PROTEUS仿真开发软件应用

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PROTEUS仿真开发 软件应用深圳风标数码科技有限公司技术部经理：张庭远

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内容提要 PROTEUS简介 PROTEUS ISIS的特点 PROTEUS VSM仿真与分析

微处理器系统仿真 PROTEUS ARES应用介绍

PROTEUS仿真模型的创建 实例演示

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PROTEUS简介Proteus 是一个基于ProSPICE混合模型 仿真器的，完整的嵌入式系统软、硬件设计仿 真平台。

ISIS——智能原理图输入系统，系统设计与仿 真的基本平台； VSM仿真单元——含混合模型仿真、VSM仿 真、高级图形仿真(ASF)等； ARES ——高级PCB布线编辑软件。

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ISIS (智能原理图输入系统)的 特点

个性化的编辑环境：用户可自定义图形外观，包括线宽、填充类 型、字符等,也可以使用模板。

快捷选取/放置器件：通过模糊搜索可快速从器件库中选取器件。 原理图自动连线：自动连线功能使得连线轻松快捷。 灵活多样的设计输出 ：原理图(可以包括仿真画面)可以bmp格式输出以便发表与存档，设计完成还可以输出多种格式的网络表。

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原理图示例1:PWM电机控制CPU可加载程序运行

动态器件使仿真直观生动

混合显示仿真图表

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原理图示例2:锁相环电路——层次化设计

子电 路

模块电 路

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原理图示例3:ARM7国际象棋

通过电脑声卡发声

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PROTEUS VSM仿真与分析 PROTEUS VSM的仿真方式： 交互式仿真- 检验用户所设计的电路是否能 正常工作. 基于图表的仿真(ASF)-用来研究电路的工作 状态及进行细节的测量. PROTEUS VSM中的仿真工具： 探针-直接布置在线路上，用于采集和测量电 压/电流信号； 电路激励-系统的激励信号源； 虚拟仪器-用于定性分析电路的运行状况； 曲线图表-用于定量分析电路的参数指标。

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交互式仿真实例(741放大电路)

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基于图表的仿真实例(741放大电路)将探针信号用鼠标拖入 图表可进行高级仿真 模拟分析:用于绘制一条或多条电压或电流随时间变化的曲线。

频率分析：用于绘制小信号电压增益或电流增益随频率变化的曲线，即绘制波特图。 可描绘电路的幅频特性和相频特性。

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基于图表的电路仿真与分析(741放大电路)由于采用工业标准的SPICE器件模型， Proteus可以进行接近实际电路指标的仿真。

噪声分析：显示随时间变化的输入、输出噪声电压；可产生单个元件的噪声电压清单。

失真分析：用于确定

由测试电路所引起的电平失真的程度，失真分析图表用于显示 随频率变化的二次和三次谐波失真电平。

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多元的仿真结果显示探针实时显示 电压/电流值

利用不同颜色电路连线显示相应电压 利用箭头显示电流方向

显示元件参数信息

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仿真工具-探针(Probe)

电压探针(Voltage probes)-即可在模拟仿真中使用，也可在数字仿真中使用。在模拟电路中记录 真实的电压值，而在数字电路中，记录逻辑电平及 其强度。 电流探针(Current probes) - 仅可在模拟电路 仿真中使用，可显示电流方向和电流瞬时值。 探针即可用于基于图表的仿真，也可用于交互 式仿真中

。

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仿真工具-激励源

DC:直流电压源； Sine:幅值、频率、相位可控的正弦波 发生器。 Pulse:幅值、周期和上升/下降沿时间 可控的模拟脉冲发生器。 Exp:指数脉冲发生器。 SFFM:单频率调频波信号发生器。 Pwlin:任意分段线性脉冲、信号发生 器。 File:File信号发生器。数据来源于 ASCII格式的数据文件。 Audio:音频信号发生器(wav文件)。 DState:稳态逻辑电平发生器。 DEdge:单边沿信号发生器。 DPulse:单周期数字脉冲发生器。 DClock:数字时钟信号发生器。 DPattern:数字模式信号发生器。

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仿真工具-虚拟仪器

虚拟示波器(OSCILLOSCOPE) 逻辑分析仪(LOGIC ANALYSER) 时间间隔计数测量器(COUNTER TIMER) 虚拟终端(VIRUAL TERMINAL) 信号发生器(SIGNAL GENERATOR) 模式发生器(PATTERN GENERATOR) 交直流电压表和电流表(AC/DC voltmeters/ammeters) SPI调试器(SPI DEBUGGER) I2C调试器(I2C DEBUGGER)

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仿真工具-曲线图表

模拟图表(ANALOGUE) 数字图表 (DIGITAL) 混合分析图表 (MIXED) 频率分析图表 (FREQUENCY) 转移特性分析图表 (TRANSFER) 噪声分析图表 (NOISE) 失真分析图表 (DISTORTION) 傅立叶分析图表 (FOURIER) 音频分析图表 (AUDIO) 交互分析图表 (INTERACTIVE) 一致性分析图表 (CONFORMANCE) 直流扫描分析图表 (DC SWEEP) 交流扫描分析图表 (AC SWEEP)

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PROTEUS微处理器系统仿真单片机系统的仿真是PROTEUS VSM的一大特色。Proteus将源 代码的编辑、编译和仿真整合到同一设计环境中，这样使得用 户可以在设计中直接编辑、编译、调试代码，并直观地看到用 户源程序修改后对仿真结果的影响。

CPU模型有ARM7(LPC21xx)、PIC、Atmel AVR、Motorola HCXX 以及8051/8052系列。同时模型库中包含了LED/LCD显示、键盘、 按钮、开关等通用外围设备。 Proteus包含简明的代码编辑工具，并内嵌了MCS51、HC11、AVR、 PIC单片机的汇编编译器。还可以与第三方IDE联合仿真。 VS

M甚至能仿真多个CPU,它能便利处理两个或以上微控制器的 联结与设计。

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微处理器系统仿真与分析——1、原理图输入

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微处理器系统仿真与分 析——2、建立源代码 文件

c.定义新的源代码文件名称

a.选择代码生成工具

b.建立新的源代码文件