Protues使用说明V13.docx

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Protues使用说明V13

Protues简易使用教程

Proteus是英国Labcenter公司研发的嵌入式系统仿真开发软件。

Proteus电子设计软件由原理图输入系统（简称ISIS）、混合模型仿真器、处理器仿真模型VSM及PCB设计编辑（简称ARES）6个部分组成。

在Proteus中,从原理图设计、单片机编程、系统仿真到PCB设计一气呵成。

真正实现了从概念到产品的完整设计。

本教程主要介绍原理图输入系统（简称ISIS）的操作、系统仿真。

ProteusISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。

它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析（SPICE）各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：

①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。

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的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。

②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。

③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。

④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分析于一身的仿真软件，功能极其强大。

下面以一个简单的实例来完整的展示一个Proteus的仿真过程。

单片机电路设计如图所示。

电路的核心是单片机8051。

编写程序实现LED显示器的选通并显示特定字符。

一．进入ProteusISIS

双击桌面上的ISIS6Professional图标或者单击屏幕左下方的“开始”→“程序”→“Proteus6Professional”→“ISIS6Professional”，出现如图1-1所示屏幕，表明进入ProteusISIS集成环境。

图1-1启动时的屏幕

ProteusISIS的工作界面是一种标准的Windows界面，如图1-2所示。

包括：

标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。

图1-2ProteusISIS的工作界面

二．绘制电路原理图

1．选取元器件

本设计所需要的元器件如下：

8051.BUS，总线型的微处理器；

74LS373，锁存器；

CAP、CAP-ELEC，瓷片电容、电解电容；

CRYSTAL，晶振；

LM032L、1602，LCD、液晶显示模块；

NAND-2，与非门。

将所需元器件加入到对象选择器窗口。

PickingComponentsintotheSchematic

单击对象选择器按钮

，如图所示

弹出“PickDevices”页面，在“Keywords”输入8051，系统在对象库中进行搜索查找，并将搜索结果显示在“Results”中，如图所示。

在“Results”栏中的列表项中，双击“8051.BUS”，则可将“8051.BUS”添加至对象选择器窗口。

接着在“Keywords”栏中重新输入74LS373，如图所示。

双击“74LS373”，则可将“74LS373”（锁存器）添加至对象选择器窗口。

接着在“Keywords”栏中重新输入LS032L，如图所示。

双击“LS032L”，则可将“LS032L”（液晶显示模块）添加至对象选择器窗口。

接着，在“Keywords”栏中重新输入RES，选中“MatchWholeWords”,如图所示。

在“Results”栏中获得与RES完全匹配的搜索结果。

再添加CAP（瓷片电容）、CRYSTAL（晶振）、NAND-2（与非门）。

单击“OK”按钮，结束对象选择。

经过以上操作，在对象选择器窗口中，已有了LM032L、8051等元器件对象，若单击8051，在预览窗口中，见到8051的实物图，如图所示；若单击LM032L，在预览窗口中，见到LM032L的实物图，如图所示。

此时，我们已注意到在绘图工具栏中的元器件按钮

处于选中状态。

2、放置元器件至图形编辑窗口PlacingComponentsontotheSchematic

在对象选择器窗口中，选中LM032L，将鼠标置于图形编辑窗口该对象的欲放位置、单击鼠标左键，该对象被完成放置。

同理，将8051等放置到图形编辑窗口中。

如图所示。

若对象位置需要移动，将鼠标移到该对象上，单击鼠标右键，此时我们已经注意到，该对象的颜色已变至红色，表明该对象已被选中，按下鼠标左键，拖动鼠标，将对象移至新位置后，松开鼠标，完成移动操作。

由于电容的型号和电阻值均相同，因此可利用复制功能作图。

将鼠标移到C1，单击鼠标右键，选中C1，在标准工具栏中，单击复制按钮

，拖动鼠标，按下鼠标左键，将对象复制到新位置。

此时我们已经注意到，电容名的标识，系统自动加以区分。

3、放置电源及接地符号

在器件选择器找到终端接口（terminals）

，单击其中的”POWER”、“GROUND”、输出、输入等接口，把鼠标指针移到原理图编辑器并双击，即可放置电源或接地符号。

4．对象的编辑

右击元器件，在弹出的对话框中选择”EditProperties”，对元器件参数进行设置。

5、原理图的连线

（1）单根导线

Proteus的智能化可以在你想要画线的时候进行自动检测。

下面，我们来操作将电容C1的顶端连接到电容C2的顶端。

当鼠标的指针靠近C1顶端的连接点时，跟着鼠标的指针就会出现一个“×”号，表明找到了C1的连接点，单击鼠标左键，移动鼠标（不用拖动鼠标），将鼠标的指针靠近C2的顶端的连接点时，跟着鼠标的指针就会出现一个“×”号，表明找到了C2的连接点，同时屏幕上出现了粉红色的连接，单击鼠标左键，粉红色的连接线变成了深绿色。

Proteus具有线路自动路径功能（简称WAR），当选中两个连接点后，WAR将选择一个合适的路径连线。

WAR可通过使用标准工具栏里的“WAR”命令按钮

来关闭或打开，也可以在菜单栏的“Tools”下找到这个图标。

同理，我们可以完成其它连线。

在此过程的任何时刻，都可以按ESC键或者单击鼠标的右键来放弃画线。

（2）总线

单击绘图工具栏中的总线按钮

，使之处于选中状态。

将鼠标置于图形编辑窗口，单击鼠标左键，确定总线的起始位置；移动鼠标，屏幕出现粉红色细直线，找到总线的终了位置，单击鼠标左键，再单击鼠标右键，以表示确认并结束画总线操作。

此后，粉红色细直线被蓝色的粗直线所替代，如图所示。

（2）总线分支线

画总线的时候为了和一般的导线区分，我们一般喜欢画斜线来表示分支线。

此时我们需要自己决定走线路径，只需在想要拐点处单击鼠标左键即可，如图所示。

（要自己走线路径，需要关闭标准工具栏里的“WAR”命令按钮

）

6．给与总线连接的导线贴标签

单击绘图工具栏中的导线标签按钮

，使之处于选中状态。

将鼠标置于图形编辑窗口的欲标标签的导线上，跟着鼠标的指针就会出现一个“×”号，如图所示。

表明找到了可以标注的导线，单击鼠标左键，弹出编辑导线标签窗口，如图所示。

在“string”栏中，输入标签名称（如a），单击“OK”按钮，结束对该导线的标签标定。

同理，可以标注其它导线的标签，如图所示。

注意，在标定导线标签的过程中，相互接通的导线必须标注相同的标签名。

最后的电路图绘制结果如下图。

7、电气规则检测

电路设计完成后，选择“Tools”——>“ElectricalRuleCheck”命令，弹出电气规则检查结果窗口。

在窗口中，前面是一些文本信息，接着是电气规则检查结果列表，若有错，会有详细的说明。

8．生成报表

ISIS可以输出网络表、元器件清单等多种报告。

生成网络表达操作是：

选择“Tool”——>“NetlistComplier”命令，输出网络表。

网络表是连接原理图与PCB图的纽带和桥梁。

三．添加.hex仿真文件

1．一种情况是直接添加.hex文件

原理图绘好后需要加载可执行文件*.hex才能进行仿真运行，加载方法如下：

（1）双击原理图8051元件，可弹出标签对话框（见图A.16）;

（2）单击“ProgramFile”参数框后面的文件夹按钮，在文件夹中找到经过编译形成的可执行文件（如dis-count.hex）,单击“OK”按钮结束加载过程。

2．另一种情况是采用Proteus与第三方软件KeilC连接调试

用户可使用第三方IDE，如Keil’suVision开发源代码，并进行编辑，生成可执行文件（如HEX或COD文件）后切换到ProteusVSM，然后进行仿真。

采用keil软件编译的.hex仿真，需要预先进行相关设置。

（1）、复制VDM51.dll动态链接库文件

假若KeilC与Proteus均已正确安装在C:

\ProgramFiles的目录里，把C:

\ProgramFiles\LabcenterElectronics\Proteus6Professional\MODELS\VDM51.dll复制到C:

\ProgramFiles\keilC\C51\BIN目录中。

（2）、修改TOOLS.INI文件

用记事本打开C:

\ProgramFiles\keilC\C51\TOOLS.INI文件，在[C51]栏目下加入：

TDRV5=BIN\VDM51.DLL（"ProteusVSMMonitor-51Driver"）

其中“TDRV5”中的“5”要根据实际情况写，不要和原来的重复。

（步骤1和2只需在初次使用设置。

）

（3）、设置keil的相关选项

进入KeilCμVision2开发集成环境，创建一个新项目（Project），并为该项目选定合适的单片机CPU器件。

并为该项目加入KeilC源程序。

源程序见附录。

单击“Project菜单/OptionsforTarget”选项或者点击工具栏的“optionfortarget”按钮

，弹出窗口，点击“Debug”按钮，出现如图所示页面。

在出现的对话框里在右栏上部的下拉菜单里选中“ProteusVSMMonitor一51Driver”。

并且还要点击一下“Use”前面表明选中的小圆点。

再点击“Setting”按钮，设置通信接口，在“Host”后面添上“127.0.0.1”，如果使用的不是同一台电脑，则需要在这里添上另一台电脑的IP地址（另一台电脑也应安装Proteus）。

在“Port”后面添加“8000”。

设置好的情形如图所示，点击“OK”按钮即可。

最后将工程编译，进入调试状态，并运行。

（4）、Proteus的设置

进入Proteus的ISIS，鼠标左键点击菜单“Debug”，选中“useromotedebugermonitor”，如图所示。

此后，便可实现KeilC与Proteus连接调试。

（5）注意事项

一定要把keil的工程和Proteus的文件放到同一个目录下（这里所说的Keil的工程指工程的目录,即Proteus的工程Design文件（后缀名.DSN）要和包含Keil工程所有文件的那个文件夹在同一层目录下）;经过操作发现：

Keil的工程目录文件夹一定要命名为keil（可能与路径设置有关，目前还不清楚），否则proteus报错：

UnabletoopenHEXfile'Keil\DS1302.hex'.keil报错：

targetdllhasbeencancelled,debuggeraborted!

）

四．仿真运行

KeilC与Proteus连接仿真调试

运行Keil，Proteus同时进入仿真状态。

在LED显示器上，能显示要求的结果。

以上就是Proteus原理图绘制和仿真运行的基本方法。

五．参考文献

更详细的操作步骤，可参考

1.单片机原理及应用—基于Proteus和KeilC，林立编著

2．基于Proteus的单片机应用技术，江世明编著

六、附录

源程序

;LCDDisplayDriverDemo.

;Timingcodeassumes1.2MHzClock

;LCDRegistersaddresses

LCD_CMD_WRequ0

LCD_DATA_WRequ1

LCD_BUSY_RDequ2

LCD_DATA_RDequ3

;LCDCommands

LCD_CLSequ1

LCD_HOMEequ2

LCD_SETMODEequ4

LCD_SETVISIBLEequ8

LCD_SHIFTequ16

LCD_SETFUNCTIONequ32

LCD_SETCGADDRequ64

LCD_SETDDADDRequ128

;Resetvector

org0000h

jmpstart

;Startoftheprogram

org0100h

string1a:

db'!

!

AMAZING!

!

'

db0

string1b:

db'!

!

AMAZING!

!

'

db0

string2:

db'AvirtualLM032L...'

db0

string3:

db'drivenbyavirtual'

db0

string4:

db'8051processor!

'

db0

start:

movA,#038h

callwrcmd

loop:

movA,#LCD_SETVISIBLE+6;Makethedisplay&blinkvisible:

callwrcmd

movR7,#2

loop2:

movDPTR,#string1a

callwrstr

movDPTR,#200

callwtms

movA,#LCD_CLS;Clearscreen

callwrcmd

movDPTR,#string1b

callwrstr

movDPTR,#200

callwtms

movA,#LCD_CLS;Clearscreen

callwrcmd

djnzR7,loop2

movDPTR,#string1a

callwrstr

movDPTR,#400

callwtms

movA,#LCD_SETDDADDR+64

callwrcmd

movDPTR,#string2

callwrslow

movDPTR,#200

callwtms

movA,#LCD_CLS;Clearscreen

callwrcmd

movDPTR,#string3

callwrslow

movA,#LCD_SETDDADDR+64

callwrcmd

movDPTR,#string4

callwrslow

movA,#LCD_SETVISIBLE+7;Showtheblinkcursoraswell.

callwrcmd

movDPTR,#2000

callwtms

movA,#LCD_CLS;Clearscreen

callwrcmd

jmploop

;SubroutinetowritenullterminatedstringatDPTRinprogramram.

wrstr:

movR0,#LCD_DATA_WR

wrstr1:

clrA

movcA,@A+DPTR

jzwrstr2

movx@R0,A

callwtbusy

incDPTR

pushDPL

pushDPH

popDPH

popDPL

jmpwrstr1

wrstr2:

ret

;SubroutinetowritenullterminatedstringatDPTRinprogramram.Slowly

wrslow:

movR0,#LCD_DATA_WR

wrslw1:

clrA

movcA,@A+DPTR

jzwrslw2

movx@R0,A

callwtbusy

incDPTR

pushDPL

pushDPH

movDPTR,#100

callwtms

popDPH

popDPL

jmpwrslw1

wrslw2:

ret

;Subroutinetowritecommand:

wrcmd:

movR0,#LCD_CMD_WR

movx@R0,A

jmpwtbusy

;Subroutinetowritecharacter:

wrchar:

movR0,#LCD_DATA_WR

movx@R0,A

;Subroutinetowaitforbusyclear

wtbusy:

movR1,#LCD_BUSY_RD

movxA,@r1

jbACC.7,wtbusy

ret

;WaitfornumberofsecondsinA

wtsec:

pushACC

callwtms

popACC

decA

jnzwtsec

ret

;WaitfornumberofmillisecondsinDPTR

wtms:

xrlDPL,#0FFh;Can'tdoDECDPTR,sodotheloopbyforming2'scomplement

xrlDPH,#0FFh;andincrementinginstead.

incDPTR

wtms1:

movTL0,#09Ch;100ticksbeforeoverflow=1msat1.2MHzClock

movTH0,#0FFh

movTMOD,#1;Timer0mode1

setbTCON.4;Timer0runs

wtms2:

jnbTCON.5,wtms2

clrTCON.4;Timer0stops

clrTCON.5

incDPTR

movA,DPL

orlA,DPH

jnzwtms1

ret

END