Proteus电子设计与仿真平台ppt课件.ppt

电子设计开发与仿真平台 Proteus 主要内容 Proteus概述ProteusISIS的特点ProteusProSPICE仿真与虚拟仪器Proteus虚拟系统模型 VSM ProteusPCB设计实例演示Proteus教学实验系统演示 从概念到完成 Proteus是英国Labcenter公司研发的嵌入式系统仿真开发软件 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 ISIS原理图设计与仿真 ARES线路板设计 实物 Proteus的构成 Proteus是集成了智能原理布图 混合模型电路仿真和PCB设计 构成一个完整的电子设计系统 ProSPICEISIS混合模型智能原理布图 ASF高级图表仿真 主要内容 Proteus概述ProteusISIS的特点ProteusProSPICE仿真与虚拟仪器微处理器系统仿真 VSM ProteusPCB设计实例演示Proteus教学实验系统演示 ISIS 智能原理图输入系统 的特点 Proteus智能原理图输入系统 ISIS 是原理图设计和电路仿真的基本平台 ISIS绘图简单快捷 特别是新的7 1版以后 鼠标功能大大加强 并新增了设计浏览器用于原理图与PCB的交叉检查 个性化的编辑环境 用户可自定义原理图外观 包括线宽 线型 填充类型 字符等 还可以使用风格模板 用户可以自己设置快捷键定义 快捷选取 放置器件 通过模糊搜索可快速从器件库中选取器件 并且可以实况预览和选择器件的PCB封装 层次化设计 支持多页或子电路设计仿真日志 用于仿真的监控和故障诊断 ISIS 智能原理图输入系统 的特点 原理图自动连线 自动标号 自动连线功能使得连线轻松快捷 新版本采用非模态 modeless 的选择与连线 软件操作更加智能化 灵活多样的设计输出 原理图 包括仿真时的画面 以多种格式图片输出以便发表与存档 设计完成还可以输出多种格式的网络表 主要内容 Proteus概述ProteusISIS的特点ProteusProSPICE仿真与虚拟仪器微处理器系统仿真 VSM ProteusPCB设计实例演示Proteus教学实验系统演示 ProteusProSPICE仿真与虚拟仪器 ProteusProSPICE仿真有两类不同的仿真方式 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 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 ProteusProSPICE的整个电路分析是ISIS原理图设计模块的延续 它提供了大量的虚拟仪器 曲线图表 激励源和探针等仿真工具 探针 电压探针 电流探针 电路激励 14种激励信号源 曲线图表 13种曲线图表 虚拟仪器 13种虚拟仪器如示波器等 仿真工具 探针 Probe 探针可以直接布置在线路上 用于实时采集和测量电压 电流信号 电压探针 Voltageprobes 即可在模拟仿真中使用 也可在数字仿真中使用 在模拟电路中记录真实的电压值 而在数字电路中 记录逻辑电平及其强度 电流探针 Currentprobes 仅在模拟电路仿真中使用 可显示电流方向和电流瞬时值 探针即可用于基于图表的仿真 也可用于交互式仿真中 电压探针 电流探针 仿真工具 激励源 14种 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 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Scriptable 脚本化波形发生器 仿真工具 曲线图表 13种 模拟图表 ANALOGUE 数字图表 DIGITAL 混合分析图表 MIXED 频率分析图表 FREQUENCY 转移特性分析图表 TRANSFER 噪声分析图表 NOISE 失真分析图表 DISTORTION 傅立叶分析图表 FOURIER 音频分析图表 AUDIO 交互分析图表 INTERACTIVE 一致性分析图表 CONFORMANCE 直流扫描分析图表 DCSWEEP 交流扫描分析图表 ACSWEEP 仿真工具 虚拟仪器 13种 虚拟示波器 OSCILLOSCOPE 逻辑分析仪 LOGICANALYSER 计数 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 USB调试器 USBDEBUGGER I2C总线调试窗口 高级仿真 ASF 频率分析 失真分析 噪声分析 瞬态分析 虚拟示波器 交互式仿真 不同颜色电路连线显示相应电压箭头显示电流方向 探针实时显示电压 电流值 仿真暂停时显示元件引脚信息 显示屏 LCD 引脚逻辑状态显示 游戏手柄 可映射到PC键盘上 CPU运行程序 主要内容 Proteus概述ProteusISIS的特点ProteusProSPICE仿真与虚拟仪器微处理器系统仿真 VSM ProteusPCB设计实例演示Proteus教学实验系统演示 Proteus微处理器系统仿真 VSM 单片机系统的仿真是ProteusVSM 虚拟系统模型 的主要特色 用户可在Proteus中绘制原理图 编辑 编译 调试代码 并直观地看到仿真结果 完成单片机系统的设计 Proteus目前的仿真模型达到27000多种 Labcenter公司还在持续不断的添加 其中CPU模型有ARM7 LPC21xx AtmelAVR MotorolaHC11 8051 8052 PIC系列 PIC10 12 16 18 24 33 在7 5版本中增加了8086 即将在7 6版将增加MSP430 同时模型库中包含了LED LCD显示 键盘 按钮 开关 常用电机等大量通用外围设备 VSM能仿真多个CPU 它能便利处理含两个或以上微控制器的系统设计 内部数据存储器窗口 在Proteus中程序调试 源代码窗口 提供了四种程序执行命令按钮 程序调试断点 处理器程序计数器的当前位置 SFR存储器窗口 CPU寄存器窗口 观测窗口 Proteus下的C源码调试 如果设置编译环境 使其输出含有调试信息的代码文件 下载到单片机 仿真时就能直接在Proteus下观察 调试C源代码 CPU加载OMF文件 C源码调试窗口 与第三方IDE的协同仿真 Proteus中只集成了单片机的汇编编译器 当使用高级语言 如C语言 进行程序设计时 需要应用第三方的集成开发环境 IDE 例如 IAR sEmbeddedWorkbenchKeilMicrochip sMP LABAtmel sAVRstudio对于特定的集成开发环境 还可以进行与Proteus的联调 Proteus与Keil联调 Keil处于运行状态 Proteus同时进入运行状态 VSM的物理接口模型 物理接口模型 PhysicalInterfaceModel 是虚拟电路与外部建立通信的桥梁 目前最新的ProteusVSM中有以下物理接口模型 COMPIM 串口物理接口模型仿真电路通过本机的RS232接口与外部通信 EPIM 以太网物理接口模型仿真电路通过本机的网络接口与外部通信 目前有RTL8019AS和ENC28J60两种控制器模型 VSM物理接口模型之一 COMPIM模型 PC串行口 COMPIM模型 实际温度测量板 Proteus仿真电路 通过串口物理接口 COMPIM 模型 可以实现虚拟仿真电路与外部实际电路的双向串行通信 串行电缆 VSM物理接口模型之二 EPIM模型 使用以太网物理接口模型 EPIM 可以实现虚拟仿真电路通过本地网卡与局域网内其他计算机的双向网络通信 LAN 电脑 1 电脑 2 ENC28J60模型 主要内容 Proteus概述ProteusISIS的特点ProteusProSPICE仿真与虚拟仪器微处理器系统仿真 VSM ProteusPCB设计实例演示Proteus教学实验系统演示 ProteusPCB设计 Proteus不仅能完成电路的仿真与分析 它的另一个强大功能是运用ARES来完成PCB设计 可以说ARES这个高性能的 集成了真正世界级的基于形状的布线器的PCB设计工具是对ProteusISIS的完美补充 支持16个铜箔层 2个丝印层 4个机械层加板边 禁止布线区 阻焊区及锡膏覆盖区 ARES的封装库包括标准的SMT封装 IPC7351封装和双列直插封装 共四千多个 7 5sp2 ProteusPCB设计 丰富的器件封装 PROTEUSPCB设计 增强的设计规则管理器 用户可以通过设计管理器配置设计规则对特定的层 特定的网络或一组网络进行管理 还可以创建任意数量的设计规则 网络选择 导线和过孔定义 板层设定 飞线显示 器件布局 自动 手工 自动布线 PROTEUSPCB设计 自动布局与布线 ARES支持手工布与自动布局布线 在布局时可以以任意角度摆放器件 在布线时我们可以选择4种布线方式 全局基于形状的自动布线 交互式布线 用户脚本化布线 外部自动布线器布线 Proteus基于形状的自动布线器在BGA器件引脚周围布线前后 PROTEUSPCB设计 基于形状的布线器 ARES包含了一个世界级的集成的基于形状的自动布线器 使用了高级的 被证实了的 基于代价冲突的优化算法以最大化布通率 ARES在支持RS274D及新的RS274X格式的GERBER输出的同时 还增加了对目前世界上智能水平最高的CAD CAM数据交换格式 ODB 的输出支持 输出层设置 Gerber格式 PROTEUSPCB设计 CAD CAM输出 ProteusPCB设计 支持引脚交换和门交换优化 ProteusPCB设计 支持器件和PCB的3D预览 主要内容 Proteus概述ProteusISIS的特点ProteusProSPICE仿真与虚拟仪器微处理器系统仿真 VSM ProteusPCB设计实例演示Proteus教学实验系统演示 模拟电路动态电路仿真负反馈电路分析数字电路组合逻辑电路仿真时序逻辑电路仿真单片机仿真光电耦合及继电器仿真单片机协同外围器件仿真Proteus仿真开发过程演示 实例演示 主要内容 Proteus概述ProteusISIS的特点ProteusProSPICE仿真与虚拟仪器微处理器系统仿真 VSM ProteusPCB设计实例演示Proteus教学实验系统 教学实验系统 单片机 实验箱功能结构 ICD2下载接口RS232接口IO口引线插座PIC 16F877A IO口引线插座RS232接口ISP下载接口AVR TMEGA16L 教学实验系统 单片机 实验箱基本实验 在实验箱上 利用核心模块和八个外围模块 可完成25个的硬件实验 由于实验箱采用的是模块化设计 所以还可以完成其它的扩展实验 给学生以充分的发挥空间 1 I O口输出实验 LED流水灯实验2 I O口输入 输出实验 模拟开关灯3 8255I O扩展实验4 无译码的七段数码管显示实验5 BCD码译码的多位数码管扫描显示实验6 独立式键盘实验7 计数器实验8 定时器实验9 单个外部中断实验10 多个中断同时存在实验11 矩阵键盘扫描实验12 串行端口输出扩充实验13 串行端口输入扩充实验 14 单片机与PC之间串行通信实验15 双机通信实验16 I2C总线 AT24Cxx存储器读写17 温度传感器DS18B20实验18 实时时钟DS1302实验19 A D转换实验20 D A转换实验21 液晶显示的控制1 44780 22 液晶显示的控制2 KS010823 直流电机控制实验24 步进电机控制实验25 16X16阵列LED显示实验 适合于嵌入式系统课程的入门学习 由一块综合实验板和附属外设部件组成 Proteus设计工程文件和指导书 授课课件 12个实验可以帮助学生平稳地从单片机过渡到ARM结构体系 教学实验系统 ARM 实验流程 每一个实验的开展 我们都采用先在POTEUS平台下仿真 再使用硬件平台验证的方法 演示完毕 谢谢 ARM处理器的仿真 Proteus支持PHILIPS的以下ARM7芯片的仿真 LPC2101 2106LPC2114LPC2124LPC2131LPC2132LPC2134LPC2136LPC2138此