基于PROTEUS的電路及單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真

前言

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子設(shè)計(jì)的方式也在不斷進(jìn)步。PROTEUS嵌入式虛擬開(kāi)發(fā)系統(tǒng)與仿真平臺(tái)是一款可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路、模擬電路、微控制器系統(tǒng)仿真以及PCB設(shè)計(jì)等功能的EDA軟件。電路的軟、硬的設(shè)計(jì)與調(diào)試都是在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境下進(jìn)行的?；谶@一設(shè)計(jì)思想開(kāi)發(fā)的PROTEUS軟件，可以在原理圖設(shè)計(jì)階段對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行驗(yàn)證，并可以通過(guò)改變?cè)骷?shù)使整個(gè)電路性能達(dá)到最優(yōu)化。這樣就避免了傳統(tǒng)電子電路設(shè)計(jì)中方案更換帶來(lái)的多次重復(fù)購(gòu)買(mǎi)元器件及制版的麻煩，可以節(jié)省很多時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，也提高了設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。PROTEUS軟件集強(qiáng)大的功能與簡(jiǎn)易的操作于一體，成為嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域技術(shù)最先進(jìn)的開(kāi)發(fā)工具。PROTEUS軟件提供了三十多個(gè)元器件庫(kù)、上萬(wàn)個(gè)元器件。元器件涉及電阻、電容、二極管、晶體管、MOS管、變壓器、繼電器、各種放大器、各種激勵(lì)源、300多種微控制器、各種門(mén)電路和各種終端等。在PROTEUS軟件中提供的儀表有交直流電壓表、交直流電流表、邏輯分析儀、定時(shí)／計(jì)數(shù)器和信號(hào)發(fā)生器等虛擬儀器。PROTEUS作為交互可視化仿真軟件，提供數(shù)碼管、液晶屏、LED、按鈕、鍵盤(pán)等外設(shè)，同時(shí)支持圖形化的分析功能，具有直流工作點(diǎn)，瞬態(tài)特性、交直流參數(shù)掃描、頻率特性、傅里葉分析、失真分析、噪聲分析等多種分析功能，并可將仿真曲線(xiàn)繪制到圖表中。本書(shū)是基于PROTEUS 7.6 SP0版本的軟件，通過(guò)實(shí)例講解PROTEUS軟件的操作，包括原理圖輸入、電路仿真、軟件調(diào)試及系統(tǒng)協(xié)同仿真。本書(shū)總共分為7章，其主要內(nèi)容如下：第1章：PROTEUS原理圖編輯環(huán)境和PROTEUS ARES PCB制版環(huán)境概述。第2章：介紹PROTEUS ISIS電路仿真中的控制面板、元器件的使用，并介紹了兩種電路調(diào)試、仿真方法，即交互式電路仿真和基于圖表的電路仿真。第3章：介紹模擬電路的設(shè)計(jì)與仿真方法，其中包括模擬激勵(lì)源的設(shè)置、模擬虛擬儀器的使用、探針的放置及模擬電路仿真方法。第4章：介紹數(shù)字電路的設(shè)計(jì)與仿真方法，其中包括數(shù)字激勵(lì)源的設(shè)置、數(shù)字虛擬儀器的使用、數(shù)字調(diào)試工具的使用、探針的放置及數(shù)字電路仿真方法。第5章：介紹單片機(jī)的設(shè)計(jì)與仿真方法，其中包括源代碼的編輯、目標(biāo)代碼的生成、第三方編輯器和第三方IDE的使用、單片機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試及系統(tǒng)仿真。第6章：介紹了利用PROTEUS軟件進(jìn)行仿真的多個(gè)例子，包括模擬交通燈、數(shù)字時(shí)鐘、電子密碼鎖等。

內(nèi)容概要

本書(shū)是基于PROTEUS 7.6 SP0版本軟件，以軟件的實(shí)際操作過(guò)程為寫(xiě)作的次序，以豐富的實(shí)例貫穿全書(shū)進(jìn)行全面的講解和分析，如PROTEUS軟件的操作方法、模擬和數(shù)字電路的分析方法、單片機(jī)電路的軟硬件調(diào)試技術(shù)以及PCB設(shè)計(jì)方法。本書(shū)面向?qū)嶋H、圖文并茂、內(nèi)容詳細(xì)具體，通俗易懂、層次分明、易于掌握，可以為從事科技開(kāi)發(fā)、電路系統(tǒng)教學(xué)以及學(xué)生實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等人員提供很大的幫助。本書(shū)既可以作為從事電子設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員自學(xué)的參考書(shū)，也可以作為高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材或職業(yè)培訓(xùn)教材。

書(shū)籍目錄

第1章　PROTEUS概述　1.1　PROTEUS ISIS概述　1.2　PROTEUS ARES概述　1.3　新版本PROTEUS 7.6的特點(diǎn)與功能第2章　PROTEUS ISIS電路仿真　2.1　交互式仿真　　2.1.1　PROTEUS ISIS交互式仿真控制面板　　2.1.2　PROTEUS ISIS交互式仿真活性元件　　2.1.3　PROTEUS ISIS交互式仿真過(guò)程　2.2　交互式仿真中的電路測(cè)量　　2.2.1　仿真動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示　　2.2.2　電路參數(shù)實(shí)時(shí)顯示　　2.2.3　電壓探針與電流探針　　2.2.4　虛擬儀器　2.3　基于圖表的仿真　　2.3.1　電路輸入　　2.3.2　放置信號(hào)發(fā)生器　　2.3.3　放置仿真探針　　2.3.4　放置仿真圖表　　2.3.5　設(shè)置仿真圖表　　2.3.6　電路輸出波形仿真第3章　基于PROTUES ISIS的模擬電路分析　3.1　二極管伏安特性分析——直流信號(hào)源（電壓型）與直流參數(shù)掃描分析　　3.1.1　二極管伏安特性測(cè)量電路　　3.1.2　直流信號(hào)源編輯　　3.1.3　探針及直流分析圖表編輯　　3.1.4　二極管伏安特性分析　3.2　晶體管輸出特性分析——直流信號(hào)源（電流型）與轉(zhuǎn)移特性分析　　3.2.1　晶體管輸出特性測(cè)量電路　　3.2.2　直流信號(hào)源編輯　　3.2.3　探針及直流分析圖表編輯　　3.2.4　晶體管輸出特性分析　3.3　RC低通濾波器頻率特性分析——正弦波信號(hào)源與交流參數(shù)掃描　　3.3.1　RC低通濾波器電路　　3.3.2　正弦波信號(hào)源編輯　　3.3.3　探針及交流參數(shù)掃描圖表編輯　　3.3.4　RC低通濾波器幅頻特性和相頻特性分析　3.4　單限比較器分析——模擬脈沖信號(hào)源與模擬分析　　3.4.1　單限比較器電路　　3.4.2　直流信號(hào)源與模擬脈沖信號(hào)源的編輯　　3.4.3　探針及模擬圖表的編輯　　3.4.4　單限比較器分析　3.5　限幅電壓放大電路分析——指數(shù)信號(hào)源和單頻率調(diào)頻波信號(hào)源　　3.5.1　限幅電壓放大電路　　3.5.2　指數(shù)脈沖信號(hào)源的編輯　　3.5.3　探針及模擬圖表編輯　　3.5.4　限幅電壓放大電路分析　3.6　音頻功率放大器電路分析——頻率、音頻、噪聲、傅里葉及失真分析　　3.6.1　音頻功率放大器前置放大電路　　3.6.2　音頻功率放大器前置放大電路分析　　3.6.3　音頻功率放大器二級(jí)放大電路　　3.6.4　音頻功率放大器二級(jí)放大電路分析　　3.6.5　音頻功率放大器功率放大電路　　3.6.6　音頻功率放大器功率放大電路分析　　3.6.7　音頻功率放大電路　　3.6.8　音頻功率放大電路分析第4章　基于PROTEUS ISIS的數(shù)字電路分析第5章　PROTEUS ISIS單片機(jī)仿真第6章　設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例第7章　PROTEUS ARES PCB設(shè)計(jì)附錄A PROTEUS ISIS 7新增功能參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：通過(guò)PROTEUS ISIS軟件的VSM（虛擬仿真技術(shù)），用戶(hù)可以對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路，以及基于微控制器的系統(tǒng)連同所有外圍接口電子器件一起仿真。如圖1-1所示。在原理圖中，電路激勵(lì)源、虛擬儀器、圖表以及直接布置在線(xiàn)路上的探針一起出現(xiàn)在電路中，如圖1-2所示。任何時(shí)候都能通過(guò)“運(yùn)行按鈕”或“空格”鍵對(duì)電路進(jìn)行仿真。PROTEUSVSM有兩種截然不同的仿真方式：交互式仿真和基于圖表的仿真。其中交互式仿真可實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)電路的輸出，因此可用于檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的電路是否能正常工作，如圖1-3所示。而基于圖表的仿真能夠在仿真過(guò)程中放大一些特別的部分，進(jìn)行一些細(xì)節(jié)上的分析，因此基于的圖表的仿真可用于研究電路的工作狀態(tài)和進(jìn)行細(xì)節(jié)的測(cè)量，如圖1-4所示。PROTEUS軟件的模擬仿真直接兼容廠(chǎng)商的SPICE模型，采用了擴(kuò)充了的SPICE3F5電路仿真模型，能夠記錄基于圖表的頻率特性、直流電的傳輸特性、參數(shù)的掃描、噪聲的分析、傅里葉分析等，具有超過(guò)8000種的電路仿真模型。PROTEUS模擬仿真如圖1-5所示。

編輯推薦

《基于PROTEUS的電路及單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真(第2版)》：基于PROTEUS 7.6 SPO版本軟件，通過(guò)實(shí)例講解PROTEUS軟件的操作，包括原理圖輸入、電路仿真、軟件調(diào)試及系統(tǒng)協(xié)同仿真。共分7章，其主要內(nèi)容如下：第1章：概述PROTEUS原理圖編輯環(huán)境和PROTEUS ARES PCB制版環(huán)境。第2章：介紹PROTEUS ISiS電路仿真中的控制面板、元器件的使用，并介紹了兩種電路調(diào)試、仿真方法，即交互式電路仿真和基于圖表的電路仿真。第3章：介紹模擬電路的設(shè)計(jì)與仿真方法。其中包括模擬激勵(lì)源的設(shè)置、模擬虛擬儀器的使用、探針的放置及模擬電路仿真方法。第4章：介紹數(shù)字電路的設(shè)計(jì)與仿真方法，其中包括數(shù)字激勵(lì)源的設(shè)置、數(shù)字虛擬儀器的使用、數(shù)字調(diào)試工具的使用、探針的放置及數(shù)字電路仿真方法。第5章：介紹單片機(jī)的設(shè)計(jì)與仿真方法。其中包括源代碼的編輯、目標(biāo)代碼的生成、第三方編輯器與第三方IDE的使用、單片機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試及系統(tǒng)仿真。第6章：介紹了利用PROTEUS軟件進(jìn)行仿真的多個(gè)實(shí)例，包括模擬交通燈、數(shù)字時(shí)鐘、電子密碼鎖、簡(jiǎn)單計(jì)算器、直流電動(dòng)機(jī)及交流電動(dòng)機(jī)等。第7章：介紹了PROTEUS ARES PCB的設(shè)計(jì)，主要包括了原理圖的后處理、創(chuàng)建元件封裝、PCB布局、PCB布線(xiàn)以及光繪文件的輸出。

圖書(shū)封面

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