基于Proteus的AVR单片机C语言程序设计与仿真
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第2章 Proteus7.5入门

Proteus软件是由英国Lab Center Electronics公司开发的EDA工具软件。它从1989年问世至今已有20余年的历史,在全球得到了广泛的应用。Proteus软件除具有和其他EDA工具软件一样的原理编辑、印制电路板制作外,还具有交互式的仿真功能。它不仅是模拟电路、数字电路、模/数混合电路的设计与仿真平台,更是目前世界上最先进、最完整的多种型号微处理器系统的设计与仿真平台,真正实现了在计算机上完成从原理图的设计、电路的分析与仿真、微处理器程序的设计与仿真、系统测试与功能验证到形成印制电路板的完整电子设计、研发过程。Proteus软件在国内由广州风标公司代理,读者可进入该公司网站获取相关资源。

Proteus软件由ISIS(Intelligent Schematic Input System)和ARES(Advanced Routing and Editing Software)两个软件构成,其中ISIS是一款智能原理图输入系统软件,可作为电子系统仿真平台;ARES是一款高级布线编辑软件,用来制作印制电路板(PCB)。

安装Proteus软件时,对计算机的配置要求如下:

CPU的频率为200MHz及以上;

操作系统为Windows98/ME/2000/XP或更高版本;

硬盘空间不小于64MB;

内存RAM不小于64MB。

2.1 Proteus ISIS的操作及电路原理图的设计

1.Proteus ISIS简介

Proteus电路原理图是在ISIS软件环境中进行绘制的,该软件编辑环境具有友好的交互式人机界面,设计功能强大,使用方便。

2.Proteus ISIS的编辑环境及参数的设置

在计算机中安装好Proteus7.5软件后,单击“开始”→“程序”→“Proteus7 Professional”→“ISIS 7 Professional”或在桌面上双击图标,会弹出如图2-1所示的启动界面。

图2-1 ISIS 7.5 Professional的启动界面

1)Proteus ISIS的编辑环境 ISIS启动后会进入ISIS 7 Professional窗口,如图2-2所示。它由菜单栏、主工具栏、预览窗口、方向工具栏、器件选择按钮、原理图编辑窗口、工具箱、对象选择器、仿真按钮、状态栏等部分组成。

图2-2 ISIS 7 Professional窗口

(1)菜单栏:Proteus ISIS共有12项菜单,每项都有下一级菜单。

File(文件)菜单包括新建、保存、导入、导出、打印等操作,如图2-3所示,其快捷键为“Alt+F”。

图2-3 File菜单栏

View(查看)菜单栏用于对原理图编辑窗口进行定位、栅格的调整及图形的缩放等操作,如图2-4所示,其快捷键为“Alt+V”,图中的栅格尺寸1in=2.54cm。

图2-4 View菜单栏

Edit(编辑)菜单栏用于对原理图编辑窗口中的元件进行剪切、复制、粘贴、撤销、恢复等操作,如图2-5所示,其快捷键为“Alt+E”。

图2-5 Edit菜单栏

Tools(工具)菜单栏如图2-6所示,它具有实时标注、自动布线、搜索并标记、属性分配工具、全局标注、ASCII数据导入、材料清单、电气规则检查、网络表编译、模型编译、将网络表导入PCB、从PCB返回原理图设计等功能,其快捷键为“Alt+T”。

图2-6 Tools菜单栏

Design(设计)菜单栏如图2-7所示,它具有编辑设计属性、编辑面板属性、编辑设计注释、配置电源线、新建原理图、删除原理图、转到前一个原理图、转到下一个原理图、转到原理图、设计浏览等功能,其快捷键为“Alt+D”。

图2-7 Design菜单栏

Graph(图形)菜单栏如图2-8所示,它具有编辑仿真图形、增加跟踪曲线、仿真图形、查看日志、导出数据、清除数据、图形一致性分析、批处理模式一致性分析等功能,其快捷键为“Alt+G”。

图2-8 Graph菜单栏

Source(源文件)菜单栏如图2-9所示,它具有添加/移除源文件、设置编译、设置外部文件编辑器和全部编译等功能,其快捷键为“Alt+S”。

图2-9 Source菜单栏

Debug(调试)菜单栏如图2-10所示,它具有调试、运行、断点设置等功能,其快捷键为“Alt+B”。

图2-10 Debug菜单栏

Library(库)菜单栏如图2-11所示,它具有选择元件/符号、制作元件、制作符号、封装工具、分解元件、编译到库、自动放置到库、验证封装、库管理器等功能,其快捷键为“Alt+L”。

图2-11 Library菜单栏

Template(模板)菜单栏如图2-12所示,它主要完成图形、颜色、字体、连线等的设置,其快捷键为“Alt+M”。

图2-12 Template菜单栏

System(系统)菜单栏如图2-13所示,它具有系统信息、文本预览、设置系统环境、设置路径等功能,其快捷键为“Alt+Y”。

图2-13 System菜单栏

Help(帮助)菜单栏用于为用户提供帮助文档,同时每个元件均可通过属性中的Help获得帮助,其快捷键为“Alt+H”。

(2)主工具栏:Proteus ISIS的主工具栏主要包括File Toolbars(文本工具条)、View Toolbars(查看工具条)、Edit Toolbars(编辑工具条)和Design Toolbars(调试工具条)4部分。执行菜单“View”→“Toolbars”,在弹出的对话框中进行设置即可打开和关闭这4部分工具条(复选框中打“√”表示该工具条打开)。除了这4部分工具条外,在主工具栏中还包括“Tools”和“Library”菜单栏中的部分按钮。在主工具栏中的每个按钮对应一个具体的菜单命令,如表2-1所示。

表2-1 主工具栏的按钮功能

(3)预览窗口:预览窗口可显示两部分的内容:①在“对象选择器”中单击某个元件或在“工具箱”中选择元器件、元件终端、绘制子电路、虚拟仪器等对象时,预览窗口会显示该对象的符号,如图2-14(a)所示;②当鼠标落在原理图编辑窗口或在“工具箱”中选择按钮时,会显示整张原理图的缩略图,并显示一个绿色方框和一个蓝色方框,绿色方框里面的内容就是当前原理图编辑窗口中显示的内容,可用鼠标在它上面单击来改变绿色方框的位置从而改变原理图的可视范围,蓝色方框内是可编辑区的缩略图,如图2-14(b)所示。

图2-14 预览窗口

(4)器件选择按钮:在“工具箱”中选择元器件时,才有“器件选择按钮”。器件选择按钮中的“P”为对象选择按钮,“L”为库管理按钮。当按下“P”时将弹出如图2-15所示对话框,在“KeyWords”栏中输入器件名,单击“OK”按钮就可从库中选择元器件,并将所选器件名一一列在“对象选择器”窗口中了。

图2-15 “Pick Devices”对话框

(5)工具箱:ISIS 7中提供了许多图标工具按钮,这些图标按钮对应的操作如下。

选择按钮(Selection Mode):使用户可以在原理图编辑窗口中单击任意元器件并编辑元器件的属性。

选择元件(Components Mode):使用户可以在器件选择按钮中按下“P”后根据需要从库中添加元件到列表中,也可在列表中选择元件。

连接点元件(Junction Dot Mode):在原理图中放置连接点。也可在不用边线工具的前提下,方便地在节点之间或节点到电路中任意点或线之间连线。

连线的网络标号(Wire Label Mode):在绘制电路图时,使用网络标号可使连线简单化。例如,在从ATmega16单片机的PC0和二极管的阳极处画出一条短线,并标注相同网络标号,那就说明ATmega16单片机的PC0和二极管的阳极已经连接在一起,不用再画一条线将它们连起来了。

选择文本脚本模式(Text Script Mode):在电路中输入脚本。

总线(Buses Mode):总线在电路图中显示为一条粗线,它是一组I/O端口线,由多根单线组成。使用总线时,总线分支线都要标好相应的网络标号。

绘制子电路(Sub circuits Mode):用于绘制子电路块。

元件终端(Terminals Mode):绘制电路图时,通常会涉及各种端子,如输入、输出、电源和地等。单击此图标,将弹出“Terminals Selector”窗口,此窗口中提供了各种常用的端子供用户选择,其中DEFAULT为默认的无定义端子;INPUT为输入端子;OUTPUT为输出端子;BIDIR为双向端子;POWER为电源端子;GROUND:为接地端子;BUS为总线端子。

选择元件引脚(Device Pins Mode):选择该图标时在弹出的窗口中将出现各种引脚供用户选择(如普通引脚、时钟引脚、反电压引脚和短接引脚等)。

图表(Graph Mode):单击该图标在弹出的“Graph”窗口中将出现各种仿真分析所需的图表供用户选择,其中ANALOGUE为模拟图表;DIGITAL为数字图表;MIXED为混合图表;FREQUENCY为频率图表;TRANSFER为转换图表;NOISE为噪声图表;DISTORTION为失真图表;FOURIER为傅里叶图表;AUDIO为声波图表;INTERACTIVE为交互式图表;CONFORMANCE为一致性图表;DC SWEEP和AC SWEEP为直流扫描分析表和交流扫描分析表。

录音机(Tape Recorder Mode):当对设计电路进行分割仿真时可采用此模式。

信号源(Generator Mode):单击该图标在弹出的“Generator”窗口中将出现各种激励源供用户选择,如DC直流激励源、SINE正弦激励源、PULSE脉冲激励源、EXP指数激励源等。

电压探针(Voltage Probe Mode):在原理图中添加电压探针,在电路仿真时可显示各探针处的电压值。

电流探针(Current Probe Mode):在原理图中添加电流探针,在电路仿真时可显示各探针处的电流值。

虚拟仪器(Virtual Instruments):单击该图标在弹出的“Instruments”窗口中将出现虚拟仪器供用户选择,如OSCILLOSCOPE示波器、LOGIC ANALYSER逻辑分析仪、COUNTER TIMER计数/定时器、SPI DEBUGGER(SPI总线调试器)、I2C DEBUGGER(I2C总线调试器)、SIGNAL GENERATOR信号发生器等。

画线按钮(2D Graphics Line Mode):用于创建元器件或表示图表时绘线,单击该图标在弹出的窗口中将出现多种画线工具用户选择,其中COMPONENT为元件连线;PIN为引脚连线;PORT为端口连线;MARKER为标记连线;ACTUATOR为激励源连线;INDICATOR为指示器连线;VPROBE为电压探针连线;IPROBE为电源探针连线;TAPE为录音机连线;GENERATOR为信号发生器连线;TERMINAL为端子连线;SUBCIRCUIT为支路连线;2D GRAPHIC为二维图连线;WIRE DOT为线连接点的连线;WIRE为单连接线;BUS WIRE为总线连线;BORDER为边界连线;TEMPLATE为模板连线。

方框按钮(2D Graphics Box Mode):用于在创建元器件或表示图表时绘制方框。

圆按钮(2D Graphics Circle Mode):用于在创建元器件或表示图表时绘制圆。

弧线按钮(2D Graphics Arc Mode):用于在创建元器件或表示图表时绘制弧线。

曲线按钮(2D Graphics Path Mode):用于在创建元器件或表示图表时绘制任意形状的曲线。

放置字符文字按钮(2D Graphics Text Mode):用于插入各种文字说明。

符号按钮(2D Graphics Symbol Mode):用于选择各种符号元器件。

坐标原点按钮:用于产生各种标记图标。

(6)原理图编辑窗口:用于放置元件,进行连线,绘制原理图。窗口中的蓝色方框内为可编辑区,电路设计必须在此窗口内完成。该窗口没有滚动条,用户单击预览窗口,拖动鼠标移动预览窗口中的绿色方框就可改变可视电路图区域。

在原理图编辑窗口中的操作与常用的Windows应用程序不同,其操作特点如下:

① 3D鼠标的中间滚轮用来放大或缩小原理图;

②单击鼠标左键可放置元件、连线;

③单击右键可选择元件、连线和其他对象,若操作对象选中时,默认情况下将以红色显示;

④双击鼠标右键,可删除元件、连线;

⑤先单击鼠标右键后单击左键,可编辑元件属性;

⑥按住鼠标右键拖出方框,可选中方框中的多个元件及其连线;

⑦先右击选中对象,再按住鼠标左键移动,可拖动元件、连线。

(7)仿真按钮:仿真按钮用于仿真运行控制。

:运行。

:单步运行。

:暂停。

:停止。

(8)方向工具栏。

旋转控制:第1、2个图标为旋转按钮,第3个图标为输入的旋转角度,旋转角度只能是90°的整数倍。直接单击旋转按钮,则以90°为递增量进行旋转。

翻转控制:用于水平翻转和垂直翻转。

使用方法:先右击元件,再单击相应的旋转按钮。

2)Proteus ISIS参数的设置 Proteus ISIS参数的设置主要是指对编辑环境和系统参数进行设置。

(1)编辑环境的设置:Proteus ISIS编辑环境的设置主要是指对模板的设置、图纸尺寸的设置、文本编辑器的设置和网格点的设置。

①模板的设置:执行菜单“Template”→“Set Design Defaults…”,弹出如图2-16所示对话框,进行设计默认值的设置。在此对话框中可设置纸张(Paper)、网格点(Gird Dot)、工作区(World Box)、提示(Highlight)、拖动(Drag)等项目的颜色;可设置电路仿真(Animation)时正(Positive)、负(Negative)、地(Ground)、逻辑高(1)/低(0)等项目的颜色;可设置隐藏对象(Hidden Objects)是否显示及颜色;可设置默认字体(Font)。

图2-16 设计默认值的设置

执行菜单“Template”→“Set Graph Colours…”,弹出如图2-17所示对话框,进行图形颜色的设置。在此对话框中可设置图形轮廓(Graph Outline)、底色(Back Ground)、图形标题(Graph Title)、图形文本(Graph Text)的颜色;可设置模拟跟踪曲线(Analogue Traces)中不同曲线的颜色;可设置数字跟踪曲线(Digital Traces)的颜色。

图2-17 图形颜色的设置

执行菜单“Template”→“Set Graphics Styles…”,弹出如图2-18所示对话框,进行图形格式的设置。在此对话框的Style下拉列表框中可选择不同的系统图形

图2-18 图形格式的设置

风格,可设置线型(Line style)、线宽(Width)、线的颜色(Colour);可设置图形填充方式(Fill style)、填充颜色(Fg colour)。

执行菜单“Template”→“Set Text Styles…”,弹出如图2-19所示对话框,进行全局文本格式的设置。在此对话框中可进行字体的选择(Font face);可设置字体的高度(Height)、字体的宽度(Width)、字体的颜色(Colour);可设置字体是否加粗(Bold)、倾斜(ltalic)、下画线(Underline)、横线(Strikeout)及是否显示(Visible)。

图2-19 全局文本格式的设置

执行菜单“Template”→“Set Graphics Text…”,弹出如图2-20所示对话框,进行图形文本的设置。在此对话框中可进行字体的选择(Font face);可设置字体在文本框中的水平位置(Horizontal)和垂直位置(Vertical),其中水平位置分左(Left)、中心(Centre)、右(Right)三个位置,垂直位置分上(Top)、中间(Middle)、下(Bottom)三个位置;可设置字体是否加粗(Bold)、倾斜(ltalic)、下画线(Underline)、横线(Strikeout)及是否显示(Visible);可设置字体的高度(Height)、字体的宽度(Width)。

图2-20 图形文本的设置

执行菜单“Template”→“Set Junction Dots…”,弹出如图2-21所示对话框,进行连接点的设置。在此对话框中可进行连接点大小(Size)的设置;可进行连接点形状(Shape)的设置,连接点的形状可选方形(Square)、圆点(Round)、菱形(Diamond)。

图2-21 连接点的设置

②图纸尺寸的设置:执行菜单“System”→“Set Junction Dots…”,弹出如图2-22所示对话框,进行图纸尺寸的设置。系统提供了美制图纸A0~A4,其中A4的尺寸最小。

图2-22 图纸尺寸的设置

③文本编辑器的设置:执行菜单“System”→“Set Text Editor…”,弹出如图2-23所示对话框,进行文本编辑器的设置。在该对话框中可设置字体、字形、字体大小、字体颜色、字体效果。

图2-23 文本编辑器的设置

④网格点的设置:执行菜单“View”→“Grid”可显示/隐藏原理图编辑器中的网格点。显示网格点时,执行菜单“View”→“Snap 10th”或“Snap 50th”、“Snap 0.1in”、“Snap 0.5in”,可设置网格点的间距。

(2)系统参数的设置:Proteus ISIS系统参数的设置主要是指对元件表BOM、系统环境Environment、路径Paths、热键Keyboard、标注选项Animation、仿真参数Simulator的设置。

①元件表BOM的设置:执行菜单“System”→“Set BOM Scripts…”,弹出如图2-24所示对话框,进行元件表BOM的设置。可选择4种输出格式的元件表,即HTML Output、ASCII Output、Compact CSV Output和Full CSV Output。

图2-24 元件表BOM的设置

②系统环境Environment的设置:执行菜单“System”→“Set Environment…”,弹出如图2-25所示对话框,进行系统环境Environment的设置。可进行系统自动保存时间(Autosave Time)、撤销操作次数(Number of Undo Levels)、工具提示延时(Tooltip Delay)、文件文件名的数量(Number of filenames on file menu)、是否自动同步/保存ARES(Auto Synchronise/Save with ARES)、是否在设计文档中加载/保存ISIS状态(Save/load ISIS state in design files)等的设置。

图2-25 系统环境Environment的设置

③路径Paths的设置:执行菜单“System”→“Set Paths…”,弹出如图2-26所示对话框,进行路径Paths的设置。可设置从窗口中是否选择初始文件夹(Initial folder is taken from Windows)、初始文件夹是否为最后一次所使用过的文件夹(Initial folder is always the same one that was used last)、初始文件夹路径是否为文本框中输入的路径(Initial folder is always the following)。Limit maximum disk space used for simulation result表示仿真结果占用的最大磁盘空间(KB)。

图2-26 路径Paths的设置

若选择初始文件夹路径为文本框中输入的路径项时,需要设置相应路径:模板文件夹路径Template folders、库文件夹路径Library folders、仿真模型及模块文件夹路径Simulation Model and Module Folders、仿真结果存放文件夹路径Path to folder for simulation results。

④热键Keyboard(快捷键)的设置:执行菜单“System”→“Set Keyboard Mapping…”,弹出如图2-27所示对话框,进行热键Keyboard(快捷键)的设置。单击Command Groups下拉列表,可选择相应的菜单项。Available Commands列表框中为可设置热键项。Key sequence for selected command中为热键的设置。例如,要将Edit菜单中Copy项的热键设置为“Ctrl+C”,其操作为:首先在Command Groups中选择Edit菜单项,其次在Available Commands中单击Copy To Clipboard,然后在Key sequence for selected command中输入“Ctrl”键和“C”,最后单击“Assign”按钮和“OK”按钮即可。

图2-27 热键Keyboard(快捷键)的设置

⑤标注选项Animation的设置:执行菜单“System”→“Set Animation Options…”,弹出如图2-28所示对话框,进行标注选项Animation的设置。在此对话框中可设置仿真速度、电压/电流的范围,也可对其他功能进行设置。

图2-28 标注选项Animation的设置

Show Voltage Current on Probes设置是否在探测点显示电压值和电流值;Show Logic State of Pins设置是否显示引脚的逻辑状态;Show Wire Voltage by Colour设置是否用不同的颜色表示线的电压;Show Wire Current with Arrows设置是否用箭头表示线的电流方向。

⑥仿真参数Simulator的设置:执行菜单“System”→“Set Simulator Options…”,弹出如图2-29所示对话框,进行仿真参数Simulator的设置。

图2-29 仿真参数Simulator的设置

3.Proteus ISIS原理图的设计

下面以图2-30为例,介绍Proteus ISIS原理图的绘制方法。

图2-30 动手绘制一幅原理图

1)新建设计文件在桌面上双击图标,打开ISIS 7 Professional窗口。单击菜单“File”→“New Design”,弹出如图2-31所示的模板选择窗口。图中的横向图纸为Landscape,纵向图纸为Portrait,DEFAULT为默认模板。选中DEFAULT,再单击“OK”按钮,则新建了一个DEFAULT模板。在ISIS 7 Professional窗口中直接单击图标,也可以新建一个DEFAULT模板。

图2-31 图纸模板的选择

新建一个DEFAULT模板后,在ISIS 7 Professional窗口的标题栏上显示为DEFAULT。单击图标,或执行菜单“File”→“Save Design…”,弹出“Save ISIS Design File”对话框。在此对话框中选择保存在“F:\BOOK\AVR\基于Proteus的AVR单片机C语言程序设计与仿真\第2章\动手绘制一幅原理图”目录下,文件名为“绘制原理图”。该文件的扩展名为.DSN,因此该文件的全名为“绘制原理图.DSN”。文件保存后在ISIS 7 Professional窗口的标题栏上显示为“绘制原理图”。

2)设定图纸的大小执行菜单“System”→“Set Junction Dots…”弹出对话框,在此对话框中选择A4复选框,单击“OK”按钮,完成图纸的设置。

3)添加元器件本例中使用的元件如表2-2所示。

表2-2 本例所用元件列表

在器件选择按钮中单击“P”按钮,或执行菜单“Library”→“Pick Device/Symbol”,弹出如图2-32所示对话框。在此对话框中添加元器件的方法有以下两种。

图2-32 元件库选择对话框

(1)在关键字中输入元件名称,如ATmega16,则出现与关键字匹配的元器件列表,如图2-33所示,选中并双击ATmega16所在行后,单击“OK”按钮或“Enter”按钮,便将器件ATmega16加入ISIS对象选择器中了。

图2-33 输入元件名称

(2)在元器件类列表中选择元器件所属类,然后在子类列表中选择所属子类。当对元器件的制造商有要求时,在制造商区域选择期望的厂商,即可在元器件列表区域得到相应的元器件。

按照以上方法,分别将其他元件添加到ISIS对象选择器中。

4)放置、移动、旋转、删除对象将元件添加到ISIS对象选择器中后,在对象选择器中单击要放置的元件,此时蓝色条会出现在该元件名上,再在原理图编辑窗口中单击就成功放置一个元件了。也可以在按住鼠标左键的同时,移动鼠标,再在合适位置释放,以将元件放置在预定位置。

在原理图编辑窗口中若要移动元件或连线时,先右击对象,使元件或连线处于选中状态(默认情况下为红色),再按住鼠标左键拖动,元件或连线就跟随指针移动,到达合适位置时松开鼠标即可。

放置元件前,单击要放置的元件,蓝色条会出现在该元件名上,单击方向工具栏上相应的转向按钮可旋转元件,再在原理图编辑窗口中单击就成功放置一个已经更改方向的元件了。若在原理图编辑窗口中需要更改元件方向时,先单击选中该元件,再单击块旋转图标,在弹出的对话框中输入旋转的角度也可实现对元件方向的更改。

在原理图编辑窗口中要删除元件时,右键双击该元件即可。或者先单击选中该元件,再按下键盘上的Delete键也可删除元件。

通过放置、移动、旋转、删除等操作,可将各元件放置在ISIS原理图编辑窗口的合适位置上,如图2-34所示。

5)放置电源、地单击工具箱中的“元件终端”图标,先在对象选择器中单击“POWER”,使其出现蓝色条,再在原理图编辑窗口合适位置单击鼠标将“电源”放置在原理图中。同样,先在对象选择器中单击“GROUND”,再在原理图编辑窗口合适位置单击鼠标将“地”放置在原理图中。

图2-34 将各元件放置在原理图编辑窗口的合适位置上

6)布线在ISIS原理图编辑窗口中没有专门的布线按钮,但系统默认自动布线有效,因此可直接画线。

(1)在两个对象间连线:

①光标靠近一个对象引脚末端,该处自动出现一个“”,单击左键;

②拖动鼠标,当另一对象的引脚末端出现一个“”时再单击鼠标就可画出一条连线了,如图2-35(a)所示;若想手动设定走线路径时,拖动鼠标在想要拐点处单击,设定走线路径,到达画线端的另一端时单击鼠标左键,由此就画好一条连线了,如图2-35(b)所示;在拖动鼠标过程中,按住Ctrl键,在画线的另一端出现一个“”时单击鼠标左键,可手动画一条任意角度的连线,如图2-35(c)所示。

(2)移动画线、更改线形:

①单击鼠标左键选中连线,光标靠近该画线,该线出现双箭头,如图2-35(d)所示;

②按住左键拖动鼠标,该线就跟着移动;

③若要同时移动多根线时,可先框选这些线,再单击块移动按钮,拖动鼠标,在合适位置单击鼠标左键,由此就改变了线条的位置。

图2-35 布线

(3)总线及分支线的画法:绘制总线时可采用两种方法,方法一的操作步骤如下。

①光标靠近一个对象引脚末端,该处自动出现一个“”,单击左键。

②拖动鼠标,在合适位置双击鼠标左键,画出一条直线。

③如果该线为单线,要将其设置为总线时,可先选中该线,再右击鼠标,弹出菜单,选择“Edit Wire Style”项,如图2-36(a)所示;再在弹出对话框的Global Style下拉列表中选择“BUS WIRE”,如图2-36(b)所示。

图2-36 总线的画法

方法二的操作步骤如下:

①在工具箱中选择“”图标;

②先在原理图编辑窗口的合适位置单击鼠标,然后拖动光标,此时会看见有一条较粗的蓝色线条。注意,若总线需改变方向时,只需在转弯处单击一下鼠标左键,继续再拖动光标即可。

③在总线的结束位置,双击鼠标,即可绘制一条总线。

绘制的总线如图2-37所示。

图2-37 绘制的总线

总线分支线的绘制步骤为:

①光标靠近一个对象引脚末端,该处自动出现一个“”,单击左键;

②拖动鼠标,在靠近总线的合适位置双击鼠标左键,画出一条直线;

③光标靠近该直线末端,该处自动出现一个“”,单击左键;

④拖动鼠标,同时按住Ctrl键,在总线出现一个“”时单击鼠标左键,由此就画好一条分支线了,如图2-38所示;

图2-38 分支线的画法

⑤在工具箱中单击图标,再在总线或各分支线上单击鼠标左键,弹出如图2-39所示对话框,在Label页的String项中输入相应的线路标号,如总线为D[0..7](表示有D0~D7共8根数据线),分支线为D0、D1等。

图2-39 线路标号

7)设置、修改元件属性在需要修改的元件上右击鼠标,在弹出的菜单中选择“Edit Properties”,或按快捷键Ctrl+E,将出现Edit Component对话框,在此对话框中设置相关信息,如修改R1电阻为470Ω,如图2-40所示。

图2-40 元件属性的设置

根据以上步骤及方法在原理图编辑窗口中可绘制出如图2-41所示的电路图。

图2-41 实际绘制的电路图

8)建立网络表网络就是指一个有电气连接的电路,如在图2-41中,Atmega16的PD0与74LS138的一个输入引脚连在了一起。执行菜单“Tools”→“Netlist Compiler…”,弹出如图2-42所示对话框,在此对话框中可设置网络表的输出形式、模式、范围、深度和格式等,在此不进行修改,按下“OK”按钮以默认方式输出如图2-43所示的内容。

图2-42 网络表设置对话框

图2-43 输出网络表的内容

9)电气检测电路画完并生成网络表后,可进行电气检测。执行菜单“Tools”→“Electrical Rule Check…”或单击按钮,弹出如图2-44所示的电气检测窗口。此窗口中的上面是一些文本信息,接着是电气检测结果,若有错会有详细的说明。从窗口的内容可看出网络表已产生,并且无电气错误。

图2-44 电气检测窗口

10)存盘及输出报表如果设计的原理图没有保存,应将其保存。保存后,执行菜单“Tools”→“Electrical Rule Check…”,在其子菜单中选择其中之一或单击按钮,生成BOM文档。

至此,一个简单的原理图便设计完成了。

4.Proteus ISIS元件的制作

AD574A芯片的外形及引脚如图2-45所示,它是美国模拟数字公司(Analog)推出的单片高速12位逐次比较型A/D转换器,在Proteus ISIS元件库中没有该器件。下面以制作AD574A为例讲述元件的制作过程。

图2-45 AD574A芯片的外形及引脚

1)绘制元件图形模型在Proteus ISIS中没有专门的元件编辑模式,所有的制作符号、元件编辑工作都是在原理图编辑窗口中完成的。单击工具箱中的按钮或者在原理图编辑窗口中空白处右击鼠标,在弹出菜单中选择Place,在其子菜单中选择Box,再在对象选择器中单击COMPONET,然后在原理图编辑窗口中拖出一个矩形框,如图2-46所示。

图2-46 绘制元件图形模型

2)放置器件引脚单击工具箱中的按钮或者在原理图编辑窗口中空白处右击鼠标,在弹出菜单中选择Place,在其子菜单中选择Device Pin,再在对象选择器中单击DEFAULT,然后在原理图编辑窗口中的已绘制图形模型旁放置器件引脚,如图2-47所示。在放置器件引脚时要注意,引脚不含“×”的一端应放置在图形方框旁,器件引脚方向可用方向工具栏进行更改。

图2-47 放置器件引脚

3)引脚编辑在需要定义的器件引脚上双击鼠标左键,弹出如图2-48所示的对话框。对话框中各项设置的含义如表2-3所示。如果引脚名为带上画线的字符或字符串,应在每个字符前加上$,如对于12/8,应在Pin Name中输入“12/$8”;对于CS,应在Pin Name中输入“$C$S”。在Pin Name中输入的字符区分大小写。引脚编辑结果如图2-49所示。

图2-48 引脚编辑对话框

图2-49 引脚编辑结果

表2-3 引脚编辑对话框各项设置的含义

4)制作元件右键选中已编辑好的元件(注意包括隐藏的引脚),执行菜单“Library”→“Make Device…”或单击按钮,弹出如图2-50所示的对话框,在Device Name中输入元件名称AD574A,在Reference Prefix中输入U,单击“Next”按钮,弹出如图2-51所示对话框,在此对话框中单击“Add/Edit”按钮,弹出另一对话框,再单击“ADD”按钮,在Pick Packages对话框的KeyWords关键词中输入“DIL28”,再单击“OK”按钮,然后单击“Assign Package”按钮,返回到图2-51的对话框中。封装选择好后,直接单击三次“Next”按钮,弹出如图2-52所示对话框。在Device Category栏中可创建用户自己的库或选择相应元件库。在本例中选择的是Analog ICs。

图2-50 元件制作对话框

图2-51 定义元件封装

图2-52 加入元件库

至此,在ISIS原理图中制作了AD574A,并且可以在库中找到并使用它。