PROTEUS仿真調(diào)試使用手冊

1、目 錄第1章 proteus isis簡介1第2章 proteus isis編輯環(huán)境2第3章 proteus isis原理圖輸入33.1 proteus isis原理圖輸入的可視工具介紹33.2 在proteus isis原理圖編輯窗口查找元件43.3 放置元件93.4 連線143.4.1 無模式連線143.4.2 自動連線模式143.4.3 動態(tài)光標顯示143.5 元件標簽173.5.1 編輯元件標簽173.5.2 移動元件標簽183.6 器件標注183.6.1 屬性分配工具（pat）193.6.2 全局標注器20第4章 proteus isis 8086仿真214.1 在proteus i

2、sis中輸入電路原理圖214.2 在proteus中設置外部代碼編譯器224.3 添加源代碼，選擇編譯器。244.4 仿真調(diào)試264.4.1 調(diào)試模式264.4.2 設置斷點27proteus isis簡介proteus是英國labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真及印制電路板設計軟件，它可以仿真、分析各種模擬電路與集成電路。軟件提供了大量模擬與數(shù)字元器件及外部設備，各種虛擬儀器，特別是它具有對單片機及其外圍電路組成的綜合系統(tǒng)的交互仿真功能。proteus 7主要由isis和ares兩部分組成，isis的主要功能是原理圖設計及與電路原理圖的交互仿真，ares主要用于印制電路板的設計。本手

3、冊介紹如何利用proteus isis輸入電路原理圖、利用外部編譯器編譯8086匯編程序并進行基于8086微處理器的vsm仿真。proteus 7可以在以下操作系統(tǒng)中使用：注意，proteus軟件也可能能在windows 98，nt, millennuium等合法windows 系統(tǒng)中使用，只不過labcenter和microsoft都已經(jīng)不再對此提供技術(shù)支持服務。對于proteus vsm 處理器仿真，電腦cpu越快，仿真效果更好。一臺1g處理器，256mb內(nèi)存，150mb硬盤的電腦是進行仿真的最低配置。proteus isis編輯環(huán)境具有友好的人機交互界面，設計功能強大，使用方便。第1章

4、proteus isis編輯環(huán)境點擊“開始”菜單，選擇“proteus 7 professional”程序，在出現(xiàn)的子菜單中選擇“proteus 7 professional”選項，如圖2.1所示。圖2.1啟動proteus isis 圖2.2 proteus isis啟動界面系統(tǒng)啟動界面如圖2.2所示。之后，系統(tǒng)進入proteus isis編輯環(huán)境，如圖2.3所示。其中，編輯窗口用于放置元件、進行連線、繪制原理圖。預覽窗口可用來顯示全部原理圖。藍框表示當前頁的邊界，綠框表示當前編輯窗口顯示的區(qū)域。但當從對象選擇器中選中一個新的對象時，預覽窗口將預覽中的對象。圖2.3 proteus isis

5、編輯環(huán)境第2章 proteus isis原理圖輸入電路設計的第一步是原理圖輸入。proteus isis原理圖輸入流程如圖3.1所示。圖3.1 proteus isis原理圖輸入流程2.1 proteus isis原理圖輸入的可視工具介紹在proteus isis原理圖編輯窗口，系統(tǒng)提供了兩種可視工具：（1）當鼠標掠過元件、符號、圖形等對象時，將出現(xiàn)圍繞對象的虛線框，如圖3.2所示。當鼠標掠過元件出現(xiàn)虛線框時，即提示用戶可以通過鼠標對此元件進行操作。圖3.2當鼠標掠過元件、符號、圖形等對象時，出現(xiàn)圍繞對象的紅色虛線框（2）鼠標對界面有智能識別功能，即，鼠標會自動根據(jù)功能改變顯示的式樣，常見的鼠

6、標式樣如下所示。2.2 在proteus isis原理圖編輯窗口查找元件proteus isis提供兩種從元件庫選取元件的方法：方法一：如圖3.3所示，點選圖中所示的對象選擇器區(qū)域頂端左側(cè)的“p”按鈕，或使用快捷鍵：英文輸入狀態(tài)下的字母p，即可打開圖3.5所示的元件庫瀏覽對話框。圖3.3 在proteus中選取元件方法二：在圖2.3所示的編輯窗口區(qū)域單擊鼠標右鍵，選擇彈出的快捷菜單里的placecomponentfrom libraries命令，如圖3.4所示，也可打開圖3.5所示的元件庫瀏覽對話框。圖3.4 利用快捷菜單選取庫元件圖3.5 元件庫瀏覽對話框proteus isis提供多種查找

7、元件的方法。當已知元件名（如8086）時，在keywords區(qū)域輸入元件名8086后，圖3.5所示的對話框的result區(qū)域就會顯示出元件庫中的元件名或元件描述中帶有“8086”的元件，如圖3.6所示。此時，用戶可以根據(jù)元件所屬類別、子類、生產(chǎn)廠家等進一步查找元件。找到元件后，單擊ok后，即完成了一個元件的添加。添加元件后，編輯窗口的對象選擇區(qū)域列表就顯示該元件的名稱，并可通過預覽區(qū)域預覽該元件，如圖3.7所示。圖3.6 在keywords區(qū)域輸入元件名8086后，系統(tǒng)的查找結(jié)果圖3.7 預覽已選取的元件proteus isis還提供其他一些方法來選取元件，下面以選取1k、10k、12k、15

8、k、56k、68k、100k電阻為例來說明這些方法。（1）在keywords區(qū)域輸入相關(guān)關(guān)鍵字選取元件在keywords區(qū)域輸入“12k resistor”，此時results列表區(qū)將出現(xiàn)圖3.8所示信息，可以選到其中列出的minres12k電阻。圖3.8 在keywords區(qū)域輸入“12k resistor”后results列表區(qū)出現(xiàn)的信息（2）按照元件的邏輯命名習慣查找元件在keywords區(qū)域輸入“minres1”，此時results列表區(qū)將出現(xiàn)圖3.9所示信息，可以選到其中列出的1k、10k、15k、100k電阻。圖3.9 在keywords區(qū)域輸入“minres1”后results列

9、表區(qū)出現(xiàn)的信息（3）通過索引系統(tǒng)查找?guī)煸斢脩舨淮_定元件的名稱或不清楚元件的描述時，可采用這一方法。首先，清除keywords區(qū)域的內(nèi)容，然后選擇category目錄中的“resistors”類，如圖3.10所示。此時results列表區(qū)將出現(xiàn)圖3.11所示信息，滾動results列表區(qū)域滾動條，可查到minres系列電阻。圖3.10清除keywords區(qū)域的內(nèi)容并在category目錄中選擇所屬類圖3.11 在manufacturer列表中選maplin后，results區(qū)域顯示的信息（4）復合查找方式查找?guī)煸趉eywords區(qū)域輸入“1k”，然后選擇category目錄中的“resi

10、stors”類，如圖3.12所示，在results列表區(qū)將顯示信息中可以選中所需元件。圖3.12 采用復合查找法查找包含關(guān)鍵字“1k”的元件2.3 放置元件選好器件后，接下來進行的工作就是將器件放置到編輯窗口中。下圖是參考電路圖。圖3.13 參考電路圖首先確保你處于元件模式（單擊圖3.14所示界面左側(cè)工具欄的按鈕，可切換至元件模式），在對象選擇器中選擇8086，這時，在預覽窗口中將顯示選取器件的預覽，如圖3.15所示。圖3.14 編輯模式切換圖3.15 選擇8086，在預覽窗口中將顯示選取器件的預覽選取的器件可以通過旋轉(zhuǎn)鏡像按鈕來調(diào)整方位。移動鼠標在編輯窗口點擊左鍵，將出現(xiàn)一個8086的虛影，

11、如圖3.16所示。此時，再點擊左鍵，器件將放置到編輯窗口中。圖3.16 編輯窗口中顯示8086的虛影旋轉(zhuǎn)同樣可以在放置完畢后進行，選中器件，點擊旋轉(zhuǎn)按鈕進行旋轉(zhuǎn)。放置到編輯窗口的器件擺放位置需要調(diào)整，這時需要利用到選中操作。對象被選中后，在紅色虛線框內(nèi)以紅色顯示，如圖3.17所示。在isis中有以下幾種方式來選中對象：l 選擇selection模式按鈕，再左鍵點擊選中對象。l 右鍵點擊對象，選中對象并彈出右鍵菜單。l 左鍵點擊選中對象（鼠標光標必須為選擇手型光標）。l 按住左鍵不放，可用拖曳出的方框選中對象。這種方法可以用于選中任何對象（或一組對象）。尺度手柄可以用來調(diào)整選中框的大小。取消選擇

12、只需在編輯窗口空白處點擊左鍵，或點擊右鍵在菜單中選擇清除選擇命令（如圖3.18所示）。圖3.17 編輯窗口中8086被選中圖3.18 利用快捷菜單取消選擇器件選中后，鼠標呈移動手型光標，按住左鍵即可移動對象。如下圖3.19所示。另外，還可以通過鼠標右鍵菜單中選擇drag object命令來移動對象。在移動過程中還可通過數(shù)字鍵盤的、號來旋轉(zhuǎn)對象。圖3.19 移動對象這些操作看起來比較復雜，實際上很簡單。進行以下練習，將有助于熟悉不同的技術(shù)。左鍵在運放上點擊選中它，并按住左鍵拖曳它到需要放置的位置，釋放左鍵。右鍵點擊運放（也會選中）并在彈出菜單中選擇“順時針旋轉(zhuǎn)（rotate clockwise）

13、”。使用數(shù)字鍵盤的和鍵來旋轉(zhuǎn)運放到合適的方向。左鍵在空白處點擊取消運放的選中。右鍵單擊74273器件，并從右鍵菜單中選擇“拖曳對象（drag object）”。移動鼠標然后釋放鼠標放置器件。右鍵點擊空白處，在彈出菜單中選擇“清除選擇（clear selection）”。在左上編輯窗開始，按住鼠標左鍵拖出一個選擇框到編輯窗右下角，釋放鼠標。這將選中框內(nèi)的所有對象。使用尺寸調(diào)節(jié)手柄來調(diào)整選擇框大小，使其只包圍原理圖中的對象。在選擇框內(nèi)按住左鍵，移動所有選中的對象。釋放左鍵完成移動。左鍵單擊圖紙空白處清除選中。在isis中，器件的選擇、定位、和調(diào)整方向都是很直觀的。上圖稍微作些調(diào)整就完成了對象的放置

14、，可以開始連線了。2.4 連線放置好器件以后，即可開始進行連線，連線過程中使用到了以下三種主要技術(shù)。2.4.1 無模式連線在isis中連線可以任何時候放置或編輯。有一個例外是選擇模式（selection mode），此時總是選擇鼠標下的對象，在連線前要切換到元件模式下才可進行連線。2.4.2 自動連線模式開始放置連線后，連線將隨著鼠標以直角方式移動，直至到達目標位置。2.4.3 動態(tài)光標顯示連線過程中，光標樣式會隨不同動作而變化。起始點是綠色鉛筆，過程是白色鉛筆，結(jié)束點是綠色鉛筆，如圖3.20所示。圖3.20 動態(tài)光標樣式在畫線過程左鍵單擊可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)折點，如圖3.21所示。 提示：在系統(tǒng)自動走

15、線過程中，按住ctrl鍵，系統(tǒng)將切換到完全手動模式，可以利用此方法繪制折線。采用上面介紹的方法連接完全圖。isis的跟隨式布線方式簡單而且直觀，重要的是要熟悉怎樣發(fā)揮其功能。特別是錨點技術(shù)對于大型的連線是很可貴的。如果不喜歡自動連線，可以在連線后手工調(diào)整。做法是選中連線（指向并右鍵單擊）然后嘗試從轉(zhuǎn)角處和中部進行拖曳。如果只想手工連線，只需要簡單地在首個引腳單擊左鍵，在要形成轉(zhuǎn)角的位置左鍵單擊，直至到目的引腳再左鍵單擊結(jié)束。圖3.21 繪制出的折線要完成初期的連線，需要放置并連接某些終端。這里需要兩類通用終端：一個地和兩個電源終端。選擇終端圖標（terminal icon），從對象選擇器中選擇

16、合適的終端，如圖3.22所示。圖3.22 終端選擇將8086的reday端連接到電源端的步驟如下：step1：選擇電源終端power，將其放置于8086芯片的左側(cè)。step2：編輯屬性，可通過以下3種方式，打開屬性編輯對話框。左鍵雙擊終端。右鍵點擊終端，選擇菜單中的edit properties（編輯屬性）選項。選中選擇模式，左鍵點擊選中終端，右鍵點擊彈出菜單，選擇edit properties命令，如圖3.23所示。結(jié)束后退出選擇模式。圖3.23 編輯終端屬性在彈出的屬性對話框當中輸入+5v，點擊ok退出對話框，如圖3.24所示。圖3.24 終端屬性編輯對話框提示：電壓值需添加+-號。ste

17、p3：將電源終端和8086的reday腳相連。接下來放置地信號。在終端模式中選擇地ground，將其放置于8086的下方，將8086的reset引腳與地信號相連。再在原理圖中放置默認終端defult，參照圖3.13的電路，按下圖3.25所示，將終端標注為ale等名稱。圖3.25最后，參照圖3.13，整理電路，完成原理圖的輸入。2.5 元件標簽2.5.1 編輯元件標簽對于每一個元件，它都有對應的編號，電阻電容還有相應的量值。這些都是由isis的工具菜單下的實時標注（real time annotation）命令實現(xiàn)的。元件的標簽的位置和可視性完全由用戶控制可以改變?nèi)≈?、移動位置或隱藏這些信息。我

18、們可以通過編輯器件（edit componet）對話框設置隱藏選項，設置如下圖3.26所示。 圖3.26 器件編輯對話框在該對話框當中，可以更改元件名稱，量值等。2.5.2 移動元件標簽與隱藏元件標簽一樣，可以將他們移動到比較適合的地方。比如需要在標簽的位置放置連線，就需要移動標簽騰出空間。我們現(xiàn)在以運放的u1和741標簽為例來說明，如圖3.27所示。最容易選中運放的方法是首先改變捕獲設置。當指針在編輯窗時，坐標顯示是以固定步長變化初始是100th。這個叫做捕獲，目的是使放置的器件和其他對象整齊美觀。捕獲的單位在view菜單里的snap 命令來設置。或直接使用快捷鍵。按f2鍵將捕獲單位減小到5

19、0th，然后選中運放。用鼠標左鍵指向標簽u1并按下，拖放到正確的位置。同樣地對741標簽進行處理。圖3.27 移動元件標簽放置完標簽，按f3將捕獲單位重新設置到100th。雖然isis的實時捕獲功能可以定位不在捕獲柵格上的引腳和連線，但是保持一貫相同的捕獲柵格會使圖紙整潔美觀。2.6 器件標注isis提供四種方式來標注（命名）器件：l 手動標注 進入對象edit properties對話框進行設置。l 屬性分配工具（pat） 使用這個工具可以放置固定或遞增的標注。l 全局標注器 對原理圖中所有器件進行自動標注。l 實時標注 此選項使能后，器件放置后自動獲得標注。一般來說，實時標注是默認使能的，

20、繪圖完畢再使用pat工具或自動標注工具進行標注的調(diào)整。2.6.1 屬性分配工具（pat）假設我們要重新對r5以后的標注重新標注，即，從r5開始，產(chǎn)生增量為1的序列r6，r7標注電阻。這時可以使用到pat工具。step1：從tools菜單下選擇property assignment tool（屬性分配工具pat，快捷鍵是a）命令，將彈出下圖3.28所示的參數(shù)設置對話框。step2：在string文本框中輸入ref=r#, count欄輸入5，點擊ok完成設置。圖3.28 屬性分配工具isis會自動進入選擇模式，這樣你可以通過左鍵點擊元件來完成編號工作。 由于手工標注可以使用pat工具重新標注器件

21、，可能兩個器件有相同的標注（在生成網(wǎng)絡表時會出現(xiàn)錯誤）。因而需要遵守一定的準則來保證標注的正確。pat工具也可應用于其他的場合，比如改變器件量值，替換器件，總線標號放置；它是一個非常強大的應用工具。2.6.2 全局標注器isis帶有一個全局標注器，使用它可以對整個設計快速標注。也可以標注未被標注的器件（參考為？的器件）。全局標注器有兩種操作模式：l 增量標注： 標注限于特定范圍（整個設計或當前圖紙）內(nèi)未被標注的元件。l 完全標注： 標注限于特定范圍（整個設計或當前圖紙）全部元件。進行全局標注的方法是：從tools菜單下選擇global annotator菜單命令，將彈出下圖3.29所示的參數(shù)設

22、置對話框。圖3.29 全局標注設置對話框?qū)τ趯哟位O計的電路推薦使用完全標注模式。第3章 proteus isis 8086仿真在基于微處理器系統(tǒng)的設計中，即使沒有物理原型，proteus vsm也能夠進行軟件開發(fā)。模型庫中包含lcd顯示器、鍵盤、按鈕、開關(guān)等通用外圍設備。同時，能提供的cpu模型有arm7、pic、atmel avr、8051/8052系列、8086等。基于8086微處理器的仿真是proteus 7.5以上版本新增的功能。該仿真系統(tǒng)將源代碼的編輯和編譯整合到同一設計環(huán)境中，用戶可以在設計中直接編輯代碼，并可以非常容易的修改源程序并查看仿真結(jié)果。本章以簡單i/o控制電路為例，介

23、紹proteus isis 8086的仿真過程。3.1 在proteus isis中輸入電路原理圖基于8086的簡單i/o實驗電路如下圖4.1所示。該電路利用8086微處理器，根據(jù)讀取到的開關(guān)k0k7的狀態(tài)，控制發(fā)光二極管led0led7按一定的規(guī)律發(fā)光。圖4.1 基于8086的簡單i/o實驗電路該電路用到的仿真元件信息如下表4.1所示。表4.1 實驗電路元件清單元件名稱所屬類所屬子類功能說明8086microprocessor icsi86 family微處理器74ls245ttl 74ls seriestransceivers8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器74ls373ttl 74ls ser

24、iesflip-flops & latches三態(tài)輸出的八d 透明鎖存器74154ttl 74 seriesdecoders4-16譯碼器74273ttl 74 seriesflip-flops & latches八d型觸發(fā)器（帶清除端）led-greenoptoelectricsleds綠色led發(fā)光管notsimulator primitivesgates非門orsimulator primitivesgates2輸入或門or_4modelling primitivesdigital(buffers & gates)4輸入或門or_8modelling primitivesdigital(

25、buffers & gates)8輸入或門resresistors電阻switchswitchs & relaysswitchs開關(guān)3.2 在proteus中設置外部代碼編譯器1.將masm32文件夾拷貝到d盤根目錄下，并修改masm32.bat文件的有關(guān)內(nèi)容，修改的方法見后面第3點的介紹。（假設d盤為工作盤，可讀寫）2.啟動proteus isis 7 professional后，選擇source 菜單下的“define code generation tools”命令后可打開如圖4.2所示的窗口，單擊“new”按鈕后，即打開圖4.3所示的窗口。3. 在圖4.3所示的窗口上，點擊“brows

26、e”按鈕，打開masm32文件夾，選中masm32.bat 文件，完成代碼生成規(guī)則的設置。圖4.2 添加外部8086匯編編譯器窗口圖4.3 選中masm32.bat 文件，設置代碼生成規(guī)則masm32.bat 文件的內(nèi)容如下：（選中該文件，右鍵彈出快捷菜單，選擇編輯命令，可編輯該文件。）注意：該文件第2行，和最后一行第一項：“c:masm32”是masm32文件夾所在的目錄，請根據(jù)該文件夾在電腦中的實際位置修改這兩行此處的內(nèi)容。如masm32文件夾在d盤根目錄，則這一項應修改為：“d:masm32”。echo offc:masm32ml /c /zd /zi %1set str=%1set str=%str:0,-4%c:masm32link /codeview %str%.obj,%str%.exe,nul.map,3.3 添加源代碼，選擇編譯器。選擇source 菜單下的“add/remove source files”命令后可打開如圖4.4