDRV5=BINVDM51.DLL (Proteus VSM Monitor-51 Driver)其中“TDRV5”中的“5”要根据实际情况写，不要和原来的重复。（步骤1和2只需在初次使用设置。）(3)、设置keil的相关选项进入KeilC Vision2开发集成环境，创建一个新项目(Project)，并为该项目选定合适的单片机CPU器件。并为该项目加入KeilC源程序。源程序见附录。 单击“Project菜单/Options for Target”选项或者点击工具栏的“option for ta rget”按钮，弹出窗口，点击“Debug”按钮，出现如图所示页面。在出现的对话框里在右栏上部的下拉菜单里选中“Proteus VSM Monitor一51 Driver”。并且还要点击一下“Use”前面表明选中的小圆点。再点击“Setting”按钮，设置通信接口，在“Host”后面添上“127.0.0.1”，如果使用的不是同一台电脑，则需要在这里添上另一台电脑的IP地址(另一台电脑也应安装Proteus)。在“Port”后面添加“8000”。设置好的情形如图所示，点击“OK”按钮即可。最后将工程编译，进入调试状态，并运行。 （4）、Proteus的设置进入Proteus的ISIS，鼠标左键点击菜单“Debug”， 选中“use romote debuger monitor”，如图所示。此后，便可实现KeilC与Proteus连接调试。（5）注意事项一定要把keil的工程和Proteus的文件放到同一个目录下(这里所说的Keil的工程指工程的目录, 即Proteus的工程Design文件（后缀名.DSN）要和包含Keil工程所有文件的那个文件夹在同一层目录下); 经过操作发现：Keil的工程目录文件夹一定要命名为keil(可能与路径设置有关，目前还不清楚)，否则proteus报错：Unable to open HEX file KeilDS1302.hex. keil报错：target dll has been cancelled, debugger aborted!）四仿真运行KeilC与Proteus连接仿真调试 运行Keil，Proteus同时进入仿真状态。在LED显示器上，能显示要求的结果。以上就是Proteus原理图绘制和仿真运行的基本方法。五参考文献更详细的操作步骤，可参考1. 单片机原理及应用基于Proteus和Keil C，林立编著2基于Proteus的单片机应用技术，江世明编著六、附录源程序; LCD Display Driver Demo.; Timing code assumes 1.2MHz Clock;LCD Registers addressesLCD_CMD_WRequ 0LCD_DATA_WRequ1LCD_BUSY_RDequ2LCD_DATA_RDequ3;LCD CommandsLCD_CLSequ1LCD_HOMEequ2LCD_SETMODEequ4LCD_SETVISIBLEequ8LCD_SHIFTequ16LCD_SETFUNCTIONequ32LCD_SETCGADDRequ64LCD_SETDDADDRequ128;Reset vectororg 0000hjmp start;Start of the programorg 0100hstring1a:db ! A M A Z I N G ! db 0string1b:db ! A M A Z I N G ! db 0string2:db A virtual LM032L. db 0string3:db driven by a virtual db 0string4:db 8051 processor!db 0start:mov A,#038hcall wrcmdloop:mov A,#LCD_SETVISIBLE+6 ;Make the display & blink visible:call wrcmdmov R7,#2loop2: mov DPTR,#string1acall wrstr mov DPTR,#200 call wtmsmov A,#LCD_CLS;Clear screencall wrcmdmov DPTR,#string1bcall wrstr mov DPTR,#200 call wtmsmov A,#LCD_CLS;Clear screencall wrcmddjnz R7,loop2mov DPTR,#string1acall wrstr mov DPTR,#400 call wtmsmov A,#LCD_SETDDADDR+64call wrcmdmov DPTR,#string2call wrslow mov DPTR,#200 call wtmsmov A,#LCD_CLS;Clear screencall wrcmdmov DPTR,#string3call wrslow mov A,#LCD_SETDDADDR+64call wrcmdmov DPTR,#string4call wrslowmov A,#LCD_SETVISIBLE+7;Show the blink cursor as well.call wrcmd mov DPTR,#2000 call wtmsmov A,#LCD_CLS;Clear screencall wrcmdjmp loop;Sub routine to write null terminated string at DPTR in program ram.wrstr:mov R0,#LCD_DATA_WRwrstr1:clr Amovc A,A+DPTRjz wrstr2movx R0,Acall wtbusyinc DPTRpush DPLpush DPHpop DPHpop DPLjmp wrstr1wrstr2:ret;Sub routine to write null terminated string at DPTR in program ram. Slowlywrslow:mov R0,#LCD_DATA_WRwrslw1:clr Amovc A,A+DPTRjz wrslw2movx R0,Acall wtbusyinc DPTRpush DPLpush DPH mov DPTR,#100 call wtmspop DPHp