Proteus的介绍和详细教程及应用研究分析

　　PROTEUS构成

　　Proteus 是一个完 是一个完整的嵌入式系统软 、 硬件设计仿真平台。

　　ISIS为功能强大的 为功能强大的原理布线工具 。

　　ARES PCB设计为 设计为 一PCB设计系统设计系统 。

　　系统特性：

　　ISIS 原理布图—个易用而又功能强大的工具；

　　PROSPICE 混合模型 SPICE 仿真--可以升级到我们的独特的虚拟系统模型技术的工业标准SPICE3F5f 仿真器；

　　ARES PCB 设计—具有 32 位数据库、元件自动布置、撤消和重试的自动布线功能的超强性能的 PCB 设计系统；

　　标准的时尚的图形用户界面；

　　保证所有的主要模块的操作性能和兼容性；

　　支持 Windows 98/Me/2K/XP；

　　产品完全可以信赖：超过 15 年的连续不断的开发；

　　数千个拷贝安装分布全世界 35个国家；

　　直接来自开发者的技术支持；

　　被 EWW CAD REVIEWRoundup 评为最好的全线产品。

　　Proteus 组合了高级原理布图、混合模式 SPICE 仿真，PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。

　　此系统受益于 15 年来的持续开发，被《电子世界》在其对PCB 设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Routeto PCB CAD”。

　　Proteus 产品系列也包含了我们革命性的 VSM 技术，用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时采用诸如 LED/LCD、键盘、RS232 终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。

　　基于 Proteus 软件的单片机实验室建设

　　单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术，应用于各种嵌入式系统中。单片机技术的发展和推广极大地推动了电子工业的发展，其在教学和产业界的技术推广仍然是当今业界的一个热点。单片机技术是现代电子工业中不可缺少的一项技术，掌握单片机技术是电子信息类专业学生就业的一个基本条件。目前各个高校都建立了单片机实验室，并且基本都是采用相应的硬件仿真设备；但是由于单片机的种类繁多，再加上资金的限制，不可能在一个实验室包括所有种类的单片机仿真设备。下面结合我校的单片机实验室建设浅谈一下我们的作法。

　　1 引入单片机软件仿真系统

　　伴随着计算机软件和硬件技术的飞速发展，在各个领域都出现了各种仿真系统，为各种实际系统的开发提供了准确可靠的保证，同时节约了大量的人力和物力。电子信息技术领域也不例外，出现了大量的仿真工具，如各种 EDA 工具：模数混合仿真的 Multisim、OrCAD、Protel 等，数字系统设计仿真的 Maxplus II、Fundation、Expert 等，系统仿真软件 Systemview 等。

　　目前，在我校已建立了 EDA 实验室，配备了 Multisim、Protel、Maxplus II（Quatues）、Systemview 等软件和配套硬件；但这些软硬件对单片机的仿真无能为力，因此仍然需要建立单片机实验室。过去，在单片机实验室的建设中基本都是采用硬件仿真系统，所以为了保证实验的顺利开设，同类型的硬件仿真开发系统就需要采购多套设备，这样硬件的投资成本相对较高。

　　另一个很重要的原因就是，目前单片机的课程除了主要开设 8051 系列单片机课程之外，还开设 AVR系列、PIC 等系列的选修课。为了保证相应实验的开设，必须要有配套的实验系统。如果要保证一定的实验硬件设备套数，将是一笔更大的开支。所以在目前经费非常紧张的情况下，根据经验，引入单片机软件仿真系统，就可以大大减少硬件设备的采购，同时降低对硬件设备进行维护的工作量。

　　2 选择单片机软件仿真系统的标准

　　目前，具有单片机仿真功能的软件比较多，如何选择软件，必须要有一个标准，以下是我们在建设实验室时遵循的标准。

　　（1） 单片机仿真和 SPICE 电路仿真相结合

　　在仿真单片机系统时，不仅需要知道单片机内部各种寄存器、数据存储器以及各个端口当前的状态，更重要的是要完成人机通道、前向通道、后向通道、相互通道的配置与接口。在这些接口电路中，有许多是模拟电路，而模拟电路的仿真就需要 SPICE 模型，因此必须要求该系统具有 SPICE 电路仿真功能。

　　（2） 支持主流单片机系统的仿真

　　目前广泛采用的单片机系统有 68000 系列、8051 系列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、PIC18系列、Z80 系列、HC11 系列等。很显然，如果该软件支持的单片机系统的系列很少，那就没有任何优势可言。因为不可能为每一个系列的单片机配备一套软件，所以要求该软件尽可能将多个系列的单片机集成在一起。

　　（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，同时要支持第三方的软件编译和调试环境。只有这样，经过该单片机软件仿真系统训练的学生，才能够较快地熟悉和使用真正的硬件仿真系统。

　　（4） 提供丰富的外围接口器件

　　外围接口不仅仅限于仅有的几个器件，这样更接近实际。在训练学生时，可以选择不同的方案，这样更利于培养学生。

　　（5） 提供丰富的虚拟仪器利用虚拟仪器在仿真过程中可以测量外围电路的特性，培养学生实际硬件的调试能力。

　　（6） 具有强大的原理图绘制功能目前绝大多数软件都能满足这个要求。

　　Proteus ISIS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 Keil C51 uVision2 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。 本 章介绍 Proteus ISIS 软件的工作环境和一些基本操作