實(shí)驗(yàn)一 基于proteus的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真

1、開機(jī)用戶名：student 密碼：回車實(shí)驗(yàn)上機(jī)的用戶名實(shí)驗(yàn)結(jié)束后去除本人本次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)箱、儀器使用記錄本、椅子等按規(guī)定整理、填寫好后，放至原位，教師檢查簽名；關(guān)閉計(jì)算機(jī)主機(jī)和顯示器，再離開。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式一次實(shí)驗(yàn)一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告；每份實(shí)驗(yàn)報(bào)告都有一個(gè)實(shí)驗(yàn)封面；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)電路圖可打印、程序流程圖、程序源碼可打印、實(shí)驗(yàn)小結(jié)心得體會(huì)、或改進(jìn)建議；可以每次實(shí)驗(yàn)交一份老師，也可以全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束后一起交學(xué)習(xí)委員/課代表。實(shí)驗(yàn)一 基于proteus的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真內(nèi)容提要PROTEUS簡(jiǎn)介PROTEUS ISIS的特點(diǎn)PROTEUS VSM仿真與分析PROTEUS ARES應(yīng)用

2、介紹Proteus 6 Professional簡(jiǎn)介 PROTEUS簡(jiǎn)介 Proteus 是一個(gè)基于ProSPICE混合模型仿真器的，完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)。ISIS (Intelligent Schematic Input System)智能原理圖輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真的根本平臺(tái)；VSM (Virtual System Modelling)仿真單元含混合模型仿真、動(dòng)態(tài)器件庫(kù)、VSM仿真、高級(jí)圖形仿真ASF等；ARES (Advanced Routing and Editing Software) 高級(jí)PCB布線編輯軟件。高級(jí)布線/編輯ARESASF高級(jí)圖形分析模塊處理器仿真模

3、型VSM動(dòng)態(tài)器件庫(kù)混合模型仿真器原理圖輸入系統(tǒng)ISISPROTEUSISIS 智能原理圖輸入系統(tǒng)是proteus系統(tǒng)的中心電路原理圖設(shè)計(jì)PCB設(shè)計(jì)等ISIS 的特點(diǎn)個(gè)性化的編輯環(huán)境：用戶可自定義圖形外觀，包括線寬、填充類 型、字符等,也可以使用模板?？旖葸x取/放置器件：通過模糊搜索可快速?gòu)钠骷?kù)中選取器件。原理圖自動(dòng)連線：自動(dòng)連線功能使得連線輕松快捷。 導(dǎo)線復(fù)制: 減輕了繁瑣的重復(fù)畫線方便快捷的元器件替換：替換過程中同時(shí)保存了原來的連線，省時(shí)省力。導(dǎo)線的連續(xù)標(biāo)號(hào)：快速實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的標(biāo)注。元器件的自動(dòng)標(biāo)號(hào)：不必?fù)?dān)憂器件名稱的重復(fù)，減少ERC時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤。簡(jiǎn)潔的總線:使原理圖一目了然。原理圖例如1

4、：PWM電機(jī)控制混合顯示仿真圖表動(dòng)態(tài)器件使仿真直觀生動(dòng)CPU可加載程序運(yùn)行原理圖例如2：鎖相環(huán)電路層次化設(shè)計(jì)子電路模塊電路PROTEUS VSM虛擬系統(tǒng)模型支持ARM7，PIC ，AVR，HC11以及8051系列的微處理器CPU模型；支持如IAR、Keil和Hitech等開發(fā)工具的C源碼和匯編的調(diào)試；交互外設(shè)模型有LCD顯示、RS232終端、通用鍵盤、開關(guān)、按鈕、LED等；14種虛擬儀器：示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、規(guī)程分析儀等；PROTEUS VSM仿真與分析PROTEUS VSM的仿真方式：交互式仿真 檢驗(yàn)用戶所設(shè)計(jì)的電路是否能正常工作.基于圖表的仿真(ASF)用來研究電路的工作狀態(tài)及

5、進(jìn)行細(xì)節(jié)的測(cè)量.PROTEUS VSM中的仿真工具：探針直接布置在線路上，用于采集和測(cè)量電壓/電流信號(hào)；電路鼓勵(lì)系統(tǒng)的鼓勵(lì)信號(hào)源；虛擬儀器用于定性分析電路的運(yùn)行狀況；曲線圖表用于定量分析電路的參數(shù)指標(biāo)。交互式仿真實(shí)例741放大電路交互式電路仿真是電路分析的一個(gè)最重要的局部。輸入原理圖后，通過在期望的觀測(cè)點(diǎn)放置電流/電壓探針，或虛擬儀器，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，即可觀測(cè)到電路的實(shí)時(shí)輸出。多元的仿真結(jié)果顯示利用不同顏色電路連線顯示相應(yīng)電壓利用箭頭顯示電流方向 探針實(shí)時(shí)顯示電壓/電流值顯示元件參數(shù)信息 多種顯示單元PROTEUS微處理器系統(tǒng)仿真 單片機(jī)系統(tǒng)的仿真是PROTEUS VSM的一大特色。Proteu

6、s將源代碼的編輯、編譯和仿真整合到同一設(shè)計(jì)環(huán)境中，這樣使得用戶可以在設(shè)計(jì)中直接編輯、編譯、調(diào)試代碼，并直觀地看到用戶源程序修改后對(duì)仿真結(jié)果的影響。CPU模型有ARM7LPC21xx、PIC、Atmel AVR、Motorola HCXX以及8051/8052系列。同時(shí)模型庫(kù)中包含了LED/LCD顯示、鍵盤、按鈕、開關(guān)等通用外圍設(shè)備。Proteus包含簡(jiǎn)明的代碼編輯工具，并內(nèi)嵌了MCS51、HC11、AVR、PIC單片機(jī)的匯編編譯器。還可以與第三方IDE聯(lián)合仿真。VSM甚至能仿真多個(gè)CPU，它能便利處理兩個(gè)或以上微控制器的聯(lián)結(jié)與設(shè)計(jì)。第三方工具的應(yīng)用第三方代碼生成工具 : Proteus許多共享

7、匯編軟件或編譯器可從系統(tǒng)CD上安裝到Proteus 的TOOLS目錄下，并且會(huì)被自動(dòng)作為Proteus的代碼生成工具。 第三方源代碼編輯器 :PROTEUS VSM 提供了一個(gè)簡(jiǎn)明的源代碼文本編輯器SRCEDIT ,用戶還可使用第三方源代碼編輯器，如UltraEdit 。第三方IDE ：用戶可使用第三方IDE，如IARs Embedded Workbench、 Keil 、Microchips MP-LAB和Atmels AVR studio開發(fā)源代碼，并進(jìn)行編輯，生成可執(zhí)行文件如HEX或COD文件在Proteus VSM 中，將可執(zhí)行文件下載到MCU，然后進(jìn)行仿真。PROTEUS ARES應(yīng)

8、用介紹一、 ARES (Advanced Routing and Editing Software)的根本特點(diǎn):1.支持16個(gè)銅箔層,2個(gè)絲印層,4個(gè)機(jī)械層;2.自動(dòng)回注,支持引腳交換和門交換;3.強(qiáng)大的編輯功能;4.完備的器件庫(kù)(包括SM782標(biāo)準(zhǔn)的SMT封裝庫(kù));5.輸出格式適合多數(shù)的打印機(jī)或繪圖儀.PROTEUS ARES應(yīng)用介紹二、從ISIS到ARES 在ISIS中設(shè)計(jì)好的原理圖，確認(rèn)器件封裝正確后點(diǎn)擊工具欄的“ARES命令按鈕 就可以直接導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)表并自動(dòng)翻開ARES。三、PCB的布局布線 先用2D工具在Borad Edge層設(shè)計(jì)PCB外框，然后可以自動(dòng)或人工器件布局Place，再進(jìn)行

9、布線Route。 PROTEUS ARES應(yīng)用介紹器件布局自動(dòng)布線Proteus 6 Professional簡(jiǎn)介簡(jiǎn)單介紹一下初學(xué)者如何用Proteus 6 Professional來仿真AVR單片機(jī)，至于Proteus 6 Professional的其他功能在這里暫不做介紹，有興趣的請(qǐng)參看Proteus 6 Professional的英文幫助文檔。 根本操作圖形編輯窗口預(yù)覽窗口對(duì)象選擇器窗口圖形編輯的根本操作圖形編輯窗口The Editing Window用來繪制原理圖這個(gè)窗口是沒有滾動(dòng)條的，可用預(yù)覽窗口來改變?cè)韴D的可視范圍。它的正確操作中鍵放縮原理圖；左鍵放置元件；右鍵選擇元件；雙擊右鍵

10、刪除元件；先右鍵后左鍵編輯元件屬性；先右鍵后左鍵拖動(dòng)元件；連線用左鍵，刪除用右鍵。預(yù)覽窗口The Overview Window當(dāng)你在元件列表中選擇一個(gè)元件時(shí)，它會(huì)顯示該元件的預(yù)覽圖；當(dāng)你的鼠標(biāo)焦點(diǎn)落在原理圖編輯窗口時(shí)即放置元件到原理圖編輯窗口后或在原理圖編輯窗口中點(diǎn)擊鼠標(biāo)后，它會(huì)顯示整張?jiān)韴D的縮略圖，并會(huì)顯示一個(gè)綠色的方框，綠色的方框里面的內(nèi)容就是當(dāng)前原理圖窗口中顯示的內(nèi)容，因此，你可用鼠標(biāo)在它上面點(diǎn)擊來改變綠色的方框的位置，從而改變?cè)韴D的可視范圍。 模型選擇工具欄Mode Selector Toolbar自己去嘗試！元件列表The Object Selector用于挑選元件compon

11、ents、 終端接口terminals、 信號(hào)發(fā)生器generators、 仿真圖表graph等。舉例，當(dāng)你選擇“元件components，單擊“P按鈕會(huì)翻開挑選元件對(duì)話框，選擇了一個(gè)元件后按了“OK，該元件會(huì)在元件列表中顯示，以后要用到該元件時(shí)，只需在元件列表中選擇即可。 電路原理圖的設(shè)計(jì)流程設(shè)置編輯環(huán)境：用戶可自定義 圖形外觀，包括線寬、填充類 型、字符等。原理圖連線：點(diǎn)擊元件引腳或 者先前連好的線，就能實(shí)現(xiàn)連 線；也可使用自動(dòng)連線工具連 線；建立網(wǎng)絡(luò)表：網(wǎng)絡(luò)表是電路板 與電路原理圖之間的紐帶。建 立的網(wǎng)表用于PCB制板。報(bào)表輸出：材料報(bào)表、ERC報(bào) 表等。開始新建設(shè)計(jì)文檔設(shè)置編輯環(huán)境放置

12、元器件原理圖連線建立網(wǎng)絡(luò)表電氣規(guī)則檢查存盤、報(bào)表輸出結(jié)束調(diào)整是否合格NY微處理器系統(tǒng)仿真與分析步驟1、原理圖輸入2、建立源代碼文件Proteus自帶的編譯環(huán)境 匯編環(huán)境a.選擇代碼生成工具b.建立新的源代碼文件c.定義新的源代碼文件名稱3、源代碼文件與單片機(jī)的鏈接a.源代碼編輯b.源代碼編譯、鏈接c.將HEX文件載入單片機(jī)對(duì)51芯片，點(diǎn)擊右鍵選中，點(diǎn)擊左鍵彈出對(duì)話框。4、交互式仿真實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)輸出結(jié)果 實(shí)時(shí)顯示元器件 引腳電平5、彈出式窗口源代碼窗口：提供了四種程序執(zhí)行命令按鈕 程序調(diào)試斷點(diǎn)處理器程序計(jì)數(shù)器的當(dāng)前位置 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器窗口SFR存儲(chǔ)器窗口CPU存放器窗口觀測(cè)窗口參考書推薦?基于PROTEUS的