Time: 2016-10-12 Tag: Proteus

Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。

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功能特点

Proteus软件具有其它EDA工具软件(例:multisim)的功能。这些功能是:
1.原理布图
2.PCB自动或人工布线
3.SPICE电路仿真
革命性的特点
1.互动的电路仿真
用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件。
2.仿真处理器及其外围电路
可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。


设置

F8:全部显示 当前工作区全部显示
F6:放大以鼠标为中心放大
F7:缩小以鼠标为中心缩小
G:栅格开关栅格网格
Ctrl+F1:栅格宽度0.1mm 显示栅格为0.1mm,在pcb的时候很有用
F2:显示栅格为0.5mm,在pcb的时候很有用
F3:显示栅格为1mm,在pcb的时候很有用
F4: 显示栅格为2.5mm,在pcb的时候很有用
Ctrl+s:打开关闭磁吸 磁吸用于对准一些点的,如引脚等等
x:打开关闭定位坐标 显示一个大十字射线
m:显示单位切换 mm和th之间的单位切换,在右下角显示
o:重新设置原点 将鼠标指向的点设为原点
u:撤销键
Pgdn:改变图层
Pgup:改变图层
Ctrl+Pgdn:最底层
Ctrl+pgup:最顶层
Ctrl+画线:可以划曲线
R:刷新
+ -:旋转
F5:重定位中心[2] 


功能模块

智能原理图设计
丰富的器件库:超过27000种元器件,可方便地创建新元件;
智能的器件搜索:通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件;
智能化的连线功能:自动连线功能使连接导线简单快捷,大大缩短绘图时间;
支持总线结构:使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰;
可输出高质量图纸:通过个性化设置,可以生成印刷质量的BMP图纸,可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。

完善的电路仿真功能
ProSPICE混合仿真:基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿真;
超过27000个仿真器件:可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件,Labcenter也在不断地发布新的仿真器件,还可导入第三方发布的仿真器件;
多样的激励源:包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流,还支持文件形式的信号输入;
丰富的虚拟仪器:13种虚拟仪器,面板操作逼真,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等;
生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动;
高级图形仿真功能(ASF):基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标,包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等,还可以进行一致性分析;
单片机协同仿真功能
支持主流的CPU类型:如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等,CPU类型随着版本升级还在继续增加,如即将支持CORTEX、DSP处理器;
支持通用外设模型:如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等,其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信;
实时仿真:支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真;
编译及调试:支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真,内带8051、AVR、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合,进行高级语言的源码级仿真和调试;
实用的PCB设计平台
原理图到PCB的快速通道: 原理图设计完成后,一键便可进入ARES的PCB设计环境,实现从概念到产品的完整设计;
先进的自动布局/布线功能:支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理;
完整的PCB设计功能:最多可设计16个铜箔层,2个丝印层,4个机械层(含板边),灵活的布线策略供用户设置,自动设计规则检查,3D 可视化预览;
多种输出格式的支持:可以输出多种格式文件,包括Gerber文件的导入或导出,便利与其它PCB设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加工。


资源丰富

1.Proteus可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。
2.Proteus可提供的仿真仪表资源 :示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。
3.除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。

4.Proteus可提供的调试手段 Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。


电路仿真
在PROTEUS绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:*.HEX,可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。
PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。
PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果,后者则是实物演示实验难以达到的效果。
它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能,例:元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库,提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表,因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台
随着科技的发展,“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活,结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少,也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。
使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计,是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用,有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力;在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中,我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训,在不需要硬件投入的条件下,学生普遍反映,对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受,更容易提高。实践证明,在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作,能极大提高单片机系统设计效率。因此,Proteus 有较高的推广利用价值。
目前Proteus的最新版为8.1,ARM cortex处理器被增加,在7.10中已经增加DSP系列(TMS320)。


应用领域

教学
Proteus是一个巨大的教学资源,可以用于:
· 模拟电路与数字电路的教学与实验;
· 单片机与嵌入系统软件的教学与实验;
· 微控制器系统的综合实验;
· 创新实验与毕业设计;
· 项目设计与产品开发
技能考评
Proteus能提供考试所需所有资源;
· Proteus能直观评估硬件电路的设计正确性;
· Proteus能直观的对硬件原理图进行调试软件;
· Proteus能验证整个设计的功能;
· 测试可控、易评估、易实施;


产品开发

Proteus Design Suite集成了原理图捕获、SPICE电路仿真和PCB设计,形成一个完整的电子设计系统。对于通用微处理器,还可以运行实际固件程序进行仿真。与传统的嵌入式设计过程相比,这个软件包能极大地缩短开发时间。
· 从产品概念到设计完成的完整仿真与开发平台;
· 预研设计与项目评估,减少开发风险;
· ODM的虚拟样机; · 强大的分析与调试功能克服新手的经验不足;
· 软硬件的交互仿真与测试大大减少后期测试工作量;

· 便利项目管理与团队开发。


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