電路仿真軟件詳談(27),基于電路仿真軟件proteus的實(shí)時(shí)時(shí)鐘仿真
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電路仿真軟件的使用越來越多,因此電路仿真軟件的重要性不言而喻。對(duì)于電路仿真軟件,小編在往期文章中做過諸多介紹。為增進(jìn)大家對(duì)電路仿真軟件的了解,本文將對(duì)電路仿真軟件proteus予以講解,主要內(nèi)容為基于proteus的實(shí)時(shí)時(shí)鐘仿真。如果你對(duì)本文即將探討的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè),是一種實(shí)用的智能型控制技術(shù),單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了電子、通信、計(jì)算機(jī)、機(jī)電一體化等行業(yè)的快速發(fā)展,成為當(dāng)前教學(xué)和科研的熱門技術(shù)。利用proteus可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)教學(xué)中很多面向端口、外圍設(shè)備擴(kuò)展控制型實(shí)驗(yàn)的仿真,提高教學(xué)效果,進(jìn)一步縮短教學(xué)與工程實(shí)際的距離。
1、Proteus簡介
ProteusISIS是英國Lacenterelec-tronics公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件,應(yīng)用范圍十分廣泛,涉及PCB制版、Spice電路仿真、單片機(jī)仿真以及對(duì)ARM7/LPC2000的仿真。Proteus主要由ARESISIS兩大模塊構(gòu)成,ARES主要用于印刷電路板(PCB)的設(shè)計(jì)及其電路仿真,ISIS主要用于原理圖的設(shè)計(jì)并仿真。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上,可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路,該軟件的特點(diǎn)是:①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真;有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有:68000系列、8051系列、AVR系列、ARM系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。③提供軟件調(diào)試功能。該軟件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能,同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài);同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境,如KeilC51uVision2等軟件。④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。總之,該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件,功能極其強(qiáng)大。
下面以單片機(jī)實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路為例,介紹使用Proteus進(jìn)行單片機(jī)實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)與仿真的過程。
2、硬件電路圖的設(shè)計(jì)
該實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的硬件主要由AT89C51單片機(jī)、時(shí)鐘芯片DS1302、數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219等元器件組成。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電原理圖如圖1所示。
運(yùn)行ProteusISIS后出現(xiàn)程序主窗口界面,鼠標(biāo)左鍵單擊窗口左側(cè)的元器件工具欄的Component按鈕,接著再點(diǎn)擊窗口左側(cè)的元器件選擇區(qū)的PickDivices.按鈕,彈出的PickDevices窗口,再在Category欄里點(diǎn)擊MicroprocessorICs項(xiàng)后,在Results欄里會(huì)出現(xiàn)各種類型的CPU器件,找到AT89C51后雙擊,AT89C51就被添加到當(dāng)前窗口左側(cè)的元器件列表區(qū)了。用同樣的方法依次把DS1302、MAX7219、數(shù)碼管、晶振以及多個(gè)電阻、電容也添加到器件列表區(qū)里。然后再依次點(diǎn)擊列表區(qū)里的器件,單擊左鍵把他們放到繪圖區(qū),右鍵選中元件,并編輯其屬性,合理布局后,進(jìn)行連線。所有導(dǎo)線畫完后,添加上電源和接地符號(hào),原理圖的繪制就完成了,保存設(shè)計(jì)文件于C:\ProgramFile\LacenterElectronics\Proteus7Professional\clock文件夾,文件名為clock.DSN。
3、軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的軟件的主要功能包括時(shí)鐘芯片DS1302的設(shè)置和時(shí)間的讀取,數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219驅(qū)動(dòng)時(shí)間顯示等。軟件采用匯編語言編寫,在WAVE3.2集成調(diào)試軟件中編輯完成后,以文件名DS1302.asm存盤并編譯生成16進(jìn)制目標(biāo)文件DS1302.hex。同樣保存到C:\ProgramFile\LacenterElectronics\Proteus7Professional\clock文件夾中。
4、系統(tǒng)的仿真分析
電路原理圖在ISIS里設(shè)計(jì)完成,并將系統(tǒng)軟件編譯成.hex文件后,下面就可以進(jìn)行實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的虛擬仿真了。在ISIS的原理圖中,右鍵單擊AT89C51將其選中,然后單擊左鍵打開AT89C51的EditComponent對(duì)話框,在ProgramFile選項(xiàng)中選擇文件DS1302.hex,單擊OK按鈕完成仿真設(shè)置。點(diǎn)擊ISIS下方仿真按鈕的運(yùn)行按鈕,系統(tǒng)開始運(yùn)行,實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前時(shí)間。
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