1.1 Proteus概況

Proteus軟件是由英國Labcenter Electronics公司開發(fā)的EDA（Electronic Design Automa-tion，電子設(shè)計自動化）工具軟件，它集成了高級原理圖布圖、混合模式SPICE電路仿真、PCB（Printed Circuit Board，印制電路板）設(shè)計以及自動布線，可實現(xiàn)一個從概念產(chǎn)品到設(shè)計完成的完整的電子設(shè)計。它由ISIS和ARES兩個軟件構(gòu)成，其中ISIS是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺軟件，ARES是一款高級的布線編輯軟件。

Proteus產(chǎn)品系列包含VSM技術(shù)，用戶可以對基于微控制器的設(shè)計連同所有周圍電子元器件一起仿真，甚至可以實時采用諸如LED／LCD、鍵盤、RS232終端等動態(tài)外設(shè)模型來對設(shè)計進行仿真。

ISIS是Proteus系統(tǒng)的中心，它提供給用戶圖形外觀包括線寬、填充類型、字符等全部控制，使用戶能夠生成精美的原理圖，原理圖可以以圖形文件的格式輸出，或者復(fù)制到剪貼板以便其他文件使用。這就使得ISIS成為制作技術(shù)文件、學(xué)術(shù)論文、項目報告的理想工具，也是PCB設(shè)計的一個出色前端。

ISIS使最常用的畫圖操作變得又快又容易，布置、編輯、移動和刪除操作能夠用鼠標(biāo)直接實現(xiàn)，無需去單擊菜單或圖標(biāo)。單擊想要連接的兩個引腳，就能簡單地實現(xiàn)布線。自動布線也能在元器件移動時操作，自動地解決相應(yīng)的連線、節(jié)點自動布置和移除問題。

和支持通常的多圖樣設(shè)計過程一樣，ISIS支持層次設(shè)計。特殊的元器件能夠定義為通過電路圖表示的模塊，能夠任意設(shè)定層次。

ISIS提供總線支持，不僅是一根總線，還能用總線引腳定義元器件和子電路。因此，一個連接在處理器和存儲器之間的32位處理器總線可以用單一的線表示，節(jié)省繪圖的時間和空間。

Proteus軟件的模擬仿真功能直接兼容廠商的SPICE模型，采用擴充的SPICE3F5的電路仿真模型，能夠記錄基于圖表的頻率特性、直流電的傳輸特性、參數(shù)的掃描、噪聲分析、傅里葉分析等，具有超過8000種的電路仿真模型，包括標(biāo)準(zhǔn)符號、晶體管、二極管、熱離子管、TTL、CMOS、ECL、微處理器以及存儲器部件、PLD、模擬IC和運算放大器。

Proteus軟件的數(shù)字仿真支持JDEC文件的物理器件仿真，有全系列的TTL和CMOS數(shù)字仿真模型，同時一致性分析易于系統(tǒng)的自動測試。支持許多通用的微控制器，如PIC、AVR、HC11以及8051、ARM7等；包含強大的調(diào)試工具，可對寄存器、存儲器實時監(jiān)測，具有斷點調(diào)試功能及單步調(diào)試功能；具有對顯示器、按鈕、鍵盤等外設(shè)進行交互可視化仿真。此外，Proteus可對IAR C-SPY、Keil等開發(fā)工具的源程序進行調(diào)試，可與Keil實現(xiàn)聯(lián)調(diào)。

Proteus中的整個電路仿真是在ISIS原理圖設(shè)計模塊下延續(xù)下來的，原理圖中，曲線圖和電路激勵以及直接布置在線路上的探針一起出現(xiàn)在元器件的旁邊，在任何時候都能通過按下空格鍵對電路進行仿真，加快從編輯到仿真的速度。仿真器有獨自的應(yīng)用窗口和用戶界面。

在傳統(tǒng)的基于曲線圖的地名錄仿真的基礎(chǔ)上，Proteus VSM提供了完全交互電路動畫曲線。用戶能夠用鼠標(biāo)操作元器件模型控制設(shè)計，并能夠從指示屏上觀察到過程。此外提供了很多虛擬儀器，如電壓計、電流計、示波器等14種虛擬儀器。這些虛擬儀器使得電路仿真非常直觀，如同在實際中操作一樣。

用戶可以用Proteus卓越的建模工具，創(chuàng)建自己的元器件模型，ISIS中支持層次化設(shè)計，使用戶能夠創(chuàng)建虛擬的測試步驟來開發(fā)元器件模型。用戶也可以使用VSM API在Windows DLL里用C＋＋等編程語言實現(xiàn)模擬和數(shù)字模型，VSM API也可以用于實現(xiàn)復(fù)雜的動畫器件。

ARES則代表了最復(fù)雜的PCB設(shè)計技術(shù)，在最大規(guī)格為20m的板內(nèi)，布置分辨率為10nm，支持16個銅箔層，2個絲印層，4個機械層加上板沿，禁止布線層，抗蝕掩膜和阻焊層。支持任意角元器件的布置和焊盤棧，完全自動的連線以及力矢量生成，是理想的基于網(wǎng)表的手工布線系統(tǒng)，物理設(shè)計規(guī)則檢測保證設(shè)計的完整性，超過1000種標(biāo)準(zhǔn)封裝元器件庫，完整的CAM輸出。