proteus第4章 硬件系统仿真技术.ppt

第4章 硬件系统仿真技术; 计算机仿真就是利用一些专用的仿真软件，建立被仿真系统的模型，对系统的结构、功能、属性、行为，以及进行系统控制的人的思维过程和方式、方法进行比较接近实际的动态模仿，以得到能够指导实践操作的理论依据。 本章主要介绍怎样使用Proteus软件的ISIS设计环境进行计算机控制系统中硬件电路的设计与仿真。;4.1 Proteus软件概述;Proteus ISIS软件的主要特点有以下几方面： ①具有强大的原理图绘制功能。Proteus软件提供了30 多个元件库，数千种元件，元件涉及到数字、模拟、交流和直流等，同时支持用户自己建立新的元件库。 ②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等功能；可进行RS232动态仿真；具有I2C调试器、SPI调试器，具有键盘和LCD仿真的功能；有各种虚拟仪???，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等；还可以针对步进电机、伺服电机、直流电机、无刷直流电机等控制对象进行仿真。 ③支持各主流单片机系统的仿真。 ④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。;4.2 Proteus ISIS设计界面;4.2.1 基本界面介绍;4.2.2 常用基本工具;4.3 原理图编辑的基本操作; 选择【File】→【Save Design】菜单项，将弹出一个对话框，用于为设计文件命名，并选择保存路径。只需在“保存在”下拉列表框中选择目标存放路径，并在“文件名”框中键入设计的文档名称。同时，保存文件的默认类型为Design File，即文档自动加扩展名“.DSN”，单击“保存”按钮即可。 下面就可以进行原理图的编辑工作了，其基本操作主要包括元器件的选取、放置、删除、移动、复制、编辑，还有电路连线、添加标签等。;4.3.1 元器件的选取;图4.6 拾取元件（Pick Devices）窗口;选取元器件的方法有两种： 一种是在关键字区域键入要查询的元器件名称，以缩小查找范围。 另一种选取元件的方法如图4.6所示，在“元件库列表”中选择元件所属类，然后在“元件库二级目录”中选择所属子类，当对元器件的制造商有要求时，在“厂商列表”中选择厂商，即可在元件列表区域得到相应的元器件，然后进行选取。;4.3.2 元器件的放置及编辑;以一个电阻元件为例，具体元件编辑方法是： (1) 通过元件拾取，将电阻元件放置于图形编辑窗口中； (2) 用鼠标左键双击元器件，弹出如图4.9所示对话框； 图4.9电阻元件编辑对话框中主要包含如下项目： ? Component Reference：元器件在原理图中的标号； ? Resistance：电阻阻值； ? Model Type：元件类型； ? Hidden：选择元器件参考号是否出现在原理图中； ? PCB Package：元器件的封装； ? Stock Code：库存代码。 (3) 对相关参数可进行修改，如阻值和标号等，然后单击“OK”按钮，结束元器件的编辑。;4.3.3 元器件的连线;4.3.3.3 总线连接;4.3.3.4 添加终端连接;4.3.4 编辑环境的设置;4.3.4.2 设置文本编辑器;4.3.4.3 设置栅格;4.3.4.4 动画选项设置;4.3.5 层次原理图设计;层次电路的设计步骤介绍如下： （1）画子电路模块； （2）编辑子电路及其端口名称，在同一个图页，每个子电路必须有唯一的子图框名称，如“TEM-CONTROL”和“FAN-CONTROL”。 （3）子电路编辑：将光标放置在子电路模块上，点鼠标右键，并选择菜单命令“Goto Child Sheet”（默认组合键为Ctrl+C），这时ISIS将加载一空白的子图页，在打开的空白子图页中可进行原理子图的编辑。 （4） 返回主设计页：子电路编辑完后，选择菜单命令【Design】→【Goto Sheet】，这时出现如图4.28所示对话框，选择“Root sheet1”，然后“OK”，即使ISIS回到主设计图页。需要返回主设计页也可以在子图页空白处点鼠标右键，选择“Exit to Parent Sheet”选项。 （5） 编辑子电路属性； （6） 子电路模块的复制，在层次电路图设计时，如果有多个子电路其内部电路相同，可通过子电路模块的复制得到，但需要注意的是，各子电路内部的各元器件标号必须是不同的，不能重复。 创建好子电路后，将其