Proteus的虚拟仿真工具的使用方法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二讲,Proteus,的虚拟仿真工具的使用方法,2.1,激励源,2.2,虚拟仪器,2.3,图表仿真,Proteus ISIS,软件提供了许多种类的虚拟仿真工具，给电路设计和分析带来了极大的方便。,Proteus ISIS,的,VSM,(Virtual,Simulation Mode,，,虚拟仿真模式,),，包括交互式动态仿真和基于图表的静态仿真。前者用于即时观看电路的仿真结果，仿真结果在仿真运行结束后即消失；后者的仿真结果可随时刷新，以图表的形式保留在图中，可供以后分析或随图纸一起打印输出。,3.1,激 励 源,激励源为电路提供输入信号。,Proteus ISIS,为用户提供了如表,3-1,所示的各种类型的激励源，允许对其参数进行设置。,3.1.1,直流信号发生器,直流信号发生器用来产生,模拟直流电压,或,电流,。,1.,放置直流信号发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源的名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,DC”,，则在预览窗口出现直流信号发生器的符号，如图,3-1,所示。,(3),在编辑窗口双击，则直流信号发生器被放置到原理图编辑界面中。可使用镜像、翻转工具调整直流信号发生器在原理图中的位置。,2.,直流信号发生器属性设置,(1),在原理图编辑区中，用鼠标左键双击直流信号发生器符号，出现如图,3-2,所示的属性设置对话框。,图,3-1,激励源列表,图,3-2,直流信号发生器属性对话框,(2),默认为直流电压源，可以在右侧设置电压源的大小。,(3),如果需要直流电流源，则在图,3-2,中选中左侧下面的“,Current Source”,，右侧自动出现电流值的标记，根据需要填写即可，如图,3-3,所示。,(4),单击“,OK”,按钮，完成属性设置,。,图,3-3,直流信号发生器的属性设置,3.1.2,正弦波信号发生器,1.,放置正弦波信号发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,SINE”,，则在预览窗口出现正弦波信号发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则正弦波信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。,2.,编辑正弦波信号发生器,(1),双击原理图中的正弦波信号发生器符号，出现其属性设置对话框，如图,3-4,所示。正弦波信号发生器,属性设置对话框中主要选项含义如下。,Offset(Volts,),：,补偿电压,，即正弦波的振荡中心电平。,Amplitude(Volts,),：正弦波的三种,幅值,标记方法，其中,Amplitude,为振幅，即半波峰值电压，,Peak,为峰值电压，,RMS,为有效值电压，以上三个电压值选填一项即可。,Timing,：正弦波,频率,的三种定义方法，其中,Frequency(Hz,),为频率，单位为赫兹；,Period(Secs,),为周期，单位为秒；这两项填一项即可。,Cycles/Graph,为,占空比,，要单独设置。,Delay,：延时，指正弦波的,相位,，有两个选项，选填一个即可。其中,Time,Delay(Secs,),是时间轴的延时，单位为秒；,Phase(Degrees,),为相位，单位为度,。,图,3-4,正弦波信号发生器的属性设置,(2),在“,Generator Name”,中输入正弦波信号发生器的名称，比如“,SINE SOURCE 1”,，在相应的项目中设置相应的值。本例中使用两个正弦波发生器，各参数设置如表,3-2,所示,。,(3),单击“,OK”,按钮，完成设置。,(4),用示波器观察两个信号，连线如图,3-5,所示。,(5),示波器显示的图形如图,3-6,所示。,图,3-5,正弦波信号发生器与示波器的连接,图,3-6,示波器显示的正弦波信号波形,3.1.3,脉冲发生器,脉冲发生器能产生,各种周期的输入信号,，如方波、锯齿波、三角波及单周期短脉冲。,1.,放置脉冲发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,PULSE”,，则在预览窗口出现脉冲发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则脉冲发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。,2.,编辑脉冲发生器,(1),双击原理图中的脉冲发生器符号，出现脉冲发生器的属性设置对话框，如图,3-7,所示。,其中，主要参数说明如下。,Initial(Low)Voltage,：初始,(,低,),电压值。,Initial(High)Voltage,：初始,(,高,),电压值。,Start(Secs,),：起始时刻。,Rise time(,Secs,),：上升时间。,Fall,time(Secs,),：下降时间。,Pulse Width,：脉冲宽度。有两种设置方法：,Pulse,Width(Secs,),指定脉冲宽度，,Pulse Width(%),指定占空比。,Frequency/Period,：频率或周期。,Current Source,：脉冲发生器的电流值设置。,(2),在图,3-7,中的“,Generator Name”,中输入脉冲发生器的名称，并在相应的项目中输入合适的值。,(3),设置完成后，单击“,OK”,按钮。,(4),可用上述讲到的与正弦波类似的方法用示波器观看脉冲发生器的波形。,图,3-7,脉冲发生器属性对话框,3.1.4,指数脉冲发生器,1.,放置指数脉冲发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,EXP”,，则在预览窗口出现指数脉冲发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则指数脉冲发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。,2.,编辑指数脉冲发生器,(1),双击原理图中的指数脉冲发生器符号，出现指数脉冲发生器的属性设置对话框，如图,3-8,所示。,图,3-8,指数脉冲发生器属性对话框,其中，主要参数说明如下。,Initial(Low)Voltage,：初始,(,低,),电压值。,Initial(High)Voltage,：初始,(,高,),电压值。,Rise start,time(Secs,),：上升沿起始时刻。,Rise time,constant(Secs,),：上升沿持续时间。,Fall start,time(Secs,),：下降沿起始时刻。,Fall time,constant(Secs,),：下降沿持续时间。,(2),在图,3-8,中的“,Generator Name”,中输入指数脉冲发生器的名称，并在相应的项目中输入合适的值。,(3),设置完成后，单击OK”,按钮。,(4),用仿真图表观测输出波形。单击工具箱中的仿真图表“,Simulation Graph”,按钮，在对象选择器中将出现各种仿真分析所需的图表类型，如图,3-9,所示。,(5),用鼠标单击选择图,3-9,中的“,ANALOGUE”,项，即模拟波形，此时不出现对话框。在原理图编辑区单击鼠标左键拖动出一个矩形框，则出现仿真图表的基本框架，如图,3-10,所示。,图,3-9,仿真图表的类型,图,3-10,拖出的仿真图表框架,(6),在图,3-10,中双击，出现如图,3-11,所示的图表设置对话框。把其中的“,Stop time”,改为,6(,秒,),。,(7),单击工具箱中的“,Terminals Mode”,按钮，在对象选择器中将出现各种终端，如图,3-12,所示。选择“,DEFAULT”,缺省项，然后放置到原理图编辑区中。,图,3-11,仿真图表设置对话框,图,3-12,终端工具,(8),把终端与指数脉冲发生器连接在一起，然后把原理图中指数脉冲发生器,拖动到仿真图表中,(,鼠标右键拖动快捷方式,),，图表中出现“,EXP SOUCE”,的名称，同时有白色的竖线分区出现，如图,3-13,所示。,(9),按空格键进行图表仿真，在图表框中出现指数脉冲发生器的波形，如图,3-14,所示。,改变指数脉冲的参数后，再按空格键，可以重新生成新的波形。,图,3-13,终端与指数脉冲发生器的连接,图,3-14,指数脉冲发生器的图表仿真波形,3.1.5,单频率调频波发生器,1.,放置单频率调频波发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,SFFM”,，则在预览窗口出现单频率调频波发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则单频率调频波发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。,2.,编辑单频率调频波发生器,(1),双击原理图中的单频率调频波发生器符号，出现,单频率调频波发生器的属性设置对话框，如图,3-15,所示。,其中，主要参数说明如下：,Offset,：电压偏置值,V,O,Amplitude,：电压幅值,V,A,。,Carrier Freq,：载波频率,f,C,。,Modulation Index,：调制指数,M,DI,。,Signal Freq,：信号频率,f,S,。,经调制后，输出信号为,(2),在图,3-15,中的“,Generator Name”,中输入脉冲发生器的名称，并在相应的项目中输入合适的值。,(3),设置完成后，单击“,OK”,按钮。,(4),用仿真图表观测输出波形。参照,3.1.4,节中的方法，得到如图,3-16,所示的波形。,图,3-15,单频率调频波发生器属性设置对话框,图,3-16,单频率调频波发生器图表仿真波形,3.1.6,分段线性激励源,1.,放置分段线性激励源,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,PWLIN”,，则在预览窗口出现分段线性激励源的符号。,(3),在编辑窗口双击，则分段线性激励源被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。,2.,编辑分段线性激励源,(1),双击原理图中的分段线性激励源符号，出现分段线性激励源的属性设置对话框，如图,3-17,所示。,图,3-17,分段线性激励源属性设置对话框,其中，主要参数说明如下。,Time/Voltages,项,用于显示波形，,X,轴为时间轴，,Y,轴为电压轴。单击右上的三角按钮，可弹出放大了的曲线编辑界面。,Scaling,项,X Mir,：横坐标,(,时间,),最小值显示。,X Ma,：横坐标,(,时间,),最大值显示。,Y Mir,：纵坐标,(,时间,),最小值显示。,Y Ma,：纵坐标,(,时间,),最大值显示。,Minimum,：最小上升,/,下降时间。,(2),在打开的分段线性激励源的图形编辑区中，用鼠标左键在任意点单击，则完成从原点到该点的一段直线，再把鼠标向右移动，在任意位置单击，又出现一连接的直线段，可编辑为自己满意的分段激励源曲线，如图,3-18,所示。,(3),用仿真图表可以观察到和编辑的图形一样的曲线，如图,3-19,所示。,图,3-18,分段线性激励源的任意图形编辑,图,3-19,分段线性激励源的图表仿真波形,3.1.7 FILE,信号发生器,1.,放置,FILE,信号发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,FILE”,，则在预览窗口出现,FILE,信号发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则,FILE,信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。,2.,编辑,FILE,信号发生器,(1),双击原理图中的,FILE,信号发生器符号，出现,FILE,信号发生器的属性设置对话框，如图,3-20,所示。,在“,Data File”,项输入数据文件的路径及文件名，或单击“,Browse”,按钮进行路径及文件名选择，即可使用电路中编制好的数据文件。,FILE,信号发生器与,PWLIN,信号源相同，只是数据由,ASCII,文件产生。,图,3-20 FILE,信号发生器的属性设置对话框,(2),在“,Generator Name”,文本框中输入发生器的名称，如“,FILE SOURCE”,。,(3),编辑完成后，单击“,OK”,按钮，完成信号源的设置。,(4),用模拟图表可观测输出曲线。,3.1.8,音频信号发生器,1.,放置音频信号发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,AUDIO”,，则在预览窗口出现音频信号发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则音频信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整,。,2.,编辑音频信号发生器,(1),双击原理图中的音频信号发生器符号，出现音频信号发生器的属性设置对话框，如图,3-21,所示,(2),在“,Generator Name”,项中输入自定义的音频信号发生器的名称，如“,AUDIO SOURCE”,，在“,WAV Audio File”,选项中，通过“,Browse”,浏览按钮找到一个“*,.wav”,音频文件，比如“,D:,speech_dft.wav,”,，加载进去。,(3),单击“,OK”,按钮完成设置。,(4),用图,3-22,接线来完成图表的仿真，观看音频波形，同时在音频信号发生器上接一扬声声器，可以,听到此文件播放的声音。扬声器元件的拾取可以直接输入“,SPEAKER”,，在出现的元件列表中选取后面的“,Library”,为“,ACTIVE”,的元件图,3-21,音频信号发生器的属性设置对话框,图,3-22,音频信号发生器的图表分析和与扬声器的连接,3.1.9,数字单稳态逻辑电平发生器,1.,放置数字单稳态逻辑电平发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,DSTATE”,，则在预览窗口出现数字单稳态逻辑电平发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则数字单稳态逻辑电平发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整,。,2.,编辑数字单稳态逻辑电平发生器,(1),双击原理图中的数字单稳态逻辑电平发生器符号，出现数字单稳态逻辑电平发生器的属性设置对话框，如图,3-23,所示。,(2),在“,Generator Name”,项中输入自定义的数字单稳态逻辑电平发生器的名称，如“,DSTATE 1”,，在“,State”,选项中，逻辑状态为,“,Weak Low”(,弱低电平,),。,图,3-23,数字单稳态逻辑电平发生器属性设置对话框,(3),单击“,OK”,按钮完成设置。,(4),照图,3-24,接线来完成图表的仿真。其中，,DSTATE 2,设为,“,Weak High”(,弱高电平,),状态。会发现图,3-24,中的信号源符号中，一个显示“,0”,，一个显示“1”,。图表仿真的结果，,DSTATE 1,信号源为绿色的低电平，与最下边的水平轴重叠；,DSTATE 2,信号源为红色的高电平，与最上顶水平线重叠。,图,3-24,数字单稳态逻辑电平发生器图表分析,3.1.10,数字单边沿信号发生器,数字单边沿信号为,从高电平变为低电平,的信号，或,从低电平变为高电平,的信号。,1.,放置数字单边沿信号发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,DEDGE”,，则在预览窗口出现数字单边沿信号发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则数字单边沿信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。,2.,编辑数字单边沿信号发生器,(1),双击原理图中的数字单边沿信号发生器符号，出现数字单边沿信号发生器的属性设置对话框，如图,3-25,所示。,(2),在“,Generator Name”,项中输入自定义的数字单边沿信号发生器的名称，如“,DEDGE 1”,，在“,Edge Polarity”,选项中，选中“,Positive(Low-To-,High)Edge,”,正边沿项。对于“,Edge,At(Secs,)”,项，输入“,500m”,，即选择边沿发生在,500ms,处。,(3),单击OK”,按钮完成设置。,(4),照图,3-26,接线来完成图表的仿真。其中，,DEDGE 2,设为“,Negative(High-To-,Low)Edge,”,负边沿，其他同,DEDGE 1,。观察图形仿真中的两个相反的单边沿信号。,图,3-25,数字单边沿信号发生器属性设置对话框,图,3-26,数字单边沿信号发生器图表分析,3.1.11,单周期数字脉冲发生器,1.,放置单周期数字脉冲发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,DPULSE”,，则在预览窗口出现数字单周期数字脉冲发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则单周期数字脉冲发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。,2.,编辑单周期数字脉冲发生器,(1),双击原理图中的单周期数字脉冲发生器符号，出现单周期数字脉冲发生器的属性设置对话框，如图,3-27,所示。,主要有以下参数设置。,Pulse Polarity(,脉冲极性,),：正脉冲,Positive Pulse,和负脉冲,Negative Pulse,。,Pulse Timing(,脉冲定时,),：,Start,Time(Secs,),为起始时刻；,Pulse,Width(Secs,),为脉宽；Stop,Time(Secs,),为停止时间。,(2),在“,Generator Name”,项中输入自定义的单周期数字脉冲发生器的名称，如“,DPULSE SOURCE”,，并在相应的项目中设置合适的值。,(3),单击“,OK”,按钮完成设置。,(4),照图,3-28,接线来完成图表的仿真。,图,3-27,单周期数字脉冲发生器属性设置对话框,图,3-28,单周期正脉冲图表仿真,3.1.12,数字时钟信号发生器,1.,放置数字时钟信号发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,DCLOCK”,，则在预览窗口出现数字时钟信号发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则数字时钟信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。,2.,编辑数字时钟信号发生器,(1),双击原理图中的数字时钟信号发生器符号，出现数字时钟信号发生器的属性设置对话框，如图,3-29,所示。,(2),在“,Generator Name”,项中输入自定义的数字时钟信号发生器的名称，如“,DCLOCK”,，并在“,Timing”,项中把“,Frequency”,频率,设为,1k(Hz),。,(3),单击“,OK”,按钮完成设置。,(4),照图,3-30接线来完成图表的仿真。因为时钟的周期为,1ms,，所以图表的时间轴设为,5m(s),，即观察,5,个周期。,图,3-29,数字时钟信号发生器属性对话框,图,3-30,数字时钟信号发生器图表仿真结果,3.1.13,数字模式信号发生器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击工具箱中的“,Generator Mode”,按钮图标，出现如图,3-1,所示的所有激励源名称列表。,(2),用鼠标左键单击“,DPATTERN”,，则在预览窗口出现数字模式信号发生器的符号。,(3),在编辑窗口双击，则数字模式信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。,2.,编辑数字模式信号发生器,(1),双击原理图中的数字模式信号发生器符号，出现数字模式信号发生器的属性设置对话框，如图,3-31,所示。,(2),在“,Generator Name”,项中输入自定义的数字模式信号发生器的名称，如“,DPATTERN”,其他各项的设置如图,3-31,所示。其中各项含义如下。,Initial State,：初始状态。,First Edge,At(Secs,),：第一个边沿位于几秒处。,Pulse,width(Secs,),：脉冲宽度。,Specific Number of Edges,：指定脉冲边沿数目。,Specific pulse train,：指定脉冲轨迹。,(3)在指定脉冲轨迹项的下边单击“,Edit”,按钮，出现如图,3-32,所示的数字模式发生器的轨迹编辑区。,(4),在图,3-32,中，通过单击鼠标可以确定轨迹，有高电平、低电平和浮动电平三种电平可以改变。单击“,OK”,按钮完成轨迹编辑，返回图,3-31,所示的属性对话框。,(5),单击“,OK”,按钮完成属性设置。,图,3-31,数字模式信号发生器属性对话框,图,3-32,数字模式信号发生器轨迹编辑,3.2,虚 拟 仪 器,Proteus ISIS,为用户提供了多种虚拟仪器，单击工具箱中的按钮，列出所有的虚拟仪器名称，如图,3-33,所示。其含义如表,3-3,所示,。,图,3-33,虚拟仪器列表,3.2.1,示波器,1.,放置虚拟示波器,(1),在,Proteus ISIS,环境中单击虚拟仪器模式“,Virtual Instrument Mode”,按钮图标，出现如图,3-33,所示的所有虚拟仪器名称列表。,(2),用鼠标左键单击列表区的“,OSCILLOSCOPE”,，则在预览窗口出现示波器的符号。,(3),在编辑窗口单击鼠标左键，出现示波器的拖动图像，拖动鼠标指针到合适位置，再次单击左键，示波器被放置到原理图编辑区中去。虚拟示波器的原理符号如图,3-34,所示。,2.,虚拟示波器的使用,(1),示波器的四个接线端,A,、,B,、,C,、,D,应分别接四路输入信号，信号的另一端应接地。该虚拟示波器能同时观看四路信号的波形。,(2),照图,3-35,接线。把,1kHz,、,1V,的正弦激励信号加到示波器的,A,通道。,图,3-34,虚拟示波器,图,3-35,正弦信号与示波器的接法,(3),按仿真运行按钮开始仿真，出现如图,3-36,所示的示波器运行界面。可以看到，左面的图形显示区有四条不同颜色的水平扫描线，其中,A,通道由于接了正弦信号，已经显示出正弦波形。,图,3-36,仿真运行后的示波器界面,(4),示波器的操作区共分为以下六部分。,Channel A,：,A,通道。,Channel B,：,B,通道。,Channel C,：,C,通道。,Channel D,：,D,通道。,Trigger,：触发。,Horizontal,：水平。,四个通道区：每个区的操作功能都一样。主要有两个旋钮，,“,Position”,用来调整波形的垂直位移；下面的旋钮用来调整波形的,Y,轴增益,，白色区域的刻度表示图形区每格对应的电压值。内旋钮是微调，外旋钮是粗调。在图形区读波形的电压时，会把内旋钮顺时针调到最右端。,触发区：其中,“,Level”,用来调节水平坐标，水平坐标只在调节时才显示。“,Auto”,按钮一般为红色选中,状态。,“,Cursors”,光标,按钮选中后，可以在图标区标注横坐标和纵坐标，从而读波形的电压和周期，如图,3-37,所示。单击右键可以出现快捷菜单，选择清除所有的标注坐标、打印及颜色设置。,水平区：,“,Position”,用来调整波形的左右位移，下面的旋钮调整扫描频率。当读周期时，应把内环的微调旋钮顺时针旋转到底。,图,3-37,触发区“,Cursors”,按钮的使用,3.2.2,逻辑分析仪,逻辑分析仪“,LOGIC ANALYSER”,是通过,将连续记录的输入信号存入到大的捕捉缓冲器,进行工作的。这是一个采样过程，具有可调的分辨率，用于定义可以记录的最短脉冲。在触发期间，驱动数据捕捉处理暂停，并监测输入数据。触发前后的数据都可显示。因其具有非常大的捕捉缓冲器,(,可存放,10 000,个采样数据,),，因此支持放大,/,缩小显示和全局显示。同时，用户还可移动测量标记，对脉冲宽度进行精确定时测量。,逻辑分析仪的原理符号如图,3-38,所示。其中,A0A15,为,16,路,数字信号输入,，,B0B3,为,总线输,入,，每条总线支持,16,位数据，主要用于接单片机的动态输出信号。运行后，可以显示,A0A15,、,B0B3,的数据输入波形。,图,3-38,逻辑分析仪,逻辑分析仪的使用方法如下：,(1),把逻辑分析仪放置到原理图编辑区，在,A0,输入端上接,10Hz,的方波时钟信号，,A1,接低电平，,A2,接高电平。,(2),单击仿真运行按钮，出现其操作界面，如图,3-39,所示。,(3),先调整一个分辨率，类似于示波器的扫描频率在图,3-39,中调捕捉分辨率“,Capture Resolution”,，单击光标按钮“,Cursors”,使其不显示。按捕捉按钮“,Capture”,，开始显示波形，该钮先变红，再变绿，稍后显示如图,3-39,所示的波形。,(4),调整水平显示范围旋钮“,Display Scale”,，或在图形区滚动鼠标滚轮，可调节波形，使其左右移动。,(5),如果希望的波形没有出现，可以再次调整分辨率，然后单击捕捉按钮，就能重新生成波形。,(5),如果希望的波形没有出现，可以再次调整分辨率，然后单击捕捉按钮，就能重新生成波形。,(6)“Cursors”,光标按下后，在图形区单击，可标记横坐标的数置，即可以测出波形的周期、脉宽等。,图,3-39,中可以观察到，,A0,通道显示方波，,A1,通道显示低电平，,A2,通道显示高电平，这两线紧挨着。其他没有接的输入,A3A15,一律显示低电平，,B0B3,由于不是单线而是总线，所以有两条高低电平来显示，如有输入，波形应为我们平时分析存储器读写时序时见到的数据或地址的波形。,图,3-39,逻辑分析仪的仿真界面,3.2.3,计数器,/,定时器,计数器,/,定时器“,COUNTER TIMER”,的原理符号及测试电路连线如图,3-40,所示。,CLK,为外加的,1kHz,方波时钟输入。,该仪器有如下三个输入端。,CLK,：计数和测频状态时，数字波的输入端CE,：计数使能端,(Counter Enable),，可通过计数器,/,定时器的属性设置对话框设为高电平或低电平有效，当此信号无效时，计数暂停，保持目前的计数值不变，一旦,CE,有效，计数继续进行。,RST,：复位端,(RESET),，可设为上升沿,(Low-High),或下降沿,(High-Low),有效。当有效沿到来时，计时或计数复位到,0,，然后立即从,0,开始计时或计数。,该仪器有,四种工作方式,，可通过属性设置对话框中的“,Operating Mode”,来选择，如图,3-41,所示。,Default,：缺省方式，系统设置为计数方式。,Time(secs,),：定时方式，相当于一个秒表，最多计,100,秒，精确到,1,微秒。,CLK,端无需外加输入信号，内部自动计时。由,CE,和,RST,端来控制暂停或重新从零开始计时。,图,3-40,计数器,/,定时器电路,图,3-41,计数器,/,定时器的工作方式设置,Time(hms,),：定时方式，相当于一个具有小时、分、秒的时钟，最多计,10,小时，精确到,1,毫秒。,CLK,端无需外加输入信号，内部自动计时。由,CE,和,RST,端来控制暂停或重新从零开始计时。,Frequency,：测频方式，在,CE,有效和,RST,没有复位的情况下，能稳定显示,CLK,端外加的数字波的频率。,Count,：计数方式，能够计外加时钟信号,CLK,的周期数，如图,3-40,中的计数显示，最多计满八位，即,99999999,。,下面来看一下计数器,/,定时器的两个应用示例。,(1),照图,3-42,接线,(,外部时钟输入不接,),，双击计数器,/,定时器元件，打开其属性设置对话框，如图,3-43,所示。设操作模式为“,Time(hms,)”,，即时钟方式；计时使能端设为“,High”,高电平有效，即开关合上为低电平时计时暂停；复位端设为“,Low-High”,，即上升沿有效。,图,3-42,计时模式的电路仿真,运行仿真，可显示如图,3-42,所示的计时方式，合上图中与,CE,相接的开关，则计时停止，打开开关则继续计时；合上与,RST,相接的开关再打开，计时清零后从零重新计时。,图,3-43,定时器的属性设置,(2),把计数器,/,定时器的属性照图,3-44,修改，设操作方式为“,Frequency”,测频，其他不变，照图,3-45,连接，设外接数字时钟的频率为,1kHz,，图中两个开关位于打开状态，运行仿真，出现如图,3-45,所示的测频结果。拨动两个开关可以看到使能和清零的效果,。,图,3-44,频率计的属性设置,图,3-45,测频时的电路仿真,3.2.4,虚拟终端,Proteus VSM,提供的虚拟终端相当于,键盘,和,屏幕,的双重功能，免去了上位机系统的仿真模型，使用户在用到单片机与上位机之间的串行通信时，直接由虚拟终端经,RS232,模型与单片机之间异步发送或接收数据。虚拟终端在运行仿真时会弹出一个仿真界面，当由,PC,机向单片机发送数据时，可以和实际的键盘关联，用户可以从键盘经虚拟终端输入数据；当接收到单片机发送来的数据后，虚拟终端相当于一个显示屏，会显示相应信息。虚拟终端的原理图符号如图,3-46,所示。,虚拟终端共有四个,接线端,，其中,RXD,为数据接收端，,TXD,为数据发送端，,RTS,为请求发送信号，,CTS,为清除传送，是对,RTS,的响应信号。,在使用虚拟终端时，首先要对其属性参数进行设置。双击元件，出现如图,3-47,所示的虚拟终端属性设置对话框。,图,3-46,虚拟终端的原理图符号,图,3-47,虚拟终端属性设置对话框,主要参数有下面几个。,Baud Rate,：波特率，范围为,300,57600b/s,。,Data Bits,：传输的数据位数，,7,位或,8,位。,Parity,：奇偶校验位，包括奇校验、偶校验和无校验。,Stop Bits,：停止位，具有,0,、,1,或,2,位停止位。,Send XON/XOFF,：第,9,位发送允许,/,禁止。,选择合适参数后，单击“,OK”,按钮，关闭对话框。运行仿真，弹出如图,3-48,所示的虚拟终端的仿真界面。,用户在图,3-48,所示的界面中可以看到从单片机发送来的数据，并能够通过键盘把数据输入该界面，然后发送给单片机。,虚拟终端的具体应用实例，读者可以参考本书第七章的,7.11,节。,图,3-48,虚拟终端的仿真界面,3.2.5 SPI,调试器,SPI(Serial,Peripheral Interface,，串行外设接口,),总线系统是,Motorola,公司提出的一种同步串行外设接口，允许,MCU,与各种外围设备以同步串行通信方式交换信息。,SPI Protocol,Debugger(SPI,调试器接口,),同时允许用户与,SPI,接口交互。这一调试器允许用户查看沿,SPI,总线发送的数据，同时也可向总线发送数据。,图,3-49,为,SPI,调试器的原理图符号。,此元件共有五个接线端。分别如下。,DIN,：接收数据端。,DOUT,：输出数据端。,SCK,：连接总线时钟端。,：从模式选择端，从模式时必须为低电平才能使终端响应；主模式时当数据正传输时此端为低电平。,TRIG,：输入端，能够把下一个存储序列放到,SPI,的输出序列中。,双击,SPI,的原理图符号，可以打开它的属性设置对话框，如图,3-50,所示。,图,3-49 SPI,的原理图符号,图,3-50 SPI,属性设置对话框,对话框主要参数如下。,SPI Mode,：有三种工作模式可选择，,Monitor,为监控模式，,Master,为主模式，,Slave,为从模式。,Master clock frequency in Hz,：主模式的时钟频率,(Hz),。,SCK Idle state is,：,SCK,空闲状态为高或者低，选择一个。,Sampling edge,：采样边，指定,DIN,引脚采样的边沿，选择,SCK,从空闲到激活状态，或从激活到空闲状态。,Bit order,：位顺序，指定一个传输数据的位顺序，可先传送最高位,MSB,，也可先传送最低位,LSB,。,1.,使用,SPI,调试器接收数据,(1),将,SCK,和,DIN,引脚连接到电路的相应端。,(2),将光标放置在,SPI,调试器之上，并使用组合键“,Ctrl+E,”,打开属性设置对话框进行参数设置，设,SPI,为从模式，时钟频率与外时钟一致。,(3),运行仿真，弹出,SPI,的仿真调试窗口，如图,3-51,所示。,(4),接收的数据将显示在窗口。,图,3-51 SPI,调试器的仿真界面,2.,使用,SPI,调试器传输数据,(1),将,SCK,和,DIN,引脚连接到电路的相应端。,(2),将光标放置在,SPI,调试器之上，并使用组合键“,Ctrl+E,”,打开属性设置对话框进行参数设置，把调试器设置为主模式。,(3),单击仿真按钮，弹出,SPI,的仿真调试窗口。,(4),单击仿真按钮的暂停键“,Pause”,，在调试窗口的右下方输入需要传输的数据。单击“,Queue”,按钮输入的数据将被放入到数据传输队列“,Buffered Sequences”,中，如图,3-52,所示，再次单击仿真运行按钮，数据发送出去。也可以按“,Add”,按钮把数据暂放到预传输序列中备用，需要时加到传输队列中。,(5),数据发送完后，“,Buffered Sequences”,清空，其上方的窗口显示发送信息，如图,3-53,所示。,图,3-52 SPI,调试器的数据传输,图,3-53 SPI,调试器的数据传输后的状态,3.2.6 I2C,调试器,1.I2C,总线介绍,I2C,总线是,Philips,公司推出的芯片间的串行传输总线。它只需要两根线,(,串行时钟线,SCL,和串行数据线,SDA),就能实现总线上各元器件的全双工同步数据传送，可以极为方便地构建系统和外围元器件扩展系统。,I2C,总线采用元器件地址的硬件设置方法，避免了通过软件寻址元器件片选线的方法，使硬件系统的扩展简单灵活。按照,I2C,总线规范，总线传输中的所有状态都生成相应的状态码，系统的主机能够依照状态码自动地进行总线管理，用户只要在程序中装入这些标准处理模块，根据数据操作要求完成,I2C,总线的初始化，启动,I2C,总线，就能自动完成规定的数据传送操作。由于,I2C,总线接口集成在片内，用户无须设计接口，使设计时间大为缩短，且从系统中直接移去芯片对总线上的其他芯片没有影响，方便了产品的升级。,2.I2C,调试器,虚拟仪器中的,I2C DEBUGGER,就是,I2C,调试器，允