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一、Proteus软件简介

图2-2-2　Proteus软件启动界面

Proteus是英国Labcenter electronics公司研发的多功能EDA软件，如图2-2-2所示，它具有功能强大的ISIS智能原理图输入系统，有非常友好的人机互动窗口界面和丰富的操作菜单与工具；在ISIS编辑区中，能方便地完成单片机系统的硬件设计、软件设计、单片机源代码级调试与仿真。

Proteus有30多个元器件库，拥有数千种元器件仿真模型；有10余种信号激励源和10余种虚拟仪器（如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等）；可提供软件调试功能，有形象生动的动态器件库、外设库。特别是其有从8051系列8位单片机直至ARM7 32位单片机的多种单片机类型库。

Proteus还有使用极方便的印刷电路板高级布线编辑软件（PCB）。目前，Proteus已成为流行的单片机系统设计与仿真平台，应用于各种领域。

二、Proteus ISIS工作界面

Proteus ISIS的工作界面是一种标准的Windows界面，如图2-2-3所示，包括标题栏、菜单栏、工具栏、绘图工具栏、状态栏、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口等。

图2-2-3　Proteus ISIS的工作界面

●图形编辑窗口（The Editing Window）：顾名思义，它是用来绘制原理图的。蓝色方框内为可编辑区，元件要放到其中。注意：这个窗口是没有滚动条的，可用预览窗口来改变原理图的可视范围。

●预览窗口（The Overview Window）：可显示两个内容，一个是在元件列表中选择一个元件时，会显示该元件的预览图；另一个是鼠标焦点落在图形编辑窗口时（即放置元件到图形编辑窗口后或在图形编辑窗口中单击鼠标后），它会显示整张原理图的缩略图，因此，可用鼠标在其中单击来改变绿色方框的位置，从而改变原理图的可视范围，如图2-2-4所示。

●模型选择工具栏（Mode Selector Toolbar）（见图2-2-5）：

图2-2-4　预览窗口

图2-2-5　模型选择工具栏

：用于选择元件（默认选择的） 。

：用于放置连接点。

：用于放置标签（使用总线时会用到）和文本 。

：用于绘制总线。

：用于放置子电路 。

图2-2-6　配件

●配件（Gadgets）（见图2-2-6）：

：添加终端接口（Terminals），有 VCC、地、输出、输入等接口。

：绘制各种引脚。

：添加仿真图表（Graph），进行各种分析。

：添加录音机。

：添加信号发生器（Generators）。

：添加电压探针（使用仿真图表时要用到）。

：添加电流探针（使用仿真图表时要用到）。

：添加虚拟仪表，有示波器等。

●2D 图形（2D Graphics）（见图2-2-7）：

：画各种直线。

：画各种方框。

：画各种圆。

：画各种圆弧。

：画各种多边形。

：添加各种文本。

：画符号。

：画原点等。

图2-2-7　2D图形

●元件列表（The Object Selector）：用于挑选元件（Components）、终端接口（Terminals）、信号发生器 （Generators）、仿真图表（Graph）等。例如，当选择“元件 （Components）”，单击“P”按钮会打开“挑选元件”对话框，选择一个元件后（单击“OK”按钮后），该元件会在元件列表中显示，以后要用到该元件时，只需在元件列表中选择即可。

●方向工具栏（Orientation Toolbar）（见图2-2-8）：

：右旋转90°。(https://www.daowen.com)

：左旋转90°。

：水平翻转。

：垂直翻转。

图2-2-8　方向工具栏

使用方法：先右键单击元件，再单击相应的旋转图标。

图2-2-9　仿真工具栏

●仿真工具栏（见图2-2-9）：

：运行。

：单步运行。

：暂停。

：停止。

三、Proteus 绘图的主要操作

1.编辑区域的缩放

Proteus的缩放操作多种多样，极大地方便了工程项目的设计。常见的方式有：完全显示（按“F8”）、放大（按“F6”）和缩小（按“F7”）；拖放、取景、找中心 （按“F5”）。

2.点状栅格和刷新

编辑区域的点状栅格，可方便元器件定位。鼠标指针在编辑区域内移动时，移动的步长就是栅格的尺度，称为“Snap（捕捉）”。这个功能可使元件依据栅格对齐。

（1）显示和隐藏点状栅格

点状栅格的显示和隐藏可以通过工具栏的按钮或者按快捷键“G”来实现。鼠标移动的过程中，在编辑区的下面将出现栅格的坐标值，即坐标指示器，它显示横向的坐标值。因为坐标的原点在编辑区的中间，有的地方的坐标值比较大，不利于进行比较。此时可通过选择“View”→“Origin”命令，也可以单击工具栏的按钮或者按快捷键“O”来定位新的坐标原点。

（2）刷新

编辑窗口显示正在编辑的电路原理图，可以通过选择“View”→“Redraw”命令来刷新显示内容，也可以单击工具栏的刷新命令按钮或者按快捷键“R”，与此同时预览窗口中的内容也将被刷新。它的用途是当执行一些命令导致显示错乱时，可以使用该命令恢复正常显示。

3.对象的放置和编辑

（1）对象的添加和放置

单击工具箱的元器件按钮，使其选中，再单击ISIS对象选择器左边中间的置P按钮，出现“Pick Devices” 对话框，在这个对话框里可以选择元器件和一些虚拟仪器。下面以添加单片机AT89C51为例来说明怎么把元器件添加到编辑窗口。单击“Gategory（器件种类）”→“MicoprocessorIC”选项，在对话框的右侧会显示大量常见的单片机芯片型号。找到单片机AT89C51，双击“AT89C51”，如图2-2-10所示。

图2-2-10　元器件选择

这样在左边的对象选择器中就有了AT89C51这个元件。单击源元件，然后把鼠标指针移到右边的原理图编辑区的适当位置，再单击，就把AT89C51放到了该位置。

（2）放置电源及接地符号

单击工具箱的终端按钮，对象选择器中将出现一些接线端，如图2-2-11所示。

图2-2-11　电源及接地符号

在器件选择器里单击左侧的“TERMNALS”栏下的“POWER”“ GROUND”，再将鼠标移到原理图编辑区，单击即可放置电源符号；用同样的方法单击“GROUND”也可以把接地符号放到原理图编辑区。

（3）对象的编辑

调整对象的位置和放置方向以及改变元器件的属性等，有选中、删除、拖动等基本操作。

●拖动标签：许多类型的对象有一个或多个属性标签附着。可以很容易地移动这些标签使电路图看起来更美观。移动标签的步骤如下：首先右键单击选中对象，然后用鼠标指向标签，一直按住左键就可以将标签拖动到需要的位置，释放鼠标即可。

●对象的旋转：许多类型的对象可以旋转0°、90°、270°、360°或通过x轴、y轴镜像旋转。

●编辑对象的属性：对象一般都具有文本属性，这些属性可以通过一个对话框进行编辑。

4.导线的绘制

Proteus的智能化可在画线时进行自动检测：当鼠标的指针靠近一个对象的连接点时，鼠标的指针上就会出现一个“×”号，单击元器件的连接点，移动鼠标（不用一直按住左键）至元器件的另一个连接点。

当电路中多根数据线、地址线、控制线并行时应使用总线设计。单击工具箱的总线按钮，即可在编辑区中画出总线。单击工具按钮，画总线分支线，为了和一般的导线区分，一般用斜线来表示分支线，在每个分支线处放置网络标号，相同网络标号表示电气相连的关系。

Proteus ISIS在画导线时能够智能地判断是否要放置节点。但在两条导线交叉时是不放置节点的，这时要想两条导线电气相连，只有手工放置节点。单击工具箱的节点放置按钮，当把鼠标指针移到编辑窗口，指向一条导线的时候，会出现一个“×”号，单击就能放置一个节点。

四、Proteus的模拟仿真操作

Proteus的模拟仿真操作主要有3步：

① 设计电路。根据电路要求，放置元器件，连接线路，完成原理图的绘制。

② 添加仿真文件。打开“文件浏览”对话框，找到准备好的“.hex”文件，单击“确定”按钮完成文件添加。

③ 单击按钮开始仿真。仿真中，可以看到各引脚电平的高低，红色代表高电平，蓝色代表低电平，灰色代表不确定电平（Floating）。