學習單元五 程序仿真——Proteus仿真軟件的使用

Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其他EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前理想的仿真單片機及外圍器件的工具。

一、軟件功能概述

1．功能特點

Proteus軟件具有其他EDA工具軟件如Multisim的功能。這些功能是：

（1）原理布圖。

（2）PCB自動布線或人工布線。

（3）SPICE電路仿真。

2．用Proteus實現軟件仿真

（1）支持多種主流單片機系統的仿真。支持當前的主流單片機，如51系列、AVR系列、PIC系列等。

（2）提供軟件調試與仿真功能。在Proteus繪制好原理圖后，調入已編譯好的目標代碼HEX文件，可以在Proteus的原理圖中看到模擬的實物運行狀態和過程。

（3）提供豐富的外圍接口器件及其仿真。提供RAM、ROM、鍵盤、LED、LCD、A/D、D/A、馬達等。

（4）提供豐富的虛擬儀器。利用虛擬儀器在仿真過程中可以測量外圍電路的特性，培養實際硬件的調試能力。

3．Proteus所提供的資源

（1）Proteus可提供30多個元件庫仿真數千種元器件。

（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、信號發生器、模式發生器、交直流電壓表、交直流電流表。

（3）除了現實存在的儀器外，Proteus還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。

（4）Proteus可提供的調試手段。

Proteus提供了豐富的測試信號用于電路測試，這些測試信號包括模擬信號和數字信號。

二、軟件使用方法

下面結合【例2-1】介紹軟件的使用方法。

1．進入Proteus ISIS

雙擊桌面上的ISIS Professional圖標或者單擊屏幕左下方的“開始”→“程序”→“Proteus Professional”→“ISIS Professional”，出現圖2-51所示工作界面。

Proteus ISIS的工作界面是一種標準的Windows界面，包括：標題欄、主菜單、標準工具欄、繪圖工具欄、狀態欄、對象選擇按鈕、預覽對象方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕、預覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口等。

2．放置元器件，搭建硬件電路

鼠標點擊圖2-51中主菜單“Library”→“PickDevice/Symbol....P”，進入如圖2-52所示“Pick Devices”頁面。

在圖2-52中左邊的“Category”列表框中找到“Microprocessor ICs”（微處理器系列），此時右邊的“Results”列表框中出現所有微處理器。因該類元器件太多，可利用左邊的“Sub-Category”列表框過濾。例如，51系列單片機與“Sub-Category”列表框中“8051 Family”對應，用鼠標點擊“8051 Family”，則“Results”列表框中出現所有型號的51系列單片機，其中“80C51”就是我們要找的單片機器件。然后單擊“OK”在原理圖編輯窗口放置此器件。根據圖2-5（a）按上述方法找到指示燈L0和電阻，如圖2-53所示。

3．設置元器件參數

在圖2-53中雙擊80C51單片機，打開“Edit Component”窗口，如圖2-54所示。在圖中設置單片機晶振頻率如12MHz，裝載用Keil或MedWin生成的Hex機器碼文件，如【例2-1】中“ONE LED FLASH.hex”，單擊“OK”完成元器件參數設置。

4．程序功能仿真

在圖2-51中找到窗口底部的仿真工具條，單擊左邊第一個仿真按鈕，可用示波器觀察程序運行后P1.0引腳輸出的方波，如圖2-55所示。同樣還可觀察到發光二極管L0在閃亮。