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第1章 Proteus概述1

1.1 Proteus简介和历史1

1.1.1简介1

1.1.2历史2

1.2 Proteus的应用领域2

1.3 Proteus VSM组件3

1.4 Proteus设计流程3

1.4.1自顶向下设计4

1.4.2自下而上设计4

1.5 Proteus的安装方法5

1.6 Proteus的启动和退出8

1.7 Proteus的主页9

1.7.1菜单栏和工具栏10

1.7.2选项卡11

1.7.3准备开始框11

1.7.4开始框11

1.8 Proteus工程的新建12

1.9 Proteus的系统设置16

1.9.1全局设置16

1.9.2仿真设置17

1.9.3 PCB设计设置18

1.9.4崩溃报告设置19

第2章 Proteus ISIS基本操作23

2.1 ProteusISIS工作界面23

2.1.1编辑窗口23

2.1.2预览窗口25

2.1.3对象选择器25

2.1.4菜单栏与主工具栏26

2.1.5状态栏27

2.1.6工具箱27

2.1.7方向工具栏与仿真按钮29

2.2模板设置30

2.2.1模板风格设置30

2.2.2图表设置30

2.2.3图形设置31

2.2.4文本设置31

2.2.5图形文本设置32

2.2.6交点设置33

2.3系统参数设置33

2.3.1属性定义设置33

2.3.2图纸大小设置34

2.3.3文本编辑选项设置34

2.3.4快捷键设置34

2.3.5动画选项设置35

2.3.6仿真选项设置36

2.4 Proteus的元器件清单42

2.4.1 HTML View（查看 HTML）43

2.4.2 Property Editor（属性编辑器）44

2.4.3 BOM Template（BOM模板）44

2.4.4 BOM Categories（BOM类别）45

2.4.5 BOM Fields（BOM字段）45

2.4.6 Generate BOM（生成BOM）46

实例2-1原理图绘制实例47

第3章 Proteus ISIS电路图绘制50

3.1绘图模式及命令50

3.1.1 Component（元器件）模式51

3.1.2 Junction dot（节点）模式52

3.1.3 Wire label（连线标号）模式52

3.1.4 Text scripts（文字脚本）模式53

3.1.5 Buses（总线）模式55

3.1.6 Subcircuit（子电路）模式55

3.1.7 Terminals（终端）模式56

3.1.8 Device Pins（器件引脚）模式58

3.1.9 2D图形工具59

3.2导线的操作59

3.2.1两对象连线59

3.2.2连接点60

3.2.3重复布线60

3.2.4拖动连线60

3.2.5移走节点61

3.3对象的操作62

3.4绘制电路图进阶63

3.4.1替换元器件63

3.4.2隐藏引脚63

3.4.3设置头框64

3.4.4设置连线外观66

3.5典型实例66

实例3-1共发射极放大电路的绘制66

实例3-2 JK触发器组成的三位二进制同步计数器的绘制与测试69

实例3-3 KEYPAD的绘制及仿真72

实例3-4单片机控串行输入并行输出移位寄存器的绘制79

第4章 Proteus ISIS分析及仿真工具83

4.1虚拟仪器83

4.2探针86

4.3图表86

4.4激励源89

4.4.1直流信号发生器DC设置90

4.4.2幅度、频率、相位可控的正弦波发生器SINE设置90

4.4.3模拟脉冲发生器PULSE设置91

4.4.4指数脉冲发生器EXP设置92

4.4.5单频率调频波信号发生器SFFM设置93

4.4.6 PWLIN分段线性脉冲信号发生器设置93

4.4.7 FILE信号发生器设置93

4.4.8音频信号发生器AUDIO设置94

4.4.9单周期数字脉冲发生器DPULSE设置95

4.4.10数字单边沿信号发生器DEDGE设置96

4.4.11数字单稳态逻辑电平发生器DSTATE设置96

4.4.12数字时钟信号发生器DCLOCK设置97

4.4.13数字模式信号发生器DPATTERN设置97

4.5典型实例98

实例4-1共发射极放大电路分析98

实例4-2 ADC0832电路时序分析102

实例4-3共发射极应用低通滤波电路分析105

第5章 模拟电路设计及仿真109

5.1运算放大器基本应用电路109

5.1.1反相放大电路110

5.1.2同相放大电路111

5.1.3差动放大电路112

5.1.4加法运算电路114

5.1.5减法运算电路115

5.1.6微分运算电路116

5.1.7积分运算电路116

实例5-1 PID控制电路分析118

5.2测量放大电路与隔离放大电路120

5.2.1测量放大电路120

实例5-2测量放大器测温电路分析122

5.2.2隔离放大电路123

实例5-3模拟信号隔离放大电路分析124

5.3信号转换电路126

5.3.1电压比较电路126

5.3.2电压/频率转换电路131

5.3.3频率/电压转换电路132

5.3.4电压/电流转换电路133

5.3.5电流/电压转换电路134

5.4移相电路与相敏检波电路135

5.4.1移相电路135

5.4.2相敏检波电路137

实例5-4相敏检波器鉴相特性分析139

5.5信号细分电路140

实例5-5电阻链二倍频细分电路分析141

5.6有源滤波电路143

5.6.1低通滤波电路143

5.6.2高通滤波电路145

5.6.3带通滤波电路148

5.6.4带阻滤波电路149

5.7信号调制/解调电路150

5.7.1调幅电路151

5.7.2调频电路153

5.7.3调相电路155

5.8函数发生电路156

5.8.1正弦波信号发生电路156

实例5-6电容三点式振荡电路分析158

5.8.2矩形波信号发生电路161

5.8.3占空比可调的矩形波发生电路162

5.8.4三角波信号发生电路164

5.8.5锯齿波信号发生电路164

实例5-7集成函数发生器ICL8038电路分析164

第6章 数字电路设计及仿真169

6.1基本应用电路169

6.1.1双稳态触发器169

6.1.2寄存器/移位寄存器172

实例6-1 74LS194 8位双向移位寄存器分析172

6.1.3编码电路174

6.1.4译码电路176

实例6-2 CD4511译码显示电路分析177

6.1.5算术逻辑电路178

6.1.6多路选择器180

6.1.7数据分配器181

6.1.8加/减计数器182

6.2脉冲电路185

6.2.1 555定时器构成的多谐振荡器185

实例6-3占空比与频率均可调的多谐振荡器分析189

6.2.2矩形脉冲的整形191

6.3电容测量仪195

6.3.1电容测量仪设计原理195

6.3.2电容测量仪电路设计195

6.4多路电子抢答器199

6.4.1简单8路电子抢答器199

6.4.2 8路带数字显示电子抢答器200

第7章 单片机仿真205

7.1 Proteus与单片机仿真206

7.1.1创建源代码文件206

7.1.2编辑源代码程序207

7.1.3生成目标代码208

7.1.4使用第三方IDE208

7.1.5单步调试209

7.1.6断点调试210

7.1.7 Multi-CPU调试210

7.1.8弹出式窗口210

7.2 WinAVR编译器217

7.2.1 WinAVR编译器简介217

7.2.2安装WinAVR编译器218

7.2.3 WinAVR的使用220

7.3 ATmega16单片机概述225

7.3.1 AVR系列单片机特点225

7.3.2 ATmega 16总体结构227

7.4 I/O端口及其第二功能236

7.4.1端口A的第二功能236

7.4.2端口B的第二功能237

7.4.3端口C的第二功能238

7.4.4端口D的第二功能238

实例7-1使用Proteus仿真键盘控LED239

7.5中断处理243

7.5.1 ATmega16中断源243

7.5.2与中断相关的I/O寄存器244

7.5.3中断处理248

实例7-2使用Proteus仿真中断唤醒的键盘249

7.6 ADC模拟输入接口254

7.6.1 ADC特点254

7.6.2 ADC的工作方式255

7.6.3 ADC预分频器255

7.6.4 ADC的噪声抑制257

7.6.5与ADC相关的I/O寄存器258

7.6.6 ADC噪声消除技术261

实例7-3使用Proteus仿真简易电量计261

7.7通用串行接口UART266

7.7.1数据传送267

7.7.2数据接收267

7.7.3与UART相关的寄存器268

实例7-4使用Proteus仿真以查询方式与虚拟终端及单片机之间互相通信275

实例7-5使用Proteus仿真利用标准I/O流与虚拟终端通信调试280

7.8定时器/计数器284

7.8.1 T/C0285

7.8.2 T/C 1289

7.8.3 T/C2295

7.8.4定时器/计数器的预分频器297

实例7-6使用Proteus仿真T/C0定时闪烁LED灯298

实例7-7使用Proteus仿真T/C2产生信号T/C1进行捕获302

实例7-8使用Proteus仿真T/C1产生PWM信号控电机307

实例7-9使用Proteus仿真看门狗定时器313

7.9同步串行接口SPI315

7.9.1 SPI特性315

7.9.2 SPI工作模式316

7.9.3 SPI数据模式317

7.9.4与SPI相关的寄存器318

实例7-10使用Proteus仿真端口扩展320

7.10两线串行接口TWI326

7.10.1 TWI特性326

7.10.2 TWI的总线仲裁326

7.10.3 TWI的使用327

7.10.4与TWI相关的寄存器327

实例7-11使用Proteus仿真双芯片TWI通信330

7.11综合仿真336

实例7-12使用Proteus仿真DS18B20测温计336

实例7-13使用Proteus仿真电子万年历348

实例7-14使用Proteus仿真DS1302实时时钟362

第8章 PCB布板369

8.1 PCB概述369

8.2 Proteus ARES的工作界面369

8.2.1编辑窗口370

8.2.2预览窗口371

8.2.3对象选择器371

8.2.4菜单栏与主工具栏371

8.2.5状态栏373

8.2.6工具箱373

8.3 ARES系统设置375

8.3.1默认规则设置375

8.3.2网格设置376

8.3.3使用板层设置376

8.3.4板层对设置377

8.3.5文本风格设置377

8.3.6板的属性设置378

8.3.7从模板中调取技术数据379

8.3.8把当前版图保存为技术数据380

8.3.9显示选项设置380

8.3.10环境设置381

8.3.11选择过滤器设置382

8.3.12快捷键设置383

8.3.13颜色设置384

8.3.14区域操作设置384

8.3.15恢复默认设置385

实例8-1 PCB布板流程386

参考文献398