張秋艷 趙鵬

摘要:隨著計算機輔助仿真工具的發展,利用電子設計自動化(Electronic Design Automation,EDA)進行的電子電路的設計與仿真已是現代電子技術系統的設計發展趨勢,并且逐步得到許多電子愛好者的青睞。本文介紹了Proteus仿真工具的功能與基本操作方法,并結合流水燈控制電路實例說明如何用Proteus實現電子電路的設計與仿真。
關鍵詞:EDA Proteus仿真 調試
中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)06-0226-01
1 引言
隨著電子技術與計算機技術的飛速發展,各種計算機仿真輔助工具也被廣泛應用,比如Auto-CAD,FPGA,CPLD等等[1]。本文介紹了專門針對微控制如單片機,emu8086等的另一種軟件如Proteus仿真軟件。
2 Proteus仿真工具介紹
Proteus是英國Labcenter公司開發的電路分析與實物仿真軟件,是一個基于ProSPICE混合模型仿真器的,完整的嵌入式系統軟、硬件設計仿真平臺[2-3]。該軟件不僅具有一般EDA軟件的仿真功能,還能仿真單片機及其外圍器件,所以深得師生們的青睞。具備如下功能模塊[4]:
(1)智能原理圖設計(ISIS);
(2)完善的電路仿真功能;
(3)獨特的單片機協同仿真功能(VSM);
(4)實用的PCB設計平臺。
其中Proteus ISIS的工作界面是一種標準的Windows界面,包括:標題欄、主菜單、標準工具欄、繪圖工具欄、狀態欄、對象選擇按鈕、預覽對象方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕、預覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口等。
3 Proteus環境下的電路設計與仿真實例
與Protel,EWB仿真工具類似,首先需要打開Proteus操作界面,在“File”菜單中選擇“New Design”即可打開空白文件;其次,選擇“P”按鈕,在彈出的Pick Device 串口中的“Keywords”里輸入8086,74LS273等,可從元件庫中提取需要的元器件(選中雙擊),選擇完點擊OK按鈕。再次,在編輯區畫電路圖,修改元件參數,如單擊繪圖工具欄中的導線標簽按鈕,使之處于選中狀態。將鼠標置于圖形編輯窗口的欲標標簽的導線上,跟著鼠標的指針就會出現一個“×”號,表明找到了可以標注的導線,單擊鼠標左鍵,彈出編輯導線標簽窗口。 在“string”欄中,輸入標簽名稱,單擊“OK”按鈕,結束對該導線的標簽標定。同理,可以標注其它導線的標簽。但在標定導線標簽的過程中,相互接通的導線必須標注相同的標簽名。最后,保存文件。這樣,原理圖的繪制就完成了,如圖1所示,實現了8086控制流水燈。
結合Proteus環境的emu8086仿真,編寫匯編程序源代碼如下:
NEXT:OUT DX,AX
CALL DELAY
ROL AX,1
JMP NEXT
DELAY PROC NEAR
MOV BX,500
LP1:MOV CX,469
LP2:LOOP LP2
DEC BX
JNZ LP1
RET
DELAY ENDP
.data
END
由于8086一般做匯編用的是匯編軟件生成的文件.EXE,.bin,或.com擴展名的文件,且8086沒有內存貯器,故應用KEIL生成相應文件時,需要設置內存啟始地址,內存的大小和外部程序加載到內存的地址段。仿真一定要設置內存,時鐘默認是1MHz,設置好后添加由MASM32或其他軟件生成的擴展名為com,bin,exe的文件。Proteus自動加載到設置好的內存段中。如可配置方式為:如可設置內存大小10000H,程序下載到內存段為0200H,BIN入口為02000H,停止在int 3選擇Yes。適用各種擴展名(.BIN .COM .EXE)的代碼文件。
通過運行下載后的程序,確實看到16盞LED燈輪流顯示。
4 結語
Proteus虛擬仿真工具的應用,使得在具體的工程實踐中,降低了實驗開發成本,提高了實驗效率。在實驗教學中,不僅激發了學生的積極主動性,提高了學生的實驗興趣,還在畢業設計的應用中收到良好的效果。
參考文獻
[1]劉鄒,丁青青.基于Proteus的硬件在回路仿真[J].計算機仿真,2009,02:312-314+328.
[2]王威,劉佳,張志雄,王挺,楊平.基于Proteus和Keil的單片機虛擬仿真平臺的設計[J].上海電力學院學報,2009,06:607-610.
[3]代啟化.基于Proteus的電路設計與仿真[J].現代電子技術,2006,19:82-84.
[4]吉向東,李新鄂.基于Proteus的微機原理實驗仿真[J].信息技術,2010,02:36-39+44.