1、华东交通大学电气学院 陈忠斌制作proteus 软件的使用软件的使用 Proteus ISIS是英国是英国Labcenter公司开发的电路分析与公司开发的电路分析与实物仿真软件。实物仿真软件。u初学单片机时初学单片机时,很多人都想学好单片机，可不想花钱买去实很多人都想学好单片机，可不想花钱买去实验板，而更买不起实验箱。单片机的学习是一门实践性非验板，而更买不起实验箱。单片机的学习是一门实践性非常强的技术性学科。没办法做实验，根本就学不好单片机常强的技术性学科。没办法做实验，根本就学不好单片机。而而proteus 正好可以解决这个问题，它功能强大，这里只正好可以解决这个问题，它功能强大，这里只讨
2、论仿真讨论仿真MCU 的功能。的功能。u Proteus实现了单片机仿真和实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路单片机及其外围电路组成的系统的仿真组成的系统的仿真、RS232动态仿真、动态仿真、I2C调试器、调试器、SPI调调试器、键盘和试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。u能够对微处理器进行仿真是能够对微处理器进行仿真是PROTEUS系统的最突出的特系统的最突出的特点。点。
3、华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u作为一个从设计到完成的完整电子设计与仿真平作为一个从设计到完成的完整电子设计与仿真平台，由于其能台，由于其能实现电路仿真与处理器仿真的有机实现电路仿真与处理器仿真的有机结合结合，为电子学的教学与实验提供了革命性的手为电子学的教学与实验提供了革命性的手段，段，现在已经被越来越多大学采用为电路、单片现在已经被越来越多大学采用为电路、单片机与嵌入式系统实验室平台及创新平台。机与嵌入式系统实验室平台及创新平台。PROTEUS从从1989年问世至今，经过了近年的的年问世至今，经过了近年的的使用、发展和完善，功能越来越强，性能越来越好。已在使用、发展和完善，功能越来越强，
4、性能越来越好。已在全球广泛使用。全球广泛使用。PROTEUS是电类课程实验的虚拟平台是电类课程实验的虚拟平台;PROTEUS是电类课程设计、毕业设计和实习、实训的创作园地；是电类课程设计、毕业设计和实习、实训的创作园地；PROTEUS是电类课程是电类课程产品研发的快速、灵活、经济的设计方产品研发的快速、灵活、经济的设计方法；法；PROTEUS是电类课程教改的新思路是电类课程教改的新思路华东交通大学电气学院 陈忠斌制作单片机系统的仿真开发过程单片机系统的仿真开发过程u在在ISIS平台上进行单片机系统原理图设计、选平台上进行单片机系统原理图设计、选择元器件接插件、安装和电气检测。简称为择元器件接插
5、件、安装和电气检测。简称为PROTEUS电路设计。电路设计。u在在KeilC平台上进行单片机系统程序设计、汇平台上进行单片机系统程序设计、汇编编译、代码级调试，最后生成目标级代码文件编编译、代码级调试，最后生成目标级代码文件（*.hex）。也可以使用）。也可以使用ISIS进行调试。进行调试。u在在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系平台上将目标代码文件加载到单片机系统中，并实现单片机系统的实时交互、协同仿真。统中，并实现单片机系统的实时交互、协同仿真。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作Proteus 7.5 的安装的安装u1、安装、安装Proteus Proteus 7.5 双击安装目录下
6、的双击安装目录下的Proteus Proteus 75SP3 Setup,一般情况下按默认，即可。一般情况下按默认，即可。u2、安装过程中会出现下面提示，意思是让你、安装过程中会出现下面提示，意思是让你安装授权文件（类似购买软件时的序列号），安装授权文件（类似购买软件时的序列号），这时点击这时点击Browse For Key File，选择，选择“本地本地”并指向并指向“path”-AXIM_LICENCE.lxk，导入之，导入之后，点击后，点击Install即可。即可。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作 安装序列号文件安装序列号文件华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u可以更改安装目录可以更改安装
7、目录,不要有空格：不要有空格：华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u选择安装组件选择安装组件华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u3、运行、运行LXK Proteus 7.5 SP3 v2.1.2(杀毒软件杀毒软件会把当做病毒删除掉。安装时关闭杀毒软件会把当做病毒删除掉。安装时关闭杀毒软件)。或。或者安装完成后将者安装完成后将path包内的文件复制到安装目录包内的文件复制到安装目录中中,即可完成注册即可完成注册。最好把原来的文件做了备份。最好把原来的文件做了备份。安装后启动安装后启动PROTEUS,我们还依一个最简单的我们还依一个最简单的单灯点亮为例来学习单灯点亮为例来学习PROTEUS的使用。的使用
8、。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作Proteus的结构体系图表如下：的结构体系图表如下：PROTEUS ISIS设计与仿真平台，设计与仿真平台，直译为智能原理图输直译为智能原理图输入系统。实际上入系统。实际上从从ISIS窗口各栏内容可知：窗口各栏内容可知：PROTEUS VSM所包括的内容都已整合到所包括的内容都已整合到ISIS中，所以中，所以,ISIS实际上实际上是是PROTEUS VSM的设计与仿真平台。的设计与仿真平台。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作下面就先认识一下proteus的的界面 该窗口主要分为以下几个部分：菜单栏、编辑区、对象预该窗口主要分为以下几个部分：菜单栏、编辑区、对象
9、预览窗口、对象选择器、工具栏分类及其工具按钮览窗口、对象选择器、工具栏分类及其工具按钮华东交通大学电气学院 陈忠斌制作华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u新建设计文件新建设计文件 File -New Design,选用选用DEFAULT 默默认模板。保存设计，扩展名为认模板。保存设计，扩展名为.DSN。u 设计文件设计文件（*.DSN）包含了一个电路所有的信息；）包含了一个电路所有的信息；华东交通大学电气学院 陈忠斌制作一、电路图设计一、电路图设计u 设定图纸大小设定图纸大小 System-Set Sheet Size 可设置为可设置为A4u 1、选取元件、选取元件 主模式选择元件模式主模式选择
10、元件模式,单击工具栏上的单击工具栏上的“P”,进入元件进入元件选取，在左上角选取，在左上角Keyword框中输入元件名查找，在需要的元件上双击，框中输入元件名查找，在需要的元件上双击，放入对象选取器中。放入对象选取器中。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u PROTEUS系系统中有符号库和统中有符号库和约约30个元器件库，个元器件库，每个库又有许多每个库又有许多模型，合计约模型，合计约8000个。另外有个。另外有关系统支持的库关系统支持的库信息，请查看安信息，请查看安装路径下最新的装路径下最新的LIBRARY.PDF文件。文件。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作先查找先查找AT89C51 单片机单
11、片机再依次选取再依次选取RES、RES8电阻、排阻电阻、排阻LED-RED红色发光二极管红色发光二极管CAP、CAP-ELEC:通用电容、电解电容通用电容、电解电容CRYSTAL;晶振晶振u2、放置元件到编辑区、放置元件到编辑区 在对象选取器中单击在对象选取器中单击AT89C51选中元件，将光标移动到选中元件，将光标移动到编辑，鼠标变成铅笔形状，单击左键，编辑，鼠标变成铅笔形状，单击左键，框中出现一个元件原框中出现一个元件原理图的轮廓图，可以移动。鼠标移到合适的位置后，按下鼠理图的轮廓图，可以移动。鼠标移到合适的位置后，按下鼠标左键，标左键，即可放置一个元件，连续单击，可放置多个同样的即可放置
12、一个元件，连续单击，可放置多个同样的元件。按这个方法依次把元件元件。按这个方法依次把元件LED-RED、RES 放到右侧放到右侧的框中（单片机旁）。的框中（单片机旁）。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u放大缩小放大缩小 这张图太小了，看得不清楚，要是大的就好了。别着急，这张图太小了，看得不清楚，要是大的就好了。别着急，把鼠标放在把鼠标放在LED LED 旁，向前滚动鼠标中键，图像放大，向后旁，向前滚动鼠标中键，图像放大，向后滚动鼠标，图像缩小。如果你的鼠标没这个键，你可以试滚动鼠标，图像缩小。如果你的鼠标没这个键，你可以试试上面工具栏上这二个图标，试上面工具栏上这二个图标，也是一样的。也是一样
13、的。u移动元件移动元件 选择左侧工具栏上的选择左侧工具栏上的“箭头箭头”图标，图标，主模式切换为选取主模式切换为选取模式模式，把鼠标移到右侧的原理图中，鼠标经过元件时会就把鼠标移到右侧的原理图中，鼠标经过元件时会就成成“手形手形”，把鼠标移到，把鼠标移到LED-RED LED-RED 上，按下左键，上，按下左键，LED-LED-RED RED 高亮显示，鼠标变成高亮显示，鼠标变成“手形手形”并带有方向键头。移动并带有方向键头。移动鼠标，哈哈！元件移动了。鼠标，哈哈！元件移动了。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u在任何情况下，右键单击元器件时，元件会亮显在任何情况下，右键单击元器件时，元件会亮显
14、示并弹出菜单：示并弹出菜单：非常直观，都是一些一目非常直观，都是一些一目了然的图标。从上到的几了然的图标。从上到的几个菜单分别是：个菜单分别是：移动物体、编辑属性、删移动物体、编辑属性、删除物体、顺时针旋转除物体、顺时针旋转90 90 度度等。单击鼠标左键操作。等。单击鼠标左键操作。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u把原理图中的元件摆放好。把原理图中的元件摆放好。u3、放置电源及接地符号、放置电源及接地符号，我们会发现许多器，我们会发现许多器件没有件没有Vcc 和和GND引脚，其实他们隐藏了，引脚，其实他们隐藏了，在使用的时候可以不用加电源。如果电路中其在使用的时候可以不用加电源。如果电路中其
15、他地方需要加电源可以他地方需要加电源可以单击左侧工具箱的终端单击左侧工具箱的终端模式按钮，模式按钮，这时对象选择器将出现一些接线端，这时对象选择器将出现一些接线端，在器件选择器里点击在器件选择器里点击GROUND，鼠标移到原，鼠标移到原理图编辑区，左键点击一下即可放置接地符号；理图编辑区，左键点击一下即可放置接地符号；同理也可以把电源符号同理也可以把电源符号POWER放到原理图编放到原理图编辑区。辑区。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u4、连线、连线 你一定发现没有画线的图标按钮。这是因为你一定发现没有画线的图标按钮。这是因为ISIS的智能化的智能化足以在你想要画线的时候进行自动检测。这就省去
16、了选择足以在你想要画线的时候进行自动检测。这就省去了选择画线模式的麻烦。画线模式的麻烦。在元件和终端的管脚末端都有连接点。在元件和终端的管脚末端都有连接点。1、左击第一个对象连接点。、左击第一个对象连接点。2、如果你想让、如果你想让ISIS自动定出走线路径，只需左击另一自动定出走线路径，只需左击另一个连接点。另一方面，如果你想自己决定走线路径，个连接点。另一方面，如果你想自己决定走线路径，只需在想要拐点处点击鼠标左键。只需在想要拐点处点击鼠标左键。依次将各元件之间的线连接好。依次将各元件之间的线连接好。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u5、元器件属性设置、元器件属性设置右键单击元器件弹出菜单，
17、选择右键单击元器件弹出菜单，选择 Edit Properties,弹出属性对话框，设置相应的属性值。弹出属性对话框，设置相应的属性值。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作二、源程序设计、生成目标代码二、源程序设计、生成目标代码u该软件有自带编译器，有该软件有自带编译器，有ASM的、的、PIC的、的、AVR的汇编器等。在的汇编器等。在ISIS添加上编写好的程序，方法添加上编写好的程序，方法如下点击菜单栏如下点击菜单栏“Source（源文件）（源文件）”，在下，在下拉菜单点击拉菜单点击“AddRemove Source Files(添加添加或删除源程序或删除源程序)”出现一个对话框，出现一个对话框，源
18、文件代码生成工具华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u如上图，如上图，点击对话框的点击对话框的“NEW”按钮，按钮，在出现的在出现的对话框找到文件设计好的对话框找到文件设计好的LED1.asm，点击打开；，点击打开；如果没有写好的程序文件，对话框中输入要建的如果没有写好的程序文件，对话框中输入要建的文件名，单击文件名，单击OK,提示是否创建该文件，单击是。提示是否创建该文件，单击是。如果使用系统提供的编辑、编译工具，当添加文如果使用系统提供的编辑、编译工具，当添加文件后在件后在Source菜单下就会出现所选择的文件名。菜单下就会出现所选择的文件名。u点击文件名就会打开编辑器，输入源程序，保存。点击
19、文件名就会打开编辑器，输入源程序，保存。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u点击菜单栏点击菜单栏“Source”菜单，选择菜单，选择Dfine Code Generation Tool,一般不用修改，默认即可。一般不用修改，默认即可。选择代码生成工具窗口选择代码生成工具窗口 华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u如果不使用改系统提供的编译、编辑工具可以在定义代码如果不使用改系统提供的编译、编辑工具可以在定义代码编译工具的对话窗口中将左下角的选项选中，取消自动建编译工具的对话窗口中将左下角的选项选中，取消自动建立规则。立规则。如果设置成不使用系统提供的工具后如果设置成不使用系统提供的工具后Source
20、下下的所有功能将不需要。的所有功能将不需要。u设置完毕我们就可以编译了。设置完毕我们就可以编译了。点击菜单栏的点击菜单栏的“Source”，在下拉菜单点击在下拉菜单点击“Build All”，过一会，编译结果的对话过一会，编译结果的对话框就会出现在我们面前，框就会出现在我们面前，如果有错误，对话框会告诉我们如果有错误，对话框会告诉我们是哪一行出现了问题，是哪一行出现了问题，可惜的是，点击出错的提示，光标可惜的是，点击出错的提示，光标不能跳到出错地方，但是能告诉出错的行号。不能跳到出错地方，但是能告诉出错的行号。如果文件无如果文件无错误就产生了错误就产生了.HEX文件。文件。u也可使用也可使用K
21、EIL 软件编写源程序（建议使用软件编写源程序（建议使用KEIL 和和PROTEUS联合做单片机实验）。联合做单片机实验）。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作三、模拟调试三、模拟调试 1、添加和执行程序、添加和执行程序u鼠标移动到要选中器件上鼠标移动到要选中器件上点击鼠标左键，器件变成红色表点击鼠标左键，器件变成红色表示被选中，再点击鼠标右键，选择编辑属性，弹出如下对示被选中，再点击鼠标右键，选择编辑属性，弹出如下对话框。在程序文件下选择微处理器所需要的程序文件话框。在程序文件下选择微处理器所需要的程序文件（.HEX），），选择合适的工作频率即可确认。选择合适的工作频率即可确认。华东交通大学电气
22、学院 陈忠斌制作u2、仿真调试、仿真调试 点击编辑窗下边的点击编辑窗下边的仿真按钮仿真按钮 程序便可执行程序便可执行了。或者选择调试菜单了。或者选择调试菜单Debug下的执行功能即可下的执行功能即可执行。执行。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作“调试调试-开始开始/重新启动调试重新启动调试”源文件仿真，单步执行。源文件仿真，单步执行。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作u在程序执行后，点击暂停按钮，打开在程序执行后，点击暂停按钮，打开Debug菜单，菜单，下边出现几个窗口选项。在对应项前点击鼠标左下边出现几个窗口选项。在对应项前点击鼠标左键即可弹出此窗口，方便程序的调试。键即可弹出此窗口，方便程序的
23、调试。点击点击8051 CPU SFR Memory会出现特殊功能会出现特殊功能寄存器寄存器(SFR)窗口；窗口；点击点击8051 CPU Internal (IDATA)Memory出出现数据寄存器窗口。现数据寄存器窗口。比较有用的还是比较有用的还是Watch Window窗口，点击一窗口，点击一下将出现图下将出现图9的窗口，在这里可以添加常用的的窗口，在这里可以添加常用的寄存器。在窗口里点击右键，在出现的菜单点寄存器。在窗口里点击右键，在出现的菜单点击击Add Item(By name),就会出现图中的，在就会出现图中的，在这里我们选择这里我们选择P1，双击，双击P1，这时，这时，P1就在
24、就在W a t ch Window窗口。我们可发现无论在单步窗口。我们可发现无论在单步调试状态还是在全速调试状态，调试状态还是在全速调试状态，Watch Window的内容都会随着寄存器的变化而变化，的内容都会随着寄存器的变化而变化，这点是很有用的。这点是很有用的。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作华东交通大学电气学院 陈忠斌制作四、四、PROTEUS技巧技巧u、PROTEUS中的元件屏蔽？中的元件屏蔽？u 关闭原理图中不想运行的元件的方法关闭原理图中不想运行的元件的方法u在我们仿真时在我们仿真时,有时需要将某一部分屏蔽掉有时需要将某一部分屏蔽掉,又不破坏整个原理图又不破坏整个原理图u方法方法:
25、择需要屏蔽的元件择需要屏蔽的元件,对其属性进行编对其属性进行编辑辑,u在在EDIT COMPONENT 的左下角的左下角,将将 Exclude from Simulation 打钩打钩 华东交通大学电气学院 陈忠斌制作如图所示如图所示华东交通大学电气学院 陈忠斌制作、如何在左边的元件列表中删除一个、如何在左边的元件列表中删除一个元件？元件？u我知道加一个元件是点击元件列表上的我知道加一个元件是点击元件列表上的P按钮。按钮。u在器件箱中删除任意元件的方法：在器件箱中删除任意元件的方法：u1、先在图纸中右键删除你在器件箱中指定的元件。先在图纸中右键删除你在器件箱中指定的元件。u2、选中编辑选中编辑
26、(Edit)-整理选项整理选项(Tidy)-确定。确定。u3、整理选项整理选项(Tidy)可以删除图纸上没有物理连接和可以删除图纸上没有物理连接和在图纸工作区域以外的所有元件。在图纸工作区域以外的所有元件。u点点edit 中的中的Tidy可以删去所有你没用到的零件，但可以删去所有你没用到的零件，但如果想只删其中指定的零件，似乎如果想只删其中指定的零件，似乎Proteus没有这个没有这个功能。功能。华东交通大学电气学院 陈忠斌制作附录附录1:Proteus 仿真库元件名称仿真库元件名称 中文名中文名 说明说明u7407 驱动门驱动门 u1N914 二极管二极管 u74Ls00 与非门与非门 u7
27、4LS04 非门非门 u74LS08 与门与门 u74LS390 TTL 双十进制计数器双十进制计数器 u7SEG 4针针BCD-LED 输出从输出从0-9 对应于对应于4根线根线的的BCD码码 华东交通大学电气学院 陈忠斌制作Proteus 仿真库元件名称仿真库元件名称 中文名中文名 说说明明u7SEG 3-8译码器电路译码器电路BCD-7SEG转换电路转换电路 uALTERNATOR 交流发电机交流发电机 uAMMETER-MILLI mA安培计安培计 uAND 与门与门 uBATTERY 电池电池/电池组电池组 uBUS 总线总线 uCAP 电容电容 uCAPACITOR 电容器电容器
28、uCLOCK 时钟信号源时钟信号源 华东交通大学电气学院 陈忠斌制作Proteus 仿真库元件名称仿真库元件名称 中文名中文名 说说明明uCRYSTAL 晶振晶振 uD-FLIPFLOP D触发器触发器 uFUSE 保险丝保险丝 uGROUND 地地 uLAMP 灯灯 uLED-RED 红色发光二极管红色发光二极管 uLM016L 2行行16列液晶列液晶 可显示可显示2行行16列英文字列英文字符，有符，有8位数据总线位数据总线D0-D7，RS，R/W，EN三个控制端口（共三个控制端口（共14线），工作电压为线），工作电压为5V。没背光，和常用的没背光，和常用的1602B功能和引脚一样功能和引脚
29、一样（除了调背光的二个线脚）（除了调背光的二个线脚）华东交通大学电气学院 陈忠斌制作Proteus 仿真库元件名称仿真库元件名称 中文名中文名 说说明明uLOGIC ANALYSER 逻辑分析器逻辑分析器 uLOGICPROBE 逻辑探针逻辑探针 uLOGICPROBEBIG 逻辑探针逻辑探针 用来显示连接位用来显示连接位置的逻辑状态置的逻辑状态 uLOGICSTATE 逻辑状态逻辑状态 用鼠标点击用鼠标点击,可改变该可改变该方框连接位置的逻辑状态方框连接位置的逻辑状态 uLOGICTOGGLE 逻辑触发逻辑触发 uMASTERSWITCH 按钮按钮 手动闭合手动闭合,立即自动打立即自动打开开
30、 uMOTOR 马达马达 华东交通大学电气学院 陈忠斌制作Proteus 仿真库元件名称仿真库元件名称 中文名中文名 说说明明uPOT-LIN 三引线可变电阻器三引线可变电阻器 uPOWER 电源电源 uRES 电阻电阻 uRESISTOR 电阻器电阻器 uSWITCH 按钮按钮 手动按一下一个状态手动按一下一个状态 uSWITCH-SPDT 二选通一按钮二选通一按钮 uVOLTMETER 伏特计伏特计 uVOLTMETER-MILLI mV伏特计伏特计 uVTERM 串行口终端串行口终端 华东交通大学电气学院 陈忠斌制作Proteus 仿真库元件名称仿真库元件名称 中文名中文名 说说明明uE
31、lectromechanical 电机电机 uInductors 变压器变压器 uLaplace Primitives 拉普拉斯变换拉普拉斯变换 uMemory Ics uMicroprocessor Ics uMiscellaneous 各种器件各种器件 AERIAL-天线；天线；ATAHDD；ATMEGA64；BATTERY；CELL；CRYSTAL-晶振；晶振；FUSE；METER-仪表；仪表；uOR 或门或门华东交通大学电气学院 陈忠斌制作Proteus 仿真库元件名称仿真库元件名称 中文名中文名 说说明明uModelling Primitives 各种仿真器件各种仿真器件 是典型是典
32、型的基本元器模拟，不表示具体型号，只用于的基本元器模拟，不表示具体型号，只用于仿真，没有仿真，没有PCB uOptoelectronics 各种发光器件各种发光器件 发光二极管，发光二极管，LED，液晶等等，液晶等等 uPLDs&FPGAs uResistors 各种电阻各种电阻 uSimulator Primitives 常用的器件常用的器件 uSpeakers&Sounders uSwitches&Relays 开关，继电器，键盘开关，继电器，键盘 华东交通大学电气学院 陈忠斌制作Proteus 仿真库元件名称仿真库元件名称 中文名中文名 说说明明uSwitching Devices 晶阊
33、管晶阊管 uTransistors 晶体管（三极管，场效应管）晶体管（三极管，场效应管）uTTL 74 series uTTL 74ALS series uTTL 74AS series uTTL 74F series uTTL 74HC series uTTL 74HCT series uTTL 74LS series 华东交通大学电气学院 陈忠斌制作Proteus 仿真库元件名称仿真库元件名称 中文名中文名 说说明明uTTL 74S series uAnalog Ics 模拟电路集成芯片模拟电路集成芯片 uCapacitors 电容集合电容集合 uCMOS 4000 series uConnectors 排座，排插排座，排插 uData Converters ADC,DAC uDebugging Tools 调试工具调试工具 uECL 10000 Series 各种常用集成电路各种常用集成电路
