Proteus教程

目    录

第1章  Proteus快速入门   1

1.1  Proteus整体功能预览  1

1.1.1  集成化的电路虚拟仿真软件——

Proteus   1

1.1.2  Proteus VSM仿真与分析 3

1.1.3  Proteus ARES的应用预览功能   8

1.2  Proteus跟我做   8

1.2.1  Proteus软件的安装与运行  8

1.2.2  一阶动态电路的设计与仿真   9

1.2.3  异步四位二进制计数器的设计及仿真  19

1.2.4  89C51与8255接口电路的调试及仿真 25

第2章  Proteus ISIS的原理图设计  27

2.1  Proteus ISIS编辑环境  28

2.1.1  Proteus ISIS编辑环境简介  28

2.1.2  进入Proteus

ISIS编辑环境 33

2.2  Proteus ISIS的编辑环境设置 35

2.2.1  选择模板 35

2.2.2  选择图纸 38

2.2.3  设置文本编辑器 38

2.2.4  设置格点 38

2.3  Proteus ISIS的系统参数设置 39

2.3.1  设置BOM   39

2.3.2  设置系统运行环境 40

2.3.3  设置路径 41

2.3.4  设置键盘快捷方式 42

2.3.5  设置Animation选项 43

2.3.6  设置仿真器选项 44

2.4  一般电路原理图设计   44

2.4.1  电路原理图的设计流程    44

2.4.2  电路原理图的设计方法和步骤   45

2.5  Proteus电路绘图工具的使用 50

2.6  Proteus ISIS的库元件认识 60

2.6.1  库元件的分类 61

2.6.2  各子类介绍 62

第3章  Proteus的虚拟仿真工具  71

3.1  激励源 71

3.1.1  直流信号发生器 72

3.1.2  正弦波信号发生器 73

3.1.3  脉冲发生器 75

3.1.4  指数脉冲发生器 77

3.1.5  单频率调频波发生器    79

3.1.6  分段线性激励源 80

3.1.7  FILE信号发生器   82

3.1.8  音频信号发生器 83

3.1.9  数字单稳态逻辑电平发生器   85

3.1.10  数字单边沿信号发生器  86

3.1.11  单周期数字脉冲发生器  87

3.1.12  数字时钟信号发生器  88

3.1.13  数字模式信号发生器  89

3.2  虚拟仪器 91

3.2.1  示波器  91

3.2.2  逻辑分析仪 93

3.2.3  计数器/定时器    95

3.2.4  虚拟终端 97

3.2.5  SPI调试器  98

3.2.6  I2C调试器  100

3.2.7  信号发生器 102

3.2.8  模式发生器 103

3.2.9  电压表和电流表 106

3.3  图表仿真 107

3.4  录播模式 112

第4章  电子技术实验 115

4.1  模拟电子技术实验   115

4.1.1  晶体管共射极单管放大器   115

4.1.2  差动放大器 119

4.1.3  低频功率放大器(OTL) 124

4.1.4  比例运算放大器 128

4.2  数字电子技术实验   130

4.2.1  门电路逻辑功能及测试    130

4.2.2  译码器和数据选择器    133

4.2.3  移位寄存器的功能测试    135

4.2.4  时序电路 137

4.2.5  集成计数器 139

4.2.6  投票表决电路设计与仿真   142

4.2.7  ADC0808和DAC0832的应用设计与仿真    145

4.2.8  显示译码器和数码管的应用设计与仿真  146

第5章  电子技术综合设计    151

5.1  直流可调稳压电源的设计   151

5.2  四路彩灯 156

5.2.1  核心器件74LS194简介   156

5.2.2  题目分析与设计 158

5.2.3  仿真  160

5.2.4  扩展电路 161

5.3  八路抢答器 162

5.3.1  核心器件74LS148简介   163

5.3.2  题目分析与设计 164

5.4  数字钟 166

5.4.1  核心器件74LS90简介 167

5.4.2  分步设计与仿真 168

5.5  音乐教室控制台    174

5.5.1  核心器件74LS190简介   175

5.5.2  题目分析与设计 175

5.6  直流数字电压表    181

5.6.1  系统功能模块组成 182

5.6.2  A/D转换模块和时钟模块    182

5.6.3  二/十进制转换电路   184

5.6.4  显示电路 186

5.6.5  焊接与调试 186

第6章  MCS-51单片机接口基础 189

6.1  汇编源程序的建立与编译   189

6.1.1  Proteus中的源程序设计与编译 189

6.1.2  Keil μVision中的源程序设计与编译  192

6.2  Proteus与单片机电路的交互式仿真与调试    200

6.2.1  加载目标代码 200

6.2.2  单片机系统的Proteus交互仿真 201

6.2.3  调试菜单与调试窗口    201

6.2.4  观察窗口 203

6.3  应用I/O口输入/输出   205

6.3.1  Proteus电路设计   205

6.3.2  源程序设计 206

6.3.3  Proteus调试与仿真   207

6.3.4  总结与提示 208

6.4  4×4矩阵式键盘识别技术  208

6.4.1  Proteus电路设计   208

6.4.2  源程序设计 209

6.4.3  Proteus调试与仿真   211

6.4.4  总结与提示 211

6.5  动态扫描显示    211

6.5.1  Proteus电路设计   211

6.5.2  源程序设计 212

6.5.3  Proteus调试与仿真   214

6.5.4  总结与提示 214

6.6  8×8点阵LED显示 214

6.6.1  Proteus电路设计   214

6.6.2  源程序设计 216

6.6.3  Proteus设计与仿真   217

6.6.4  总结与提示 218

6.7  I/O口的扩展  218

6.7.1  Proteus电路设计   218

6.7.2  源程序设计 219

6.7.3  Proteus调试与仿真   220

6.7.4  总结与提示 221

6.8  定时器/计数器实验  221

6.8.1  Proteus电路设计   221

6.8.2  源程序设计 222

6.8.3  Proteus设计与仿真   223

6.8.4  总结与提示 223

6.9  外部数据存储器扩展   223

6.9.1  Proteus电路设计   223

6.9.2  源程序设计 224

6.9.3  Proteus调试与仿真   225

6.9.4  总结与提示 225

6.10  外部中断实验  226

6.10.1  Proteus电路设计 227

6.10.2  源程序设计   228

6.10.3  Proteus调试与仿真 229

6.10.4  总结与提示   229

6.11  单片机与PC机间的串行通信 229

6.11.1  Proteus电路设计 230

6.11.2  源程序设计   232

6.11.3  Proteus调试与仿真 233

6.11.4  总结与提示   234

6.12  单片机与步进电机的接口技术    235

6.12.1  Proteus电路设计 235

6.12.2  源程序设计   236

6.12.3  Proteus调试与仿真 237

6.12.4  总结与提示   237

6.13  单片机与直流电动机的接口技术    238

6.13.1  Proteus电路设计 238

6.13.2  源程序设计   239

6.13.3  Proteus调试与仿真 240

6.13.4  总结与提示   241

6.14  基于DAC0832数模转换器的数控电源 241

6.14.1  Proteus电路设计 241

6.14.2  源程序设计   242

6.14.3  Proteus调试与仿真 243

6.14.4  总结与提示   244

6.15  基于ADC0808模数转换器的数字电压表 244

6.15.1  Proteus电路设计 244

6.15.2  源程序设计   245

6.15.3  Proteus调试与仿真 249

6.15.4  总结与提示   250

第7章  AT89C51单片机综合设计   251

7.1  单片机间的多机通信   251

7.1.1  Proteus电路设计   251

7.1.2  源程序设计 253

7.1.3  Proteus调试与仿真   256

7.1.4  总结与提示 257

7.2  I2C总线应用技术 257

7.2.1  Proteus电路设计   258

7.2.2  源程序设计 259

7.2.3  Proteus调试与仿真   263

7.2.4  用I2C调试器监视I2C总线   263

7.2.5  总结与提示 264

7.3  基于单片机控制的电子万年历  264

7.3.1  设计任务及要求 264

7.3.2  设计背景 265

7.3.3  电路设计 265

7.3.4  系统硬件实现 273

7.3.5  系统软件实现 275

7.4  基于DS18B20的水温控制系统 281

7.4.1  Proteus电路设计   282

7.4.2  源程序清单 283

7.4.3  Proteus调试与仿真   288

7.5  基于单片机的24×24点阵LED汉字显示 288

7.5.1  设计任务及要求 288

7.5.2  设计背景简介 289

7.5.3  电路设计 289

7.5.4  系统硬件实现 290

7.5.5  系统软件实现 293

7.5.6  系统仿真 297

第8章  其他类型单片机系统的Proteus设计与仿真    299

8.1  PIC单片机与字符液晶显示器的接口  299

8.1.1  Proteus电路设计   299

8.1.2  源程序清单 301

8.1.3  Proteus调试与仿真   304

8.2  PIC单片机间的串口通信   305

8.2.1  Proteus电路设计   305

8.2.2  源程序清单 306

8.2.3  Proteus调试与仿真   309

8.3  AVR单片机AD转换   310

8.3.1  Proteus电路设计   310

8.3.2  源程序清单 312

8.3.3  Proteus调试与仿真   314

8.4  基于AVR单片机的直流电机控制电路    315

8.4.1  Proteus电路设计   315

8.4.2  源程序清单 317

8.4.3  Proteus调试与仿真   323

8.5  ARM入门介绍  324

8.5.1  Proteus电路设计   325

8.5.2  源程序清单 326

8.5.3  Proteus调试与仿真   328

第9章  Proteus ARES的PCB设计 331

9.1  Proteus ARES编辑环境   331

9.1.1  Proteus ARES工具箱图标按钮   332

9.1.2  Proteus ARES菜单栏    333

9.2  印制电路板(PCB)设计流程    334

9.3  为元件指定封装    335

9.4  元件封装的创建    336

9.4.1  放置焊盘 337

9.4.2  分配引脚编号 339

9.4.3  添加元件边框 339

9.4.4  元件封装保存 340

9.5  网络表的生成    341

9.6  网络表的导入    343

9.7  系统参数设置    344

9.7.1  设置电路板的工作层    344

9.7.2  环境设置 346

9.7.3  栅格设置 346

9.7.4  路径设置 347

9.8  编辑界面设置    348

9.9  布局与调整 349

9.9.1  自动布局 349

9.9.2  手工布局 351

9.9.3  调整元件标注 352

9.10  设计规则的设置  353

9.10.1  设置设计规则   353

9.10.2  设置默认设计规则  355

9.11  布线   355

9.11.1  手工布线    355

9.11.2  自动布线    357

9.11.3  自动整理    359

9.12  设计规则检测  360

9.13  后期处理及输出  361

9.13.1  PCB敷铜  361

9.13.2  PCB的三维显示  362

9.13.3  PCB的输出  363

9.14  多层PCB电路板的设计   364

参考文献  367

本书详细介绍了Proteus软件在电子线路设计中的具体应用，可划分为三大部分，即基础应用、单片机设计及PCB设计。第1～3章循序渐进地介绍Proteus ISIS的具体功能；第4章和第5章介绍基于Proteus ISIS的模拟电子技术、数字电子技术实验和综合设计与仿真；第6章和第7章对51系列单片机电路的设计和仿真做了大量的实例讲解，并且对源程序与硬件电路的交互仿真做了重点介绍；第8章对其他单片机系列控制电路的设计和仿真进行了实例讲解；第9章讲述Proteus ARES的PCB印刷电路板的设计过程。本书所引实例是作者多年教学和实际工作中的典型实例的总结和积累，经过充分的仿真验证和实际应用，读者在学习时很容易上手。本书的特色是通过实例学习软件，不用层层叠叠的菜单命令来困扰读者；内容编排上由浅及深，循序渐进，引领读者逐步深入Proteus的学习和应用。本书结构清晰，语言通俗易懂，可作为高校电路设计与仿真类课程的教材及电子技术和单片机教学课程设计与实验教材，也可作为广大电子技术爱好者、在校电类工科大学生以及单片机系统开发者的自学用书。