51单片机典型项目实战全能一本通(C语言版)(视频版)
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1.3 Proteus ISIS环境简介

把Proteus软件安装到PC后,单击桌面上的ISIS运行界面图标,出现图1-2所示的Proteus ISIS原理电路图绘制界面(以汉化的7.5版本为例)。

整个ISIS界面分为若干区域,由原理图编辑窗口、预览窗口、工具箱、主菜单栏、主工具栏等组成。

图1-2 Proteus ISIS的界面

1.3.1 ISIS各窗口简介

ISIS界面主要有3个窗口:原理图编辑窗口、预览窗口和对象选择窗口。

1. 原理图编辑窗口

该窗口用来绘制电路原理图、设计电路、设计各种符号模型的区域,元件放置、电路设置都在此窗口中完成。

注意,该窗口设有滚动条,用户可移动图1-2左上角预览窗口中的绿色方框来改变电路原理图的可视范围。

2. 预览窗口

可预览选中的元器件对象和原理图编辑窗口。它可显示两种内容。

(1)单击某个元件列表中的元件时,预览窗口显示该元件的符号。

(2)当鼠标焦点落在原理图窗口时(即放置元件到原理图编辑窗口后或在原理图编辑窗口中单击鼠标后),它会显示整张原理图的缩略图,并显示一个绿色的方框,方框里面的内容就是当前原理图窗口中显示的内容。单击绿色方框中的某一点,可以拖动鼠标来改变绿色方框的位置,从而改变原理图的可视范围,最后在绿色方框内单击,绿色方框就不再移动,使原理图的可视范围固定,如图1-3所示。

3. 对象选择窗口

对象选择窗口用来选择元器件、终端、仪表等对象。该窗口中的元件列表区域用来表明当前所处模式以及其中的对象列表,如图1-3所示。在该窗口还有两个按钮:P为器件选择按钮,L为库管理按钮。在图1-4中,可以看到元件列表,即已经选择的AT89C51单片机、电容电阻、晶振、发光二极管等各种元器件。

图1-3 在预览窗口调整原理图的可视范围

图1-4 元件列表

1.3.2 主菜单栏

图1-2所示的界面中最上面一行为主菜单栏,包含各种菜单命令:文件、查看、编辑、工具、设计、绘图、源代码、调试、库、模板、系统和帮助。单击任意菜单命令后,都将弹出其下拉子菜单。

1. “文件”(File)菜单

“文件”菜单包括项目的新建设计、打开设计和打印等操作,如图1-5所示。ISIS下的文件主要是设计文件(Design Files)。设计文件包括一个单片机硬件系统的原理电路图及其所有信息,用于虚拟仿真,文件扩展名为“.DSN”。

下面介绍“文件”菜单下的几个主要子命令。

(1)新建设计

单击“文件”→“新建设计”(或单击图1-2所示的主工具栏中的47400-00-13-3图标),将清除所有的原有设计数据,出现一个空的A4纸。新设计的默认名称为UNTITLED.DSN。命令会把该设计以这个名称存入磁盘文件中,文件的其他选项也会使用它作为默认名。

如果想进行新的设计,需要给这个设计命名,单击“文件”→“保存设计”(或单击47400-00-13-4图标),输入新的文件名保存即可。

(2)打开设计

“打开设计”命令用来装载一个设计(也可直接单击主工具栏中的47400-00-13-5图标)。

(3)保存设计

可以在退出ISIS系统或者其他任何时候保存设计。在上述两种情况下,设计都被保存到装载时的文件中,旧的“.DSN”文件会在名称前加前缀Back of。

(4)另存为

“另存为”命令可以把设计保存到另一个文件中。

(5)导出区域/导入区域

“导出区域”命令可以把当前选中的对象生成一个局部文件。这个局部文件可以使用“导入区域”命令导入另一个设计中。局部文件的导入与导出类似于“块复制”。

(6)退出

“退出”命令用于退出ISIS系统。如果文件修改过,系统会出现对话框,询问用户是否保存文件。

图1-5 “文件”菜单

2. “查看”(View)菜单

“查看”菜单包括原理图编辑窗口的定位、网格的调整及图形的缩放等基本常用子菜单。

3. “编辑”(Edit)菜单

“编辑”菜单实现各种编辑功能,如剪切、复制、粘贴、置于下层、置于上层、清理、撤销、重做、查找并编辑元件等命令。

4. “工具”(Tools)菜单

“工具”菜单如图1-6所示。

菜单中的“自动连线”命令将在绘制电路原理图中用到,命令文字前的47400-00-14-2图标会在绘制电路原理图时出现,单击该图标即进入自动连线状态。

菜单中的“电气规则检查”命令,可检查绘制完毕的电路原理图是否符合电气规则。

图1-6 “工具”菜单

5. “设计”菜单

“设计”菜单如图1-7所示,该菜单具有编辑设计属性、编辑页面属性、配置电源、新建一张原理图、删除原理图、转到上一张原理图、转到下一张原理图、转到子原理图、转到主原理图等功能。

图1-7 “设计”菜单

6. “绘图”(Graph)菜单

“绘图”菜单如图1-8所示。它具有编辑图表、添加图线、仿真图表、查看日志、导出数据、清除数据、一致性分析以及批模式一致性分析功能。

图1-8 “绘图”菜单

7. “源代码”(Source)菜单

“源代码”菜单如图1-9所示。它具有添加/删除源文件、设定代码生成工具、设置外部文本编辑器和全部编译功能。

图1-9 “源代码”菜单

8. “调试”(Debug)菜单

“调试”菜单如图1-10所示。它主要完成单步运行、断点设置等功能。

图1-10 “调试”菜单

9. “库”(Library)菜单

“库”菜单如图1-11所示。它主要完成拾取元件/符号、制作元件、制作符号、封装工具、分解、编译到库中、自动放置库文件、检验封装、库管理等操作。

图1-11 “库”菜单

10. “模板”(Template)菜单

“模板”菜单如图1-12所示。它主要完成模板的各种设置,如图形、颜色、字体、连接点等功能。

图1-12 “模板”菜单

11. “系统”(System)菜单

“系统”菜单如图1-13所示。它具有设置系统信息、文本视图、设置系统环境、设置路径等功能。

图1-13 “系统”菜单

12. “帮助”(Help)菜单

“帮助”菜单如图1-14所示。它用来调用帮助文档,同时每个元件均可通过属性中的Help获得帮助。

图1-14 “帮助”菜单

1.3.3 主工具栏

主工具栏位于主菜单下面两行,以图标形式给出,栏中共有38个图标按钮,每一个图标按钮都对应一个具体的菜单命令,主要目的是快捷方便地使用这些命令。下面把38个图标按钮分为4组,简要介绍各图标按钮的功能。

47400-00-16-2的功能如下。

47400-00-16-3:新建一个设计文件。

47400-00-16-4:打开一个已存在的设计文件。

47400-00-16-5:保存当前的电路图设计。

47400-00-16-6:将一个局部文件导入ISIS中。

47400-00-16-7:将当前选中的对象导出为一个局部文件。

47400-00-16-8:打印当前设计文件。

47400-00-16-9:选择打印的区域。

47400-00-16-10的功能如下。

47400-00-16-11:刷新显示。

47400-00-16-12:原理图是否显示网格的控制开关。

47400-00-16-13:放置连线点。

47400-00-16-14:以鼠标所在点为中心居中。

47400-00-16-15:放大。

47400-00-16-16:缩小。

47400-00-16-17:查看整张图。

47400-00-16-18:查看局部图。

47400-00-16-19的功能如下。

47400-00-16-20:撤销上一步的操作。

47400-00-16-21:恢复上一步的操作。

47400-00-16-22:剪切选中对象。

47400-00-16-23:复制选中对象至剪切板。

47400-00-16-24:从剪切板粘贴。

47400-00-16-25:复制选中的块对象。

47400-00-16-26:移动选中的块对象。

47400-00-16-27:旋转选中的块对象。

47400-00-16-28:删除选中的块对象。

47400-00-16-29:从库中选取器件。

47400-00-16-30:创建器件。

47400-00-16-31:封装工具。

47400-00-16-32:释放元件。

47400-00-17-1的功能如下。

47400-00-17-2:自动连线。

47400-00-17-3:查找并连接。

47400-00-17-4:属性分配工具。

47400-00-17-5:设计浏览器。

47400-00-17-6:新建图纸。

47400-00-17-7:移动页面/删除页面。

47400-00-17-8:退出到父页面。

47400-00-17-9:生成元件列表。

47400-00-17-10:生成电气规则检查报告。

47400-00-17-11:生成网表并传输到ARES。

1.3.4 工具箱

图1-2所示的左侧为工具箱,选择相应的工具箱图标按钮,系统将提供不同的操作工具。对象选择器根据不同的工具箱图标决定当前状态显示的内容。显示对象的类型包括元器件、终端、引脚、图形符号、标注和图表等。

下面介绍工具箱中各图标按钮的功能。

(1)模型工具栏各图标的功能

47400-00-17-12:用于即时编辑元件参数,即先单击该图标再单击要修改的元件。

47400-00-17-13:元件模式,用来拾取元器件。设计者可根据需要,从丰富的元件库中拾取元器件并添加元件到列表中。单击此图标可在列表中选择元件,同时在预览窗口中列出元件的外形及引脚。

47400-00-17-14:放置电路的连接点。此按钮适用于节点的连线,在不用连线工具的条件下,可方便地在节点之间或节点到电路中的任意点或线之间连线。

47400-00-17-15:标注线标签或网络标号。在绘制电路图时,使用该图标按钮可使连线简单化。例如,从8051单片机的P1.7脚和二极管的阳极各画出一条短线,并标注网络标号为1,说明P1.7脚和二极管的阳极已经在电路上连接在一起了,不用真的画一条线把它们连接起来。

47400-00-17-16:输入文本。使用该图标按钮,可在绘制的电路上添加说明文本。

47400-00-17-17:绘制总线。总线在电路图上表现为一条粗线,它代表一组总线。当某根线连接到总线上时,要注意标好网络标号。

47400-00-17-18:绘制子电路块。

47400-00-17-19:选择端子。单击此图标按钮,在对象选择器中列出可供选择的各种常用端子如下。

• DEFAULT:默认的无定义端子。

• INPUT:输入端子。

• OUTPUT:输出端子。

• BIDIR:双向端子。

• POWER:电源端子。

• GROUND:接地端子。

• BUS:总线端子。

47400-00-18-1:元件引脚选择,用于绘制各种引脚。

47400-00-18-2:在对象选择器中列出可供选择的各种仿真分析所需的图表(如模拟图表、数字图表、混合图表和噪声图表等)。

47400-00-18-3:当需要对设计电路分割仿真时,采用此模式。

47400-00-18-4:在对象选择器中列出各种信号源(如正弦、脉冲和FILE信号源等)模式。

47400-00-18-5:在电路原理图中添加电压探针。电路仿真时可显示探针处的电压值。

47400-00-18-6:在电路原理图中添加电流探针。电路仿真时可显示探针处的电流值。

47400-00-18-7:在对象选择器中列出可供选择的各种虚拟仪器。

(2)2D图形模式各图标按钮的功能

47400-00-18-8:画线,单击该图标,右侧的窗口中提供了各种专用的画线工具,具体如下。

• COMPONENT:用于元器件的连线。

• PIN:用于引脚的连线。

• PORT:用于端口的连线。

• MARKER:用于标记的连线。

• ACTUATOR:用于激励源的连线。

• INDICATOR:用于指示器的连线。

• VPROBE:用于电压探针的连线。

• IPROBE:用于电流探针的连线。

• GENERATOR:用于信号发生器的连线。

• TERMINAL:用于端子的连线。

• SUBCIRCUIT:用于支电路的连线。

• 4D GRAPHIC:用于二维图的连线。

• WIRE DOT:用于线连接点的连线。

• WIRE:用于线连接。

• BUS WIRE:用于总线的连线。

• BORDER:用于边界的连线。

• TEMPLATE:用于模板的连线。

47400-00-18-9:画一个方框。

47400-00-18-10:画一个圆。

47400-00-18-11:画一段弧线。

47400-00-18-12:图形弧线模式。

47400-00-18-13:图形文本模式。

47400-00-18-14:图形符号模式。

(3)旋转或翻转的图标按钮

可旋转或翻转元件预览窗口内的元件。

47400-00-18-15:元件顺时针方向旋转,角度只能是90°的整数倍。

47400-00-18-16:元件逆时针方向旋转,角度只能是90°的整数倍。

47400-00-18-17:元件水平镜像旋转。

47400-00-18-18:元件垂直镜像旋转。

1.3.5 仿真工具栏

在图1-2所示的仿真按钮工具栏中,各图标的功能如下。

47400-00-19-1:运行程序。

47400-00-19-2:单步运行程序。

47400-00-19-3:暂停程序的运行。

47400-00-19-4:停止运行程序。

1.3.6 元件列表

元件列表用于挑选元件、终端接口、信号发生器、仿真图表等。挑选元件时,单击P图标,打开挑选元件的对话框,在“关键字”文本框中输入要检索的元器件的关键词,例如,要选择使用AT89C51,就可以直接输入。输入以后可以在中间的“结果”栏中看到搜索的元器件的结果。在对话框的右侧,还能看到选择的元器件的仿真模型以及PCB参数,如图1-15所示。选择元件AT89C51后,双击AT89C51,该元件会在左侧的元件列表中显示,以后用到该元件时,只需在元件列表中选择即可。

图1-15 元件列表

上述选取元件的方法称为“关键字查找法”。关键字可以是对象的名称、描述、分类、子类,甚至是对象的属性值。如果与搜索结果匹配的元器件太多,可以通过限列表进一步地选择。

还有一种“分类查找法”,以元器件所属大类、子类,甚至生产厂家为条件一级一级地缩小范围进行查找。在具体操作时,常将这两种方法结合使用。

如果选择的元器件并没有仿真模型,对话框将在仿真模型和引脚一栏中显示No Simulator Model(无仿真模型)。这时,就不能用该元器件进行仿真了,或者只能做它的PCB板,或者选择其他与其功能类似且具有仿真模型的元器件。

1.3.7 预览窗口

预览窗口可显示两种内容,一是在元件列表中选择一个元件名称时,显示该元件的预览图,如图1-16所示。二是当鼠标指针落在原理图编辑窗口时,即放置元件到原理图编辑窗口或单击原理图编辑窗口后,显示整张原理图的缩略图,并显示一个绿色的方框,绿色方框中的内容就是当前原理图编辑窗口中显示的内容,按住鼠标右键不放开,然后移动鼠标即可改变绿色方框的位置,从而改变原理图的可视范围,如图1-3所示。

图1-16 预览窗口

该窗口通常显示整张电路图的缩略图,上面有一个0.5英寸(1英寸=2.54厘米)的格子。青绿色的区域标示出图的边框,同时窗口上的绿框标出在原理图编辑窗口中显示的区域。

在预览窗口中单击,将会以单击位置为中心刷新原理图编辑窗口。其他情况下预览窗口显示将要放置的对象的预览。

1.3.8 原理图编辑窗口

原理图编辑窗口(见图1-2)用来绘制原理图。需要注意的是,该窗口没有滚动条,用户可用预览窗口来改变原理图的可视范围。具体操作是:鼠标滚轮用来放大或缩小原理图;左键放置元件;右键选择元件;按两次右键删除元件;单击右键出现菜单后可编辑元件属性;先右键后左键可拖动元件;连线用左键,删除用右键。

要使编辑窗口显示一张大的电路图的其他部分,可通过以下方式。

(1)单击预览窗口中想要显示的位置,编辑窗口将显示以单击处为中心的内容。

(2)在编辑窗口内移动鼠标指针,可使显示平移。拨动鼠标滚轮可使编辑窗口缩小或放大,编辑窗口会以鼠标指针为中心重新显示。

下面介绍工具栏中与原理图编辑窗口有关的几个功能按钮。

1. 缩放原理电路图

放大与缩小原理电路图,可采用工具栏中的“放大”按钮47400-00-20-1或“缩小”按钮47400-00-20-2,这两种操作无论哪种,操作之后都会使编辑窗口以当前鼠标指针位置为中心重新显示。按下工具栏中的“显示全部”按钮47400-00-20-3可把一整张电路图缩放到完全显示出来,即使是在滚动或拖动对象时,也可使用上述的按钮来控制缩放。

2. 点状网格开关

编辑窗口内的原理电路图的背景是否带有点状网格,可由主工具栏中的“网格开关”按钮47400-00-20-4控制。点与点之间的间距由对捕捉的设置来决定。

3. 捕捉到网格

鼠标指针在编辑窗口内移动时,坐标值是以固定的步长增长的:初始设定值是100,该功能称为捕捉,能够把元件按网格对齐。捕捉的尺度可以由“查看”菜单的命令设置,如图1-17所示。

图1-17 “查看”菜单下的捕捉尺度

4. 实时捕捉

当鼠标指针指向引脚末端或者导线时,鼠标指针将会捕捉到这些物体。这种功能称为实时捕捉。该功能可以方便地连接导线和引脚。