proteus教程

1ProteusISIS的原理图设计Proteus具有和其他EDA工具一样的原理图编辑、印刷电路板(PCB)设计及电路仿真功能，最大的特色是其电路仿真的交互化和可视化，如图2-1所示。通过Proteus软件的VSM(虚拟仿真模式)，用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围元器件等电子线路进行系统仿真。Proteus软件由ISIS和ARES两部分构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统原理设计和仿真平台软件，ARES是一款高级的PCB布线编辑软件。图2-1交互可视化的电子线路仿真ProteusISIS是一种操作简便而又功能强大的原理图编辑工具，它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路，该软件的特点有：●实现了单片机仿真和SPICE电路仿真的结合。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仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真等功能；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。2●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KeilC51uVision2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分析于一身的电路设计和仿真软件，功能极其强大。2.1ProteusISIS编辑环境2.1.1ProteusISIS编辑环境简介ProteusISIS运行于Windows98/2000/XP环境，对PC的配置要求不高，一般的配置就能满足要求。运行ProteusISIS的执行程序后，即进入如图2-2所示的ProteusISIS编辑环境。1.ProteusISIS各窗口点状的栅格区域为编辑窗口，左上方为预览窗口，左下方为元器件列表区，即对象选择器。编辑窗口用于放置元器件，进行连线，绘制原理图。预览窗口可以显示全部原理图。在预览窗口中，有两个框，蓝框表示当前页的边界，绿框表示当前编辑窗口显示的区域。当从对象选择器中选中一个新的对象时，预览窗口可以预览选中的对象。在预览窗口上单击，ProteusISIS将会以单击位置为中心刷新编辑窗口。其他情况下，预览窗口显示将要放置的对象。这种放置预览特性在下列情况下被激活：3●当使用旋转或镜像按钮时；●当一个对象在对象选择器中被选中时；●当为一个可以设定方向的对象选择类型图标时(如Component图标、DevicePin图标等)。图2-2ProteusISIS的编辑环境当放置对象或执行其他非上述操作时，放置预览会自动消除。2.工具箱选择相应的工具箱图标按钮，系统将提供不同的操作工具。对象选择器根据选择不同的工具箱图标按钮决定当前状态显示的内容。显示对象的类型包括元器件、终端、引脚、图形符号、标注和图表等。工具箱中各图标按钮对应的操作如下。●SelectionMode按钮：选择模式。●ComponentMode按钮：拾取元器件。●JunctionDotMode按钮：放置节点。●WireLableMode按钮：标注线段或网络名。●TextScriptMode按钮：输入文本。●BusesMode按钮：绘制总线。●SubcircuitMode按钮：绘制子电路块。●TerminalsMode按钮：在对象选择器中列出各种终端(输入、输出、电源和地等)。4●DevicePinsMode按钮：在对象选择器中列出各种引脚(如普通引脚、时钟引脚、反电压引脚和短接引脚等)。●GraphMode按钮：在对象选择器中列出各种仿真分析所需的图表(如模拟图表、数字图表、混合图表和噪声图表等)。●TapeRecorderMode按钮：当对设计电路分割仿真时采用此模式。●GeneratorMode按钮：在对象选择器中列出各种激励源(如正弦激励源、脉冲激励源、指数激励源和FILE激励源等)。●VoltageProbeMode按钮：可在原理图中添加电压探针。电路进行仿真时可显示各探针处的电压值。●CurrentProbeMode按钮：可在原理图中添加电流探针。电路进行仿真时可显示各探针处的电流值。●VirtualInstrumentsMode按钮：在对象选择器中列出各种虚拟仪器(如示波器、逻辑分析仪、定时/计数器和模式发生器等)。除上述图标按钮外，系统还提供了2D图形模式图标按钮，2.5.1节会详细说明。对于具有方向性的对象，系统还提供了各种旋转图标按钮：●RotateClockwise按钮：顺时针方向旋转按钮，以90°偏置改变元器件的放置方向。●RotateAnti-clockwise按钮：逆时针方向旋转按钮，以90°偏置改变元器件的放置方向。5●X-mirror按钮：水平镜像旋转按钮，以Y轴为对称轴，按180°偏置旋转元器件。●Y-mirror按钮：垂直镜像旋转按钮，以X轴为对称轴，按180°偏置旋转元器件。另外，在某些状态下，对象选择器有一个“Pick”切换按钮，单击该按钮可以弹出PickDevices、PickPort、PickTerminals、PickPins或PickSymbols窗体。通过不同窗体，可以分别添加元器件端口、终端、引脚等到对象选择器中，以便在今后的绘图中使用。3.主菜单ProteusISIS的主菜单栏包括File(文件)、View(视图)、Edit(编辑)、Library(库)、Tools(工具)、Design(设计)、Graph(图形)、Source(源)、Debug(调试)、Template(模板)、System(系统)和Help(帮助)，如图2-3所示。单击任一菜单后都将弹出其子菜单项。图2-3ProteusISIS的主菜单和主工具栏●File菜单：包括常用的文件功能，如新建设计、打开设计、保存设计、导入/导出文件，也可打印、显示设计文档，以及退出ProteusISIS系统等。●View菜单：包括是否显示网格、设置格点间距、缩放电路图及显示与隐藏各种工具栏等。6●Edit菜单：包括撤销/恢复操作、查找与编辑元器件、剪切、复制、粘贴对象，以及设置多个对象的层叠关系等。●Library菜单：库操作菜单。它具有选择元器件及符号、制作元器件及符号、设置封装工具、分解元件、编译库、自动放置库、校验封装和调用库管理器等功能。●Tools菜单：工具菜单。它包括实时注解、自动布线、查找并标记、属性分配工具、全局注解、导入文本数据、元器件清单、电气规则检查、编译网络标号、编译模型、将网络标号导入PCB以及从PCB返回原理设计等工具栏。●Design菜单：工程设计菜单。它具有编辑设计属性，编辑原理图属性，编辑设计说明，配置电源，新建，删除原理图，在层次原理图中总图与子图以及各子图之间互相跳转和设计目录管理等功能。●Graph菜单：图形菜单。它具有编辑仿真图形，添加仿真曲线、仿真图形，查看日志，导出数据，清除数据和一致性分析等功能。●Source菜单：源文件菜单。它具有添加/删除源文件，定义代码生成工具，设置外部文本编辑器和编译等功能。●Debug菜单：调试菜单。包括启动调试、执行仿真、单步运行、断点设置和重新排布弹出窗口等功能。●Template菜单：模板菜单。包括设置图形格式、文本格式、设计颜色以及连接点和图形等。●System菜单：系统设置菜单。包括设置系统环境、路径、图纸尺寸、标注字体、热键以及仿真参数和模式等。7●Help菜单：帮助菜单。包括版权信息、ProteusISIS学习教程和示例等。4.主工具栏ProteusISIS的主工具栏位于主菜单下面两行，以图标形式给出，包括File工具栏、View工具栏、Edit工具栏和Design工具栏四个部分。工具栏中每一个按钮，都对应一个具体的菜单命令，主要目的是为了快捷而方便地使用命令。如表2-1所示。表2-1主工具栏按钮功能按钮对应菜单功能File→NewDesign新建设计File→OpenDesign打开设计File→SaveDesign保存设计File→ImportSection8导入部分文件File→ExportSection导出部分文件File→Print打印File→SetArea设置区域View→Redraw刷新View→Grid栅格开关View→Origin原点View→Pan选择显示中心9View→ZoomIn放大View→ZoomOut缩小View→ZoomAll显示全部View→ZoomtoArea缩放一个区域Edit→Undo撤销Edit→Redo恢复Edit→Cuttoclipboard剪切10Edit→Copytoclipboard复制Edit→Pastefromclipboard粘贴BlockCopy(块)复制BlockMove(块)移动BlockRotate(块)旋转BlockDelete(块)删除(续表)按钮对应菜单功能11Library→PickDevice/Symbol拾取元器件或符号Library→MakeDevice制作元件Library→PackagingTool封装工具Library→Decompose分解元器件Tools→WireAutoRouter自动布线器Tools→SearchandTag查找并标记Tools→PropertyAssignmentTool属性分配工具Design→DesignExplorer12设计资源管理器Design→NewSheet新建图纸Design→RemoveSheet移去图纸ExittoParentSheet转到主原理图ViewBOMReport查看元器件清单Tools→ElectricalRuleCheck生成电气规则检查报告Tools→NetlisttoARES创建网络表2.1.2进入ProteusISIS编辑环境13当对整个ProteusISIS开发界面有了初步的了解之后，下面将以新建设计文件为例说明编辑环境的使用。1.文件的新建和保存在ProteusISIS窗口中，选择【File】→【NewDesign】菜单项，弹出如图2-4所示对话框。选择合适的模板(通常选择DEFAULT模板)，单击“OK”按钮，即可完成新设计文件的创建。选择【File】→【SaveDesign】菜单项，将弹出如图2-5所示对话框。图2-4建立新的设计文件图2-5保存ProteusISIS设计文件在“保存在”下拉列表框中选择目标存放路径，并在“文件名”框中输入设计的文档名称。同时，保存文件的默认类型为“DesignFile”，即文档自动加扩展名“.DSN”，单击“保存”按钮即可。2.打开和保存设计文件选择【File】→【OpenDesign】菜单项，将弹出如图2-6所示对话框。图2-6打开ProteusISIS设计文件14在“查找范围”下拉列表框中选择目标查找路径，单击列表框中对应的设计选项，然后单击“打开”按钮，即可打开相应的设计文件。保存打开的设计文件的方式与上述一致。选择【File】→【SaveDesign】菜单项，在打开的保存对话框中单击“保存”按钮，即可保存文件。注意，在出现的保存对话框中，用户可以更改设计文件的名称及路径，也可使用默认保存文件。2.2ProteusISIS的编辑环境设置ProteusISIS编辑环境的设置主要是指模板的选择、图纸的选择、图纸的设置和格点的设置。绘制电路图首先要选择模板，模板控制电路图外观的信息，比如图形格式、文本格式、设计颜色、线条连接点大小和图形等。然后设置图纸，如设置纸张的型号、标注的字体等。图纸的格点为放置元器件、连接线路带来很多方便。2.2.1选择模板当新建一个设计文件时，从图2-4中选择合适的模板。(1)在ProteusISIS主界面中选择【Template】→【SetDesignDefa