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概述 Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛(ài)好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開(kāi)發(fā)應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著(zhù)名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實(shí)現了從概念到產(chǎn)品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持 8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加 Cortex和DSP系列處理器，并持續增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。 其功能特點(diǎn) Proteus軟件具有其它EDA工具軟件(例：multisim)的功能。這些功能是： (1)原理布圖 (2)PCB自動(dòng)或人工布線(xiàn) (3)SPICE電路仿真 革命性的特點(diǎn) (1)互動(dòng)的電路仿真 用戶(hù)甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如RAM，ROM，鍵盤(pán)，馬達，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。 (2)仿真處理器及其外圍電路 可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型 上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設計開(kāi)發(fā)環(huán)境。 具有4大功能模塊 (1)智能原理圖設計(ISIS) 豐富的器件庫：超過(guò)27000種元器件，可方便地創(chuàng )建新元件; 智能的器件搜索：通過(guò)模糊搜索可以快速定位所需要的器件; 智能化的連線(xiàn)功能：自動(dòng)連線(xiàn)功能使連接導線(xiàn)簡(jiǎn)單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間; 支持總線(xiàn)結構：使用總線(xiàn)器件和總線(xiàn)布線(xiàn)使電路設計簡(jiǎn)明清晰; 可輸出高質(zhì)量圖紙：通過(guò)個(gè)性化設置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。 (2)完善的電路仿真功能(Prospice) ※ ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標準SPICE3F5，實(shí)現數字/模擬電路的混合仿真; ※ 超過(guò)27000個(gè)仿真器件：可以通過(guò)內部原型或使用廠(chǎng)家的SPICE文件自行設計仿真器件，Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導入第三方發(fā)布的仿真器件; ※ 多樣的激勵源：包括直流、正弦、脈沖、分段線(xiàn)性脈沖、音頻(使用wav文件)、指數信號、單頻FM、數字時(shí)鐘和碼流，還支持文件形式的信號輸入; ※ 豐富的虛擬儀器：13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、數字圖案發(fā)生器、頻率計/計數器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調試器、I2C調試器等; ※ 生動(dòng)的仿真顯示：用色點(diǎn)顯示引腳的數字電平，導線(xiàn)以不同顏色表示其對地電壓大小，結合動(dòng)態(tài)器件(如電機、顯示器件、按鈕)的使用可以使仿真更加直觀(guān)、生動(dòng); ※ 高級圖形仿真功能(ASF)：基于圖標的分析可以精確分析電路的多項指標，包括工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等，還可以進(jìn)行一致性分析; (3)獨特的單片機協(xié)同仿真功能(VSM) ※ 支持主流的CPU類(lèi)型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、 BasicStamp、8086、MSP430等，CPU類(lèi)型隨著(zhù)版本升級還在繼續增加，如即將支持CORTEX、DSP處理器; ※ 支持通用外設模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點(diǎn)陣、LED七段顯示模塊、鍵盤(pán)/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機、RS232虛擬終端、電子溫度計等等，其COMPIM(COM口物理接口模型)還可以使仿真電路通過(guò)PC機串口和外部電路實(shí)現雙向異步串行通信; ※ 實(shí)時(shí)仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真; ※ 編譯及調試：支持單片機匯編語(yǔ)言的編輯/編譯/源碼級仿真，內帶8051、AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境(如IAR、Keil和Hitech)結合，進(jìn)行高級語(yǔ)言的源碼級仿真和調試; (4)實(shí)用的PCB設計平臺 ※ 原理圖到PCB的快速通道： 原理圖設計完成后，一鍵便可進(jìn)入ARES的PCB設計環(huán)境，實(shí)現從概念到產(chǎn)品的完整設計; ※ 先進(jìn)的自動(dòng)布局/布線(xiàn)功能：支持器件的自動(dòng)/人工布局;支持無(wú)網(wǎng)格自動(dòng)布線(xiàn)或人工布線(xiàn);支持引腳交換/門(mén)交換功能使PCB設計更為合理; ※ 完整的PCB設計功能：最多可設計16個(gè)銅箔層，2個(gè)絲印層，4個(gè)機械層(含板邊)，靈活的布線(xiàn)策略供用戶(hù)設置，自動(dòng)設計規則檢查，3D 可視化預覽; ※ 多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括Gerber文件的導入或導出，便利與其它PCB設計工具的互轉(如protel)和PCB板的設計和加工。 Proteus提供了豐富的資源 (1)Proteus可提供的仿真元器件資源：仿真數字和模擬、交流和直流等數千種元器件，有30多個(gè)元件庫。 (2)Proteus可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調試器、I2C調試器、信號發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調用。 (3)除了現實(shí)存在的儀器外，Proteus還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線(xiàn)路上變化的信號，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)，其作用與示波器相似，但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數指標，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對測量結果的影響。 (4)Proteus可提供的調試手段 Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數字信號。 電路功能仿真 在PROTEUS繪制好原理圖后，調入已編譯好的目標代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實(shí)物運行狀態(tài)和過(guò)程。 PROTEUS 是單片機課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。 PROTEUS不僅可將許多單片機實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機實(shí)例運行過(guò)程形象化。前者可在相當程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗難以達到的效果。 它的元器件、連接線(xiàn)路等卻和傳統的單片機實(shí)驗硬件高度對應。這在相當程度上替代了傳統的單片機實(shí)驗教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調試、運行結果等。 課程設計、畢業(yè)設計是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節。由于PROTEUS提供了實(shí)驗室無(wú)法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設計的靈活性、提供了實(shí)驗室在數量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng )造精神的平臺 隨著(zhù)科技的發(fā)展，“計算機仿真技術(shù)”已成為許多設計部門(mén)重要的前期設計手段。它具有設計靈活，結果、過(guò)程的統一的特點(diǎn)�？墒乖O計時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險。相信在單片機開(kāi)發(fā)應用中PROTEUS也能茯得愈來(lái)愈廣泛的應用。 使用Proteus 軟件進(jìn)行單片機系統仿真設計, 是虛擬仿真技術(shù)和計算機多媒體技術(shù)相結合的綜合運用，有利于培養學(xué)生的電路設計能力及仿真軟件的操作能力;在單片機課程設計和全國大學(xué)生電子設計競賽中，我們使用 Proteus 開(kāi)發(fā)環(huán)境對學(xué)生進(jìn)行培訓，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對單片機的學(xué)習比單純學(xué)習書(shū)本知識更容易接受，更容易提高。實(shí)踐證明，在使用 Proteus 進(jìn)行系統仿真開(kāi)發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作，能極大提高單片機系統設計效率。因此，Proteus 有較高的推廣利用價(jià)值。 |
