proteus

EDA工具軟體

Proteus軟體是英國LabCenterElectronics公司出版的EDA工具軟體(該軟體中國總代理為廣州風標電子技術有限公司)。它不僅具有其它EDA工具軟體的模擬功能,還能模擬單片機及外圍器件。它是目前比較好的模擬單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步,但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力於單片機開發應用的科技工作者的青睞。

Proteus是英國著名的EDA工具(模擬軟體),從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協同模擬,一鍵切換到PCB設計,真正實現了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路模擬軟體、PCB設計軟體和虛擬模型模擬軟體三合一的設計平台,其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVRARM8086和MSP430等,2010年又增加了CortexDSP系列處理器,並持續增加其他系列處理器模型。在編譯方面,它也支持IARKeilMATLAB等多種編譯器。

功能特點


Proteus軟體具有其它EDA工具軟體(例:multisim)的功能。這些功能是:
1.原理布圖
2.PCB自動或人工布線
3.SPICE電路模擬
革命性的特點
1.互動的電路模擬
用戶甚至可以實時採用諸如RAM,ROM,鍵盤,馬達LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件。
2.模擬處理器及其外圍電路
可以模擬51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基於原理圖的虛擬原型上編程,再配合顯示及輸出,能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等,Proteus建立了完備的電子設計開發環境

設置


F8:全部顯示當前工作區全部顯示
F6:放大以滑鼠為中心放大
F7:縮小以滑鼠為中心縮小
G:柵格開關柵格網格
Ctrl+F1:柵格寬度0.1mm顯示柵格為0.1mm,在pcb的時候很有用
F2:顯示柵格為0.5mm,在pcb的時候很有用
F3:顯示柵格為1mm,在pcb的時候很有用
F4:顯示柵格為2.5mm,在pcb的時候很有用
Ctrl+s:打開關閉磁吸磁吸用於對準一些點的,如引腳等等
x:打開關閉定位坐標顯示一個大十字射線
m:顯示單位切換mm和th之間的單位切換,在右下角顯示
o:重新設置原點將滑鼠指向的點設為原點
u:撤銷鍵
Pgdn:改變圖層
Pgup:改變圖層
Ctrl+Pgdn:最底層
Ctrl+pgup:最頂層
Ctrl+畫線:可以划曲線
R:刷新
+-:旋轉
F5:重定位中心

功能模塊


智能原理圖設計
豐富的器件庫:超過27000種元器件,可方便地創建新元件;
智能的器件搜索:通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件;
智能化的連線功能:自動連線功能使連接導線簡單快捷,大大縮短繪圖時間;
支持匯流排結構:使用匯流排器件和匯流排布線使電路設計簡明清晰;
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可輸出高質量圖紙:通過個性化設置,可以生成印刷質量的BMP圖紙,可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。
完善的電路模擬功能
ProSPICE混合模擬:基於工業標準SPICE3F5,實現數字/模擬電路的混合模擬;
超過27000個模擬器件:可以通過內部原型或使用廠家的SPICE文件自行設計模擬器件,Labcenter也在不斷地發布新的模擬器件,還可導入第三方發布的模擬器件;
多樣的激勵源:包括直流、正弦脈衝、分段線性脈衝、音頻(使用wav文件)、指數信號、單頻FM、數字時鐘和碼流,還支持文件形式的信號輸入;
豐富的虛擬儀器:13種虛擬儀器,面板操作逼真,如示波器、邏輯分析儀信號發生器直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、數字圖案發生器、頻率計/計數器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調試器、I2C調試器等;
生動的模擬顯示:用色點顯示引腳的數字電平,導線以不同顏色表示其對地電壓大小,結合動態器件(如電機、顯示器件、按鈕)的使用可以使模擬更加直觀、生動;
高級圖形模擬功能(ASF):基於圖標的分析可以精確分析電路的多項指標,包括工作點、瞬態特性、頻率特性、傳輸特性、雜訊、失真、傅立葉頻譜分析等,還可以進行一致性分析;
單片機協同模擬功能
支持主流的CPU類型:如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等,CPU類型隨著版本升級還在繼續增加,如即將支持CORTEX、DSP處理器;
支持通用外設模型:如字元LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進/伺服電機、RS232虛擬終端、電子溫度計等等,其COMPIM(COM口物理介面模型)還可以使模擬電路通過PC機串口和外部電路實現雙向非同步串列通信;
實時模擬:支持UART/USART/EUSARTs模擬、中斷模擬、SPI/I2C模擬、MSSP模擬、PSP模擬、RTC模擬、ADC模擬、CCP/ECCP模擬;
編譯及調試:支持單片機彙編語言的編輯/編譯/源碼級模擬,內帶8051、AVR、PIC的彙編編譯器,也可以與第三方集成編譯環境(如IAR、Keil和Hitech)結合,進行高級語言的源碼級模擬和調試;
實用的PCB設計平台
原理圖到PCB的快速通道:原理圖設計完成後,一鍵便可進入ARES的PCB設計環境,實現從概念到產品的完整設計;
先進的自動布局/布線功能:支持器件的自動/人工布局;支持無網格自動布線或人工布線;支持引腳交換/門交換功能使PCB設計更為合理;
完整的PCB設計功能:最多可設計16個銅箔層,2個絲印層,4個機械層(含板邊),靈活的布線策略供用戶設置,自動設計規則檢查,3D可視化預覽;
多種輸出格式的支持:可以輸出多種格式文件,包括Gerber文件的導入或導出,便利與其它PCB設計工具的互轉(如protel)和PCB板的設計和加工。

資源豐富


1.Proteus可提供的模擬元器件資源:模擬數字和模擬、交流和直流等數千種元器件,有30多個元件庫。
2.Proteus可提供的模擬儀錶資源:示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調試器、I2C調試器、信號發生器、模式發生器、交直流電壓表交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調用。
3.除了現實存在的儀器外,Proteus還提供了一個圖形顯示功能,可以將線路上變化的信號,以圖形的方式實時地顯示出來,其作用與示波器相似,但功能更多。這些虛擬儀器儀錶具有理想的參數指標,例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都儘可能減少了儀器對測量結果的影響。
4.Proteus可提供的調試手段Proteus提供了比較豐富的測試信號用於電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數字信號。

電路模擬


在PROTEUS繪製好原理圖后,調入已編譯好的目標代碼文件:*.HEX,可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實物運行狀態和過程。
PROTEUS是單片機課堂教學的先進助手。
PROTEUS不僅可將許多單片機實例功能形象化,也可將許多單片機實例運行過程形象化。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果,後者則是實物演示實驗難以達到的效果。
它的元器件、連接線路等卻和傳統的單片機實驗硬體高度對應。這在相當程度上替代了傳統的單片機實驗教學的功能,例:元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟體調試、運行結果等。
課程設計、畢業設計是學生走向就業的重要實踐環節。由於PROTEUS提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫,提供了修改電路設計的靈活性、提供了實驗室在數量、質量上難以相比的虛擬儀器、儀錶,因而也提供了培養學生實踐精神、創造精神的平台
隨著科技的發展,“計算機模擬技術”已成為許多設計部門重要的前期設計手段。它具有設計靈活,結果、過程的統一的特點。可使設計時間大為縮短、耗資大為減少,也可降低工程製造的風險。相信在單片機開發應用中PROTEUS也能茯得愈來愈廣泛的應用。
使用Proteus軟體進行單片機系統模擬設計,是虛擬模擬技術和計算機多媒體技術相結合的綜合運用,有利於培養學生的電路設計能力及模擬軟體的操作能力;在單片機課程設計和全國大學生電子設計競賽中,我們使用Proteus開發環境對學生進行培訓,在不需要硬體投入的條件下,學生普遍反映,對單片機的學習比單純學習書本知識更容易接受,更容易提高。實踐證明,在使用Proteus進行系統模擬開發成功之後再進行實際製作,能極大提高單片機系統設計效率。因此,Proteus有較高的推廣利用價值。
目前Proteus的最新版為8.7,ARMcortex處理器被增加,在7.10中已經增加DSP系列(TMS320)。

應用領域


教學
Proteus是一個巨大的教學資源,可以用於:
·模擬電路與數字電路的教學與實驗;
·單片機與嵌入系統軟體的教學與實驗;
·微控制器系統的綜合實驗;
·創新實驗與畢業設計;
·項目設計與產品開發
技能考評
Proteus能提供考試所需所有資源;
·Proteus能直觀評估硬體電路的設計正確性;
·Proteus能直觀的對硬體原理圖進行調試軟體;
·Proteus能驗證整個設計的功能;
·測試可控、易評估、易實施;
產品開發
ProteusDesignSuite集成了原理圖捕獲、SPICE電路模擬和PCB設計,形成一個完整的電子設計系統。對於通用微處理器,還可以運行實際固件程序進行模擬。與傳統的嵌入式設計過程相比,這個軟體包能極大地縮短開發時間。
·從產品概念到設計完成的完整模擬與開發平台;
·預研設計與項目評估,減少開發風險;
·ODM的虛擬樣機;·強大的分析與調試功能克服新手的經驗不足;
·軟硬體的交互模擬與測試大大減少後期測試工作量;
·便利項目管理與團隊開發。