Proteus8——电子线路设计与仿真(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-06-13 11:13:45

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作者:刘德全

出版社:清华大学出版社

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Proteus8——电子线路设计与仿真

Proteus8——电子线路设计与仿真试读:

前言

Proteus是英国Labcenter公司研发的目前世界上最完善、最优秀的EDA软件之一。它具有二十几年的发展历程,引入国内后,得到了高校和社会的一致好评。国内大学(如清华大学、浙江大学、 杭州电子科技大学、华中科技大学、国防科技大学、西南交通大学、重庆大学等165所大学)都建立了Proteus虚拟仿真实验室,为科研、学习提供了很好的平台。

本书特色

为了更好地推动Proteus的学习和应用,在借鉴同类书籍经验的基础上,结合新的版本Proteus 8编写了本书。全书力求从应用角度出发,通过实例,对Proteus 8的功能、操作以及相关的应用进行详细介绍,书中的实例以配套电子资源的形式在清华大学出版社网站上提供。

本书重点介绍了Proteus 8的以下新功能与特点:(1)全新的Schematic Capture功能。(2)全新的ARES PCB Layout功能。(3)新增Home Page、Designer Explore、BOM、3D Viewer、Gerber等功能。(4)VSM Studio IDE集成微处理器开发环境介绍。(5)新增Active Popup Mode、WATTMETER工具的使用。(6)新增Teardtop(泪滴)操作。

本书结构

全书共分14章,具体内容概括如下:

第1章主要介绍EDA技术的发展历程、Proteus 8 EDA软件的主要功能和Proteus 8主界面操作,包含基于Framework的PDS.EXE应用程序将ISIS、ARES、3D Viewer等所有界面集成在一个框架并共享数据的主界面功能及应用。

第2章主要讲解绘制原理图的环境参数设置及原理的绘制与仿真,包括ISIS原理绘制界面的编辑窗口、预览窗口、对象选择器、菜单栏、命令工具、模式工具、旋转、镜像控制工具、交互式工具栏、状态栏等功能及应用。

第3章主要讲解元器件库的种类及常用元器件的使用和测试。

第4章主要讲解PAT属性工具、Search and Tag工具、Global Annotator、Design Explore、母版设计等工具的功能和使用。

第5章主要讲解对于复杂电路的平行电路设计和层次电路设计。

第6章主要讲解元器件的创建、符号和模型创建。

第7章主要讲解14种激励源、12种虚拟仪器和13种图表仿真的功能及应用。

第8章主要讲解原理图设计的后续报表、BOM、网络、打印输出等功能。

第9章主要讲解PCB设计基本概念和ARES PCB Layout的主要特点,界面、菜单栏、工具栏、模式工具栏等工具的功能与应用。

第10章主要讲解PCB封装库、器件放置、编辑和新建,PC设计规则和层设计以及封装的创建。

第11章主要讲解PCB原理图布局、布线和覆铜操作。

第12章主要讲解PCB数据的导出/导入,以及生产数据的产生,最后讲解Gerber的应用。

第13章主要讲解3D预览界面的操作以及功能。

第14章主要讲解VSM Studio IDE 环境设置以及嵌入式微处理器仿真。在此基础上研究了Proteus集成VSM Studio的功能与应用。

配套电子资源使用说明

本书配套电子资源包含了全书所有的实例应用,均按照章节存放在相应文件夹下,项目名称与书中的实例名称一致。另外,还包含各章配套的PPT。配套电子资源可以从清华大学出版社网站(http://www.tup.com.cn)的本书页面中下载。

致谢

本书在编写的过程中得到了广州市风标电子技术有限公司在技术方面的大力支持,在此表示感谢。感谢参与本书PPT制作的王旭东、郝海鹏、魏宗榘和伏亚强同学。本书的完成,离不开家人、领导、同事的大力支持,在此一并表示感谢。最后,感谢清华大学出版社的大力支持。

本书读者对象

本书适合作为本科教材和工程教材,既适于初学者,又适于高级读者。本书各章节既互相联系又相对独立,读者可根据自己的需要有选择地学习。

由于时间仓促,加之作者水平和经验有限,书中错漏之处肯定在所难免,敬请读者指正。联系邮箱:ldqzhh@163.com。作者2014年6月第1章 Proteus电路设计基本概述1.1 EDA技术概述

电子设计技术的核心就是EDA(Electronic Design Automation)技术。EDA技术是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术等最新成果而研制成的电子CAD通用软件包,主要能辅助进行IC设计、电子电路设计及PCB设计和系统级设计工作。EDA技术已有四十多年的发展历程,大致可分为以下3个阶段。

第一阶段:20世纪70年代,计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)阶段,人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑和PCB布局布线,取代了手工操作。

第二阶段:20世纪80年代,计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)阶段。与CAD相比,CAE除了有纯粹的图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网络表将两者结合在一起,实现了工程设计。CAE的主要功能是原理图输入、逻辑仿真、电路分析、自动布局布线和PCB后分析。

第三阶段:20世纪90年代,电子系统设计自动化(Electronic System Design Automation,ESDA)阶段。20世纪90年代,尽管CAD/CAE技术取得了巨大的成功,但并没有把人们从繁重的设计工作中彻底解放出来。在整个设计过程中,自动化和智能化程度还不高,各种EDA软件界面千差万别,学习和使用比较困难,并且各软件互不兼容,直接影响到设计环节间的衔接。基于以上不足,EDA技术继续发展,进入了以支持高级语言描述、可进行系统级仿真和综合技术为特征的第3代EDA技术——ESDA阶段。这一阶段采用一种新的设计概念、自顶向下(Top-Down)的设计方式和并行工程(concurrent engineering)的设计方法,设计者的精力主要集中在电子产品的准确定义上,EDA系统完成电子产品的系统级至物理级的设计。ESDA极大地提高了系统设计的效率,使广大的电子设计师开始实现“概念驱动工程”的梦想。设计师们摆脱了大量的辅助设计工作,而把精力集中于创造性的方案与概念构思上,从而极大地提高了设计效率,使设计更复杂的电路和系统成为可能,产品的研制周期大大缩短。这一阶段的基本特征是:设计人员按照“自顶向下”的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)实现,然后采用硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL)完成系统行为级设计,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件。这样的设计方法称为高层次的电子设计方法。具体的概念和实际设计方法请参考文献[1~11]等。

EDA工具软件按功能可大致可分为IC级辅助设计、电路级辅助设计和系统级辅助设计3类。 Proteus属于电路级辅助设计软件,是电子线路设计、仿真和PCB设计类EDA软件。(1)IC级辅助设计,即物理级设计,多由半导体厂家完成。(2)电路级设计主要是根据电路功能要求设计合理的方案,同时选择能实现该方案的合适元器件,然后根据具体的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真,包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析、瞬态分析。系统在进行仿真时,必须要有元件模型库的支持,计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。

仿真通过后,根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB板之前还可以进行后分析,包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析、可靠性分析等,并且可以将分析后的结果参数回注到电路图,进行第二次仿真,也称为后仿真,这一次仿真主要是检验 PCB板在实际工作环境中的可行性。

由此可见,电路级的EDA设计使电子工程师在实际的电子系统产生之前就可以全面地了解系统的功能特性和物理特性,从而将开发过程中出现的缺陷消灭在设计阶段,不仅缩短了开发时间,也降低了开发成本。(3)系统级设计。

进入20世纪90年代以来,电子信息类产品的开发出现了两个明显的特点:一是产品的复杂程度加深,二是产品的上市时限紧迫。然而,电路级设计本质上是基于门级描述的单层次设计,设计的所有工作(包括设计输入、仿真和分析、设计修改等)都是在基本逻辑门这一层次上进行的,显然这种设计方法不能适应新的形势,为此引入了一种高层次的电子设计方法,也称为系统级的设计方法。

高层次设计是一种“概念驱动式”设计,设计人员无须通过门级原理图描述电路,而是针对设计目标进行功能描述,由于摆脱了电路细节的束缚,设计人员可以把精力集中于创造性的概念构思与方案上,一旦这些概念构思以高层次描述的形式输入计算机后,EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。这样,新的概念得以迅速有效地转化为生产力,大大缩短了产品的研制周期。不仅如此,高层次设计只是定义系统的行为特性,可以不涉及实现工艺,在厂家综合库的支持下,利用综合优化工具可以将高层次描述转换成针对某种工艺优化的网络表,工艺转化变得轻松容易。

高层次设计步骤如下。

第一步:按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。

第二步:输入VHDL代码,这是高层次设计中最为普遍的输入方式。此外,还可以采用图形输入方式(框图、状态图等),这种输入方式具有直观、容易理解的优点。

第三步:将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计,还要进行代码级的功能仿真,主要是检验系统功能设计的正确性,因为对于大型设计,综合、适配要花费数小时,在综合前对源代码仿真,就可以大大减少设计重复的次数和时间,一般情况下可略去这一仿真步骤。

第四步:利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理,生成门级描述的网络表文件,这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。

综合优化是针对ASIC芯片供应商的某一产品系列进行的,所以综合的过程要在相应的厂家综合库支持下才能完成。综合后,可利用产生的网络表文件进行适配前的时序仿真,仿真过程不涉及具体器件的硬件特性,较为粗略。一般设计时,这一仿真步骤也可略去。

第五步:利用适配器将综合后的网络表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。适配完成后,产生多项设计结果,如适配报告,包括芯片内部资源利用情况、设计的布尔方程描述情况等;适配后的仿真模型;器件编程文件。根据适配后的仿真模型,可以进行适配后的时序仿真,因为已经得到器件的实际硬件特性(如时延特性),所以仿真结果能比较精确地预期未来芯片的实际性能。如果仿真结果达不到设计要求,就需要修改VHDL源代码或选择不同速度品质的器件,直至满足设计要求。

第六步:将适配器产生的器件编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量产品开发,通过更换相应的厂家综合库,可以很容易转由ASIC形式实现。1.2 Proteus EDA软件发展史

Proteus从推出到今天的8.1 Professional版本,其功能日益增强,特别是在单片机、嵌入式等方面的虚拟仿真是其他EDA软件无法媲美的。下面简单介绍Proteus 7.1版至8.1版中增加的微处理器及外围设备,以概括其发展历程。

2007年2月,Proteus 7.1面世,在微处理器方面添加了PIC24;对ARM7库增加了LPC2131/2/4/6/8和LPC2101/2/3;PIC18库扩展了PIC18F24J1/44J10/25J10/45J10;PIC16库扩展了 PIC16F877A/876A/874A/873A。在高级外设库里增加了ENC28J10 和RTL8019AS以太网控制器。

2007年7月,Proteus 7.2版诞生。增加了PIC16F882、PIC16F883、PIC16F884、PIC16F886、PIC16F887、PIC16F913、PIC16F914、PIC16F916、PIC16F917、PIC16F631、PIC16F677、PIC16F685、PIC16F687、PIC16F689、PIC16F690、PIC18F2450、PIC18F4450、PIC18F2445、PIC18F2550、PIC18F4445、PIC18F4550、PIC18F2448、PIC18F2553、PIC18F4448、PIC18F4553等微处理器,在虚拟仿真库中增加了USB元器件。

2008年5月,Proteus推出7.3版本。增加了EasyHDL脚本语言,微处理器增加了ATMEGA128、ATMEGA1280、ATMEGA1281、ATMEGA164P、ATMEGA168、ATMEGA168P、ATMEGA2560、ATMEGA2561、ATMEGA324P、ATMEGA328P、ATMEGA48、ATMEGA48P、ATMEGA640、ATMEGA644、ATMEGA644P、ATMEGA88、ATMEGA88P、ATTINY11、ATTINY12、ATTINY13、ATTINY15、ATTINY24、ATTINY25、ATTINY44、ATTINY45、ATTINY2313、ATTINY261、ATTINY461、ATTINY84、ATTINY85、ATTINY861。

2008年7月,Proteus推出7.4版本。增加的微处理器有dsPIC33FJ12GP201、dsPIC33FJ12GP202、dsPIC33FJ32GP202、dsPIC33FJ32GP204、dsPIC33FJ16GP304、dsPIC33FJ12MC201、dsPIC33FJ12MC202、dsPIC33FJ32MC202、dsPIC33FJ32MC204、dsPIC33FJ16MC304、ATtiny28L/48/88、ATmega1284P、ATmega162、ATmega165/165P、Atmega235/325P/3250/3250P、ATmega645/6450、ATmega8515/8535、AT90USB646、AT90USB1286。

2008年12月,Proteus推出7.5版本。增加的微处理器有PIC16F818/819、PIC18F2480/2580/4480/4580、PIC18F2585/2680/4585/4680、PIC18F1230/1330、ATmega169/169P/329/3290/329P/649/6490、8086+外设(8255、8253、8251和8279。

2009年7月,Proteus推出7.9版本。微处理器增加了PIC12F609/615、PIC18F63J90/64J90/65J90、PIC18F83J90/84J90/85J90PIC18F6390/6490/8390/8490、PIC18F6393/6493/8393/8493、PIC18F2682/2685/4682/4685;增加了BASCOM AVR 编译器和MSP430。

2010年1月,Proteus推出7.7版本。新增的微处理器有PIC18F8680、PIC18F8585、MSP430F2112、MSP430F2122、MSP430F2132、MSP430F2232、MSP430F2252、MSP430F2272、MSP430F233、MSP430F235、MSP430F247、MSP430F248、MSP430F249、MSP430F2330、MSP430F2350、MSP430F23570、MSP430F2410、MSP430F2416、MSP430F2417。

2010年10月,Proteus推出7.8版本。新增的微处理器有PIC24F04KA200、PIC24F04-KA20、PIC24F08KA101、PIC24F08KA102、PIC24F16KA101、PIC24F16KA102;新增VSM Stdio编译器;更多的8051、AVR、ARM实例。

2011年4月推出7.9版本。新增TMS320F280200DA/PT、TMS320F28020DA/PT、TMS320F28021DA/PT、TMS320F28022DA/PT、TMS320F28023DA/PT、TMS320-F28026DA/PT、TMS320F28027DA/PT、PIC12F1822、PIC16LF1824、PIC16LF1825、PIC16LF1826、PIC16LF1827、PIC16LF1828、PIC16LF1946、PIC16LF1947;PIC18-F23K22、PIC18F24K22、PIC18F25K22、PIC18F26K22、PIC18F43K22、PIC18F44K22、PIC18F45K22、PIC18F46K22、PIC18F65K22、PIC18F66K22、PIC18F67K22、PIC18-F85K22、PIC18F86K22、PIC18F87K22、PIC12F1840、PIC12LF1840。

2011年11月推出7.10版本。新增的微处理有ARM Cortex-M3、PIC16(L)F1516、PIC16(L)F1616、PIC16(L)F1617、PIC16(L)F1618、PIC16(L)F1619、PIC18(L)F24J50、PIC18(L)F25J50、PIC18(L)F26J50、PIC18(L)F44J50/ML、PIC18(L)F45J50/ML、PIC18(L)F46J50/ML(w/ AVDD,AVSS)、PIC18(L)F44J50/PT、PIC18(L)F45J50/PT、PIC18(L)F46J50/PT(w/out AVDD、AVSS)。

2013年3月推出8.0版本。8.0版本的界面发生了翻天覆地的变化,具体功能参阅1.3节。5月推出8.0 SP3版本。

2013年11月29日推出Professor 8.1 SP0版本。增加了PIC10(L)F32x嵌入式微处理器,VSM Studio IDE平台增加了Arduino AVR编译系统。在ARES PCB Layout环境中增加了泪滴操作。

上面简单介绍了版本的更新,在每次更新时还有一些新特点出现,请参阅Labcenter官方网站http://www.labcenter.com。1.3 Proteus 8体系结构及特点

Proteus是英国Labcenter Electronics公司研发的EDA工具软件,该软件可以进行模拟电路、数字电路、模/数混合电路的设计与仿真,PCB设计、脚本编程,还可以进行微处理器控制电路设计和实时仿真,具体功能如表1-1所示。Proteus主要有三大结构体系,即Schematic Capture、PCB Layout、VSM Studio IDE。表1-1 Proteus功能表

Proteus 8与以前的版本相比,除了保持以前版本的优良特点外,还有了很大的改变,主要表现在以下几个方面。(1)采用Integrated Application Framework新技术,将上述3个模块集成在一个界面内,实现了真正一体化的EDA设计理念。这3个软件可以运行在一个窗口内(称为标签式模式或单帧模式),也可以各自有一个单独界面(称为多帧模式),这与以前的版本界面一样。单帧模式往往会更好地满足笔记本电脑用户。而多帧模式适用于多显示器桌面设置,如图1-1所示。图1-1 多帧模式(2)Schematic Capture和PCB Layout共享一个数据库CDB(Common Database),CDB包含项目中所有的部件(parts)和元件(elements)的信息。部件代表ARES PCB中的物理组件,而元件代表在原理图上的逻辑组件。CDB数据还保存了部件和元件之间的联系,例如一个同类多组元器件(如74LS00,2输入4与非门,设在原理图中以U1:A,U1:B,U1:C,U1:D表示),如果对U1:A中的封装由DIL14改为SOL14,则系统自动更新ARES中的封装,也会自动更新原理图中U1:B,U1:C,U1:D的封装并自动更新原理图和PCB中的引脚。Proteus 8把ISIS原理图设计文件(*.DSN)、PCB Layout(*.LYT)、CDB以及VSM Studio(Firmware)和程序相关的代码保存在一个项目文件(*.PDSPRJ)里。(3)采用新的网络表管理方式,即Live Netlisting技术,该技术使在原理图Schematic上的变化立即反映在ARES、设计资源管理器和元器件清单中。同理,在ARES中的参数改变也会立即反映到原理图Schematic、设计资源管理器和元器件清单中,具体操作请参阅11.1.3节。(4)新的3D预览方案也支持ARES和3D Viewer之间实施更新数据,请参阅第13章。(5)Proteus 8提供了一个全新的所见即所得的BOM(Bill of Materials,元器件清单)界面,与ISIS之间实时更新,可以对BOM报表中的内容进行修改,如可视化的页眉页脚编辑器等;还可以对原理图进行反标注;设置元器件器件的订单代码、成本等参数;支持打印输出和生成多种文件格式输出。详细操作请参阅8.2节。(6)新的VSM Studio IDE(Integrated Development Environment)集成开发环境,使嵌入式微处理器编程与硬件调试更方便快捷。在Proteus 8 中,VSM studio IDE成为一个独立的应用程序,这样的好处主要有:固件自动加载成功后,自动编译生成目标处理器;新建项目向导,在选择目标处理器后,会自动生成一些固件基本的电路(如电源电路、复位电路等);既可以在原理图中调试,也可以在IDE中调试。

关于更多的VSM Studio IDE操作请参阅第14章。

Proteus 8还有其他的特点,更多的特点请参阅http://www.labcenter.com和http://www.vsmtronics.com/(广州风标电子技术有限公司网站)。1.3.1 Proteus VSM的主要功能

Proteus VSM(Virtual System Modeling,虚拟系统模型)是一个基于PROSPICE混合模型仿真器,主要由SPICE3F5模拟仿真其内核和快速事件驱动数字仿真器(fast event-driver digital simulator)组成。在Schematic Capture平台中,利用具有动画演示功能的器件或具有仿真模型的器件,当电路连接完成无错误后,单击运行按钮可以实现声、光等动态逼真的仿真。打开本书配套电子资源实例chap1中的Cap.pdsprj示例,如图1-2所示。先闭合SW1键(鼠标在SW1的图标处单击),断开SW2键(鼠标在SW2的图标处单击),单击ISIS Schematic Capture界面最下面的(运行仿真)按钮,运行原理图仿真,注意观察电解电容的电荷变化,电解电容开始充电,接电源的正极板带上了正电,接电源的负极带上了负电荷,随着通电时间的进行,电荷量也在逐渐增加,根据RC构成的电路原理,修改R1和C1的值,充电时间也会发生变化。导线上的箭头表示电流的方向,当C1上的电压值(即VM1的值,VM1为虚拟直流电压表)等于直流电压源的电压值时,停止充电,AM1(虚拟直流电流表)的电流值由开始的最大值逐渐变小,最终为0mA。断开SW1键,闭合SW2键,电容开始放电,灯炮的亮度由亮逐渐变暗(因为电容上的电荷在减少,灯泡的端电压在逐渐降低),当电容放电结束后,灯炮不完全发光了。AM2的电流值逐渐由大变小,最后变为0mA。图1-2 电容充放电交互式仿真

Proteus VSM仿真有交互式仿真和高级图表仿真(Advaced Simulation Feature,ASF)两种仿真方式。交互式仿真是一种直观地反映电路设计的仿真,如图1-2所示。高级图表仿真是把电路中某点对地的电压或电流相对时间轴或其他参数的波形绘制出来,打开配套电子资源实例中chap1中的DAC0808.pdsprj,其仿真效果图如图1-3所示。图1-3 DAC0808原理图及高级混合图表仿真

为了实现交互式仿真,Proteus提供了上万种具有SPICE模型元器件、3种探针、14种可编程的激励源、12种虚拟仪器等,具体的使用情况见第9~13章。1.3.2 Proteus PCB

Proteus PCB设计系统是基于高性能的网络表的设计系统,能够完成高效、高质量的PCB设计,可以进行3D PCB预览,也可以生成多种网络表格式和多种图形输出格式,以便与其他EDA软件相兼容,详见第10章。1.3.3 嵌入式微处理器交互式仿真

Proteus Studio是能够对目前多种型号的微处理器(如8051/52、ARM7、AVR、PIC10、PIC12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430、Micro、MAXIM(美信)系列、Cortex-3、TMS320C28X等系列)进行实时仿真、协同仿真、调试与测试的EDA工具,随着版本的提高,嵌入式微处理器不断增加,对嵌入微处理器的交互式仿真参见第14章。1.4 Proteus的安装、启动和退出1.4.1 Proteus 7安装升级到Proteus 8

Proteus有单机版和网络版,这里主要介绍单机版的安装。安装过程中请勿插入加密狗,直到安装提示后再插入加密狗。

第一步:将安装光盘放入光驱,出现自动运行界面,如图1-4所示。图1-4 光盘自动运行界面

About the CD:介绍光盘内容。

Install Proteus:安装Proteus软件。

Install VSM Studio:安装VSM仿真平台。

View Documents:查看光盘中的文档。

Labcenter Website:访问Labcenter的官方网站。

Exit CD Menu:退出光盘安装。

第二步:单击Install Proteus进行软件安装。

第三步:进行安装类型的选择,如图1-5所示。图1-5 安装类型的选择

Use a locally installed Licence Key:单机版和网络版服务器端安装选项。

Use a licence key installed on a server:网络版客户安装选项。

选择第一个单选按钮,单击Next按钮,进入第四步。

第四步:密钥安装。(1)进入Product Licence Key设置窗口,如果以前没有安装过Licence的话,弹出安装密钥对话框,如图1-6所示。图1-6 Product Licence key设置窗口(2)单击Next按钮,进入Licence Manager(密钥管理器)窗口进行Licence Key的安装,如图1-7所示。图1-7 Licence Manager窗口

单击Browse For Key File按钮寻找Licence(此Licence在光盘对应的Licence文件下),选中对应的Licence,单击Install按钮安装,当Licence显示于右边视窗时,表示Licence安装完毕。单击close按钮,系统弹出Licence的相关信息,如图1-8所示。图1-8 Licence的相关信息窗口

第五步:单击Next按钮,选择安装路径进行Proteus的安装。安装过程中出现USB硬件加密狗驱动安装的提示,如图1-9所示,此时确保加密狗未插在计算机中。

单击“确定”按钮进行下一步安装。

第六步:显示加密狗驱动安装完成,提示现在可以将Proteus USB加密狗插入到计算机空闲的USB插槽中。插入加密狗,红色指示灯亮,安装完成,如图1-9(b)所示。图1-9 安装USB硬件驱动

单击“确定”按钮继续安装,一直到最后单击Finish按钮完成安装,此时可以启动Proteus,或者升级到高版本。接下来升级到目前最高的版本Proteus 8.1 SP0版本。单击桌面上的任务栏“开始”→Proteus Professional→Update Manager命令,系统开始软件更新,若有更新内容则弹出更新窗口管理器,如图1-10所示。选择更新版本,单击Install按钮进行升级安装,这里选择Proteus 8更新。更新完毕后弹出Proeus 8欢迎安装界面,如图1-11所示。单击Next按钮,弹出Labcenter Licence协议,如图1-12所示。勾选I accept the terms of this agreement,单击Next按钮进入Licence 的类型(单机版或者网络版)设置,如图1-13所示。选择单机版,单击Next按钮,弹出密钥详细信息,如图1-14所示。单击Next按钮进入导入以前版本的格式、模板和库文件界面,如图1-15所示。单击Next 按钮,进入安装方式选择(典型或者自定义),如图1-16所示。单击Next按钮,选择安装路径,单击Next按钮,进入开始菜单快捷方式安装路径选择,如图1-17所示。选择合适路径后,单击Next按钮,弹出开始安装窗口,如图1-18所示。单击Install按钮开始安装软件,如图1-19所示。安装完成时的界面如图1-20所示。图1-10 Update Manager窗口图1-11 Proteus 8欢迎安装界面图1-12 Labcenter Licence协议窗口图1-13 Licence类型选择图1-14 Licence密钥信息图1-15 风格、模板和库文件导入图1-16 安装方式选择图1-17 选择开始菜单中的快捷方式路径图1-18 开始安装界面图1-19 安装程序的过程图1-20 安装完成界面1.4.2 Proteus启动

Proteus安装成功以后,有3种方式可以启动:(1)单击图1-20安装完成界面中的Run Proteus 8 Professional按钮。(2)双击击桌面Proteus 8 Professional图标。(3)单击任务栏“开始”→Proteus 8 Professional→Proteus 8 Professional菜单命令,如图1-21所示。图1-21 Proteus 8菜单

启动Proteus 8,如图1-22所示。数秒后进入Proteus 8软件界面,如图1-23所示。由图1-23可以看出Proteus 8软件改变了以前的格式,成为真正的一体化EDA软件。图1-22 Proteus 8启动界面图1-23 Proteus软件的Home Page界面1.4.3 Proteus关闭

Proteus的关闭有两种方式:(1)单击标题栏中的关闭按钮。(2)选择File菜单栏中的Exit Application命令,或者直接按快捷键Alt+F4。1.5 Proteus 8界面操作

启动Proteus后,进入到Proteus主界面,如图1-23所示。主界面主要包括主菜单栏、主工具栏和主页三大部分。1.5.1 主菜单栏

主菜单栏包括File菜单、System菜单和Help菜单,下面讲解各菜单的功能。1.5.1.1 File菜单

File菜单主要功能是新建项目和对项目的其他操作,具体功能如图1-24所示。图1-24 File菜单栏1.5.1.2 System菜单

System菜单的主要功能是进行系统参数设置、更新管理和语言版本更新。System菜单的主要功能如图1-25所示。图1-25 System菜单

1. System Settings(系统设置)

单击该命令弹出系统参数设置对话框,如图1-26所示,主要包括Global Settings、Simulation Settings、PCB Design Settings和Crash Reporting四项参数设置。图1-26 System Settings窗口

1)Global Settings(全局参数设置)

全局参数设置主要包括Initial Folder For Projects、Template folders、Library folders、Datasheet folder、Maximum Undo Level和Autosave Interval六项参数,各参数的功能如下。(1)Initial Folder For Projects(设置项目初始化路径)。

Initial Folder For Projects设置用户项目(*.pdsprj)保存/打开的默认路径,勾选其下面的3种方式之一。默认路径主要包括以下几种。

Initial folder is My Documents:取自Windows我的文档。

Initial folder is always the same one that was used last:同上一次打开的文件路径。

Initial folder is always the following:默认文件路径如下。当选择该方式时,其下的路径设置文本处于可操作状态,单击右侧的按钮弹出Windows浏览文件窗口,设置相应路径。(2)Library Locale:元器件库符号表示法选择。有3种模式:Generic(通用)、European(欧洲)和North American(北美)。

默认为通用模式,在此模式下,如果器件有欧洲模式和北美模式,则在元器件库中同时显示。欧洲模式和北美模图1-27 不同模式下的电阻符号式只是显示时器件外形不同而已,功能相同。例如,图1-27所示为电阻的显示符号。(3)添加和删除文件夹以及文件夹路径排序。

主要包括Template folders(模板文件夹路径)、Library folders(库文件夹路径)和Datasheet folder(下载元器件说明文件默认保存路径)3个路径的设置,这些路径既可以添加也可以删除。

单击右侧的按钮弹出Windows的浏览文件窗口,添加相应的路径。

若要删除某一路径,可先选中该路径,单击对应的按钮。

选中文件夹路径后,单击按钮或者按钮可以对文件路径进行上移或下移排序操作。(4)撤销次数和自动保存参数设置。

Maximum Undo Level:最大的撤销次数,默认为20次,单击数值增减按钮修改最大的撤销次数。

Autosave Interval(mins):自动保存的时间间隔,单位为分。单击数值增减按钮设置自动保存时间。

Proteus 8包括一个全面的备份和恢复系统,以帮助用户在运行时发生崩溃或应用程序被挂起时能够启动自动保护功能。系统会自动生成两个备份文件,一个是Last Loaded “项目名.pdsbak”,另一个是Backup of “项目名.pdsbak”。(5)N.B.是Nota Bene的缩写。

注意:元件库路径和局部设置必须等Proteus软件重启后才能生效。

2)Simulation Settings(仿真模型路径设置)

Simulation Settings选项卡如图1-28所示,主要参数如下。

Simulation Mode and Mudule Folders(仿真模型路径)和Path to folder for simulation results(仿真结果路径):设置方法与前面的文件夹路径的添加、删除和排序方法相同。图1-28 Simulator Settings选项卡

Limit maximum disk space used for simulation results to:用于设置保存仿真结果的最大空间,默认为10000KB,单击右侧的数值增减按钮可以修改保存空间的大小。

3)PCB Design Settings(PCB CAD/CAM文件输出路径设置)

PCB CAD/CAM文件输出路径设置对话框如图1-29所示,其主要参数如下。

Use project directory:使用项目文件路径,当该选项有效时,路径采用当前项目所在的文件路径,上面的路径文本框不可设置。

Use path specified above:自定义路径,当该项有效时,其上的路径文本框可以设置,单击按钮弹出浏览文件夹对话框,在其中设置自定义路径。图1-29 PCB Design Settings选项卡

4)Crash Reporting(崩溃报告设置)

Crash Reporting选项卡如图1-30所示,其主要参数如下。图1-30 Crash Reporting选项卡(1)Upload Reports to Labcenter(向Labcenter加载错误报告)。

Never:从不加载,即该功能被禁止。

Prompt:提示加载,默认方式。

Always:随时加载。(2)Check for Solutions every 10 days:每隔10天检查解决方案。(3)Remove old tickets after 90 days:每隔90天移除旧的信息。

最后两个参数可以通过数值增减按钮进行修改。图1-31 崩溃信息发送消息框)

当软件意外崩溃时,一般会在重新启动时发送崩溃信息到Labcenter服务站,如图1-31所示。在New面板中显示具体的报告信息,如图1-32所示。图1-32 崩溃信息

2. Check for updates

该菜单命令实现自动更新,等价于Home Page中的New面板中的更新,详见1.5.3节。

3. Repair language pack

该命令修复或者更新语言版本。这将删除现有的语言包,然后提示一个文件的位置或检查更新的语言包的更新服务器。选择该命令,弹出如图1-33所示的对话框,单击Download按钮进行下载;也可以单击Select File按钮,选择语言安装包的存放路径后进行安装;单击“取消”按钮放弃语言修复。图1-33 语言修复对话框1.5.1.3 Help菜单

Help菜单主要提供帮助信息,其功能如图1-34所示。图1-34 Help菜单1.5.2 主工具栏

主工具栏是显示位图式按钮的控制条,位图式按钮用来执行命令功能,如图1-35所示,主要包括项目工具栏(project toolbar或者file I/O toolbar)和应用模块工具栏(application module toolbar),为了与后面章节中的工具栏区别,统称该工具栏为主工具栏。主工具栏的具体功能如表1-2所示。图1-35 主工具栏表1-2 主工具栏功能1.5.3 主页

主页(Home Page)是Proteus 8相对于低版本应用的新模块,其主要功能如下:(1)快速的超链接帮助信息。(2)系统快捷操作面板。

操作面板主要包括Getting Started面板、Help面板、About面板、Start面板和News面板共5个面板,下面详细介绍这些面板的功能。1.5.3.1 Getting Started面板

Getting Started面板主要提供系统功能的帮助信息。

Schematic Capture:ISIS教程。同ISIS环境下的菜单Help→Schematic Capture Tutorial命令。

PCB Layout:ARES教程。同ARES环境下的菜单Help→PCB Layout Tutorial命令。

Simulation:Proteus VSM教程。

Migration Guide:Proteus 8新增功能说明以及Proteus 7.X版本的新增超链接说明。1.5.3.2 Help面板

Help面板提供了系统功能的详细参考手册。

Help Home:Proeus 8框架帮助信息。

Schematic Capture:ISIS使用说明。同ISIS环境下的菜单Help→Schematic Capture Help命令。

PCB Layout:ARES使用说明。同ARES环境下的菜单Help→PCB Layout Help命令。

Simulation:Proteus VSM帮助信息。1.5.3.3 About面板

About面板主要显示Proteus的版本信息、用户信息、操作系统信息和官方网址等信息。1.5.3.4 Start面板

Start面板提供创建项目、打开项目、导入项目、打开系统项目实例等功能,并显示最近的项目名称及路径。

1. Open Project(打开项目)

打开用户已创建的项目有两种方式。(1)对于最近操作过的项目,可以双击Recent Projects列表中的对应的项目行。如图1-36中箭头所示,或者单击More展开最近操作的所有项目。图1-36 打开最近项目(2)单击按钮(相当于菜单File→Open Project命令),弹出打开项目窗口,选择具体路径和文件名,单击“打开”按钮即可打开用户创建的项目文件,如图1-37所示。图1-37 打开用户项目窗口

2. New Project(新建项目)

单击按钮(相当于菜单File→New Project命令),弹出创建新项目向导对话框,如图1-38所示。图1-38 新建项目向导

Name:项目名称,其后缀为*.pdsprj。

Path:项目保存的路径,默认路径为执行System→System settings菜单命令时设置的初始路径。单击Browse按钮可以设置路径,也可以直接在文本框中输入路径。

New Project:新建项目。

From Development Board:从开发板实例上快速创建项目,如图1-39所示。选择相应的模板,单击Finish按钮完成项目创建。图1-39 选择From Development Board项

如果创建自己所需的项目,一般选择New Project项,单击Next按钮进行下一步设置,弹出如图1-40所示的原理图配置对话框。选择合适的原理图纸大小后单击Next按钮进行PCB参数设置,如图1-41所示。图1-40 原理图图纸选择

选择合适的PCB模板后单击Next按钮,进入嵌入式微处理器参数配置,如图1-42所示,其中:

Family:微处理器IP核选择。默认为8051 IP核,如图1-42所示。单击下拉按钮可选择其他IP核,如图1-43所示。这里以8051 IP核为例。图1-41 PCB设置向导图1-42 固件参数选择

Contoller:微处理器选择,单击下拉按钮选择支持8051 IP核的具体微处理器,IP核对应的微处理器见附录A。

Compiler:编译器选择。单击Compilers按钮选择ProteusVSM支持的编译器,如果该编译器没有匹配安装,则在其编译器后面备注“not configured”字样,如图1-44所示。单击按钮可以对编译器进行配置,详见第14章。图1-43 IP核列表图1-44 Proteus支持的51编译器

Create Quick Start Files:是否快速生成Code格式文件,勾选表示快速创建程序代码,如图1-45所示;否则创建空白Code文件,如图1-46所示。图1-45 快速代码格式文件图1-46 空白代码

3. Import Legacy Project导入以前版本的设计文件

Proteus 8版本开始,所有的设计都集成在一个项目内,真正实现了一体化设计,为了与以前旧版本的兼容,Proteus 8提供了Import Legacy Project可以实现旧版本与新版本的兼容。单击按钮弹出如图1-47所示的对话框。图1-47 Import Legacy Project对话框

1)Legacy Files以前版本文件信息

Schematic项:输入原理图文件,直接在文本栏内输入低版本的设计文件(*.DSN),或者单击Browse按钮,弹出Legacy ISIS Schematic窗口,选择低版本设计文件。单击Clear按钮命令用于清除设计文件。

Layout项:导入低版本的PCB文件(*.LYT),操作同上。

VSM Studio项:导入低版本的VSM Studio程序仿真文件(*.VSMPRJ),操作同上。

2)Imported Project(生成新项目参数)

Name:项目名称。

Path:保存路径,可以直接输入或者单击Browse按钮进行路径选择。

4. Open Project(打开系统项目实例)

单击按钮,弹出系统实例浏览窗口,如图1-48所示。图1-48 系统示例浏览窗口

1)Keyword(关键字)

输入要打开的相关示例的关键字,或者单击下拉按钮选择系统提供的关键字,如图1-49所示。在用关键查找时可以勾选Match Whole Words Only(只查找关键字完全匹配)项进行精确选择。输入关键字后,系统自动按照关键字查找,如果查找到项目,则在Category、Sub-category和Results列表中显示相应的搜索结果,并且Results中会显示搜索到的项目的总数,如图1-48中的圆圈所示。

2)Category(类)和Sub-category(子类)

类和子类主要显示与关键字有关的项目保存的类和子类,单击相应的类和子类可以快速定位搜索到的系统实例,主要的类和子类如图1-50所示。图1-49 系统关键字图1-50 类和子类

3)Results(结果)

Results列表列出了与关键搜索有关的结果,双击对应的行可以打开实例,或者选中所在的行后单击“打开”按钮也可以打开实例。

4)Details详细信息

Details列表列出了对Results中选中的实例的说明,主要包含其项目名称以及所属的类和子类,如果示例中有微处理芯片,则对应的IP核、微处理器名称和编译器等信息也会显示。

5)按钮

单击“打开”按钮用于打开Results列表中所选中的项目;单击Cancel按钮取消打开并退出系统示例浏览窗口。1.5.3.5 News面板

News面板主要提供自动更新、手动更新、新版本特性、快速入门视频和信息显示等功能,单击相应的命令或者超链接进行相应的操作。在Proteus的官方网站也提供了很多学习视频。

当系统启动后自动检测版本更新,如果有更高版本则会在News面板中显示,如图1-51所示,并且News面板的底部显示相关状态信息。在News面板中还提供了大量的视频超链接,为学习Proteus提供了一个很好的平台,如图1-52所示。图1-51 更新安装图1-52 手动更新1.6 Application Framework

在Proteus 8中所有的窗口都集成在一个框架(framework)里,包含Proteus Home Page、Schematic Capture、ARES PCB Layout、3D PCB Viewer、Bill of Materials、Design Explorer、Gerber Viewer和VSM Studio IDE共8个标签页,如图1-53所示。这8个标签页可以通过相应工具栏上的按钮打开,详见1.5.2节。图1-53 Framework界面

1. 标签页窗口的打开

标签页窗口的打开有两种方式:(1)在新建项目时如果创建了标签页,如Schematic Capture、PCB Layout、Source Code(创建固件IP),则完成新建项目后会自动打开相应的标签页。(2)单击工具栏上的按钮。

2. 标签页的关闭

单击标签页上的按钮即可关闭标签页。

3. 单帧模式和多帧模式的切换

上述8种标签页有单帧模式和多帧模式两种显示方式,而且两种方式之间可以进行切换。在单帧模式下,在标签页名称处双击即转变为多帧模式。如果用户的系统连接了多个显示器,可以直接拖曳标签页名称到另一个显示器中,如图1-54所示。在多帧模式下,将一个窗口拖到另一窗口内,则窗口自动合在一起,变为单帧模式。如果关闭其中的一个窗口,在另一个窗口中再次打开,则自动进入单帧模式,在后一种方式中会弹出如图1-55所示的窗口,其中Save Change to the current Project询问是否保存到当前项目,勾选该项选择表示保存;Close Window表示只关闭当前标签页窗口,为默认方式;Quit Proteus表示退出Proteus软件;Cancel表示放弃。除了上述8种标签页外,Maximized graph window(最大化的图表仿真窗口)也具有此功能。图1-54 多帧模式图1-55 关闭单帧模式1.7 应用实例

将Proteus 7.10版本系统实例中的8051 Stepper Motor Controller导入到Proteus 8中并保存为Stepper.dpsprj项目,并在单帧模式和多帧模式下观察程序的运行情况。

启动Proteus 8,在Home Page页单击Start面板中Import Legacy命令,在弹出的Import Legacy Project窗口分别输入相关参数(一般情况下,在输入原理图时,如果其带有VSM Studio文件则会自动导入),如图1-56所示。单击Import按钮完成数据的导入,并自动进入Proteus单帧模式,如图1-57所示。图1-56 导入项目文件图1-57 Stepper项目(单帧模式)

单击按钮,启动交互式仿真。单击原理图中的Reverse或者Forward按钮,可以观察到按钮控制步进电机顺时针转动或者逆时针转动。单击按钮,打开Source Code。窗口观察程序的执行情况(具体参考第14章),如图1-58所示,此时Source Code和Schematic Capture在同一窗口,即单帧模式,单击其中一个标签,实现单帧模式与多帧模式的切换。多帧模式窗口如图1-59所示。以电机按钮为中心放大原理图,在Source Code窗口中执行程序,当执行到键盘扫程序时,单击相应的按钮执行对应的键盘程序,并观察电机的转动情况。图1-58 Source Code窗口(单帧模式)图1-59 多帧模式第2章 Schematic Capture电路设计与仿真Proteus和其他EDA工具一样提供了功能强大的原理图编辑工具,但它还提供了交互式仿真和图表仿真,这是其他EDA软件无法与之媲美的。Proteus 8 Schematic Capture的主要特点如下。(1)个性化的编辑环境。用户可以根据自己的爱好设置线宽、颜色、字体、填充类型、自动保存时间和仿真参数等设置。(2)自动捕捉、自动连线和自动标注。(3)丰富的元器件库。系统启动后,元器件库自动装载。可以实现单片机仿真和SPICE电路仿真结合,可以仿真模拟电路、数字电路、单片机、嵌入式和外围电路组成的系统、RS232动态仿真、I2C调试器、信号源、键盘、数码管、LCD显示器和点阵显示器等。(4)支持总线和网络标号。(5)层次化电路设计。(6)属性分配工具(PAT)。(7)电路规则参数检测(Electric Rules Check,ERC),元器件清单(Bill of Material,BOM)和多种图形格式输出。(8)输出多种网络表格式。(9)提供软件调试功能,参阅第14章。总之,Proteus是一款功能强大、性能稳定的EDA设计软件。2.1 Schematic Capture界面

打开Schematic Capture原理图绘制界面的方法主要有以下两种:(1)选择主菜单栏File→New Project或者选择Home Page中的New Project命令进行创建,详见1.5节。(2)单击主工具栏上的按钮(ISIS表示Intelligent Schematic Input System,即智能原理图输入系统)。

上述两种方法都可以进入Schematic Capture原理图绘制界面,如图2-1所示。

从图2-1可以看出,Schematic Capture界面主要包括标题栏、菜单栏、命令工具栏、预览窗口、旋转工具、对象选择器、模式工具栏、仿真按钮、原理图编辑区和信息栏等。下面详细介绍这些模块的功能。图2-1 Schematic Capture界面2.1.1 原理图编辑区

点状的栅格(或直线式栅格,有时无栅格)区域为原理图绘制区域,其主要功能用于放置元器件并进行连线绘制原理图、制作元器件模型、设计制作各种符号和ASF图表生成等,是各种电路仿真效果显示的平台。原理图编辑窗口中蓝色的方框(用户可以定义大小)内为原理图编辑区,所有的电路设计必须在此框内完成,在以后的章节中原理图编辑窗口一般指的是原理图编辑区。原理图编辑区的主要操作如下。

1. 编辑窗口的移动

Schematic Capture编辑窗口内没有滚动条,可通过以下几种方式实现对编辑窗口的移动。(1)单击预览窗口后,移动鼠标可改变电路图区域的视野,详见2.1.4节。(2)在编辑窗口中通过滚动鼠标中间滑轮实现编辑窗口以鼠标为中心放大或者缩小,此模式称为Track-pan模式。(3)在编辑窗口中,按住Shift键,移动鼠标向编辑区上、下、左、右边框移动可以实现编辑区的相应移动,此模式称为Shift-Pan模式。

2. 编辑窗口的缩放

使用编辑窗口的缩放命令也可以实现编辑区的缩放,这些命令主要包括View菜单下的Zoom In(放大,快捷键F5)、Zoom Out(缩小,快捷键F6)、Zoom To View Entire(全局缩放,快捷键F8)、Zoom to Area(区域缩放)4条命令;或者使用工具栏内的(分别为Zoom In、Zoom Out、Zoom To View Entire和Zoom to Area)缩放命令进行缩放。其中要进行区域缩放时,首先触发Zoom to Area命令,鼠标变为形状,按住左键拖动选择要缩放的区域,然后释放左键,则以选择区域为中心进行缩放;其余缩放都是触发命令后以编辑区中心(或者坐标原点,以符号为标识)为中心进行缩放。

3. 编辑窗口网格线格式设置

编辑窗口中的栅格可以帮助对齐元器件,选择菜单栏中的View→Grid命令实现直线式网格、点栅格线和无网格之间的切换,或者直接使用快捷键G实现切换。网格之间的距离可以通过菜单View→Snap命令改变当前的捕捉设置。直线式网格、点栅格线和无网格的效果如图2-2所示。图2-2 网格线格式显示2.1.2 预览窗口(Overview Window)

预览窗口用于显示对象选择器中选中的对象或者改变编辑窗口的预览视野。预览窗口的具体功能如下。(1)通过预览窗口显示编辑窗口对象(包括电路图、二维符号和图片等)的视野,在ISIS Schematic Capture启动后,预览窗口默认显示编辑窗口对象的布局,如图2-3(a)所示。在预览窗口中有两个框,蓝色框表示当前编辑区域的边界,绿色框表示当前编辑窗口显示区域(这两个区域边界使用蓝色还是绿色可以由用户设定,参见2.2.2.1节的图2-30中的Work Area Box Colour 和World Box Colour选项)。在预览窗口上单击,编辑窗口则以单击位置为中心重新刷新编辑窗口,形成新的视野区域。此时移动鼠标(注意单击后再移动,如果直接移动,编辑窗口不会刷新),绿色框也会随着鼠标的移动而移动,而编辑窗口的视野区域也不断地刷新。(2)在对象选择器中选中一个对象时,预览窗口显示选中对象的符号,如图2-3(b)所示。(3)选中对象选择器中某一对象,单击旋转工具按钮旋转对象时,预览窗口显示旋转后的对象的符号,如图2-3(c)所示。图2-3 对象选择器的功能

上述(2)和(3)的功能可以看成对对象选择器中选中的对象进行操作,因此对象选择器总体来看有两大功能,这两种功能在单击对象选择器中某一对象或者单击编辑窗口时实现自动切换。2.1.3 对象选择器(Object Selector)

对象选择器根据所选择的不同的模式工具显示不同的内容,可以显示元器件、终端、图表、信号发生器、虚拟仪器和二维符号等。以单击元器件模式(Component mode)为例,对象选择器如图2-4所示。图2-4 元器件模式下的对象选择器

对象选择器中的按钮根据所选择的不同的模式工具显示也不相同,主要按钮有以下几个:P按钮,表示从元器件库中选择元器件(Pick from Libraries);L按钮,表示打开元器件库管理(Library Manager);C按钮,表示创建(Create);E按钮,表示编辑(Edit)。

对象选择器窗口在默认情况下是显示的,当然也可以隐藏,具体操作如下。

在对象选择器窗口右击,在弹出的快捷菜单中选择Auto Hide命令,该项被勾选表示隐藏对象选择器,当鼠标移动到其他位置时,对象选择器自动隐藏;当鼠标放在隐藏位置处时,对象选择器自动展开。隐藏对象选择器的操作及显示情况如图2-5所示(以元器件模式为例)。图2-5 隐藏对象选择器2.1.4 标题栏

标题栏位于窗口的最顶部,用于指示当前设计的项目名称,标题栏也包含程序图标、项目名称、最小化、最大化、还原和关闭按钮。单击图标弹出下拉菜单,或者在标题栏上右击,在弹出的快捷菜单中选择相应的命令也可以实现窗口的改变,如图2-6所示。图2-6 改变窗口大小的操作2.1.5 菜单栏

菜单栏中的各种命令可以实现ISIS Schematic Capture操作的所有功能,主要包括File(文件)菜单、Edit(编辑)菜单、View(视图)菜单、Tools(工具栏)菜单、Design(设计)菜单、Graph(绘图)菜单、Debug(调试)菜单、Library(元器件库)菜单、Template(模板)菜单、System(系统)菜单和Help(帮助)菜单共11个下拉菜单。本节主要介绍各个菜单的功能,部分菜单的详细功能将在后续章节中介绍。2.1.5.1 File菜单

File菜单主要包含如图2-7所示的命令,快捷键为Alt+F,其主要功能是对项目的相关操作,包括新建、打开、另存为以及打印输出等操作。

File菜单中的New Project、Open Project、Project Legacy Project和Open Sample Project命令的介绍见1.5.3.4节,下面主要介绍其他File菜单命令。图2-7 File菜单(1)Save Project(保存项目)和Save Project As(项目另存为):这两条命令都会弹出Save Proteus Project File窗口,设置对应的路径和项目名称,单击“保存”按钮即可完成操作。(2)Explore Project Floder(预览项目路径):选择该命令,弹出项目路径预览窗口,如图2-8所示。该命令可以查找项目保存的路径以及项目名称。(3)Close Project(关闭项目):在关闭项目前如果没有保存项目,则弹出如图2-9所示的对话框。单击Yes按钮保存项目并关闭项目,单击No按钮放弃保存并关闭项目,单击Cancel按钮表示不关闭项目。图2-8 项目路径预览窗口图2-9 保存项目窗口(4)Import Image(导入图片):选择该命令弹出导入图片选择窗口,ISIS支持的图片格式包括PNG、BMP、JPEG和GIF共4种。

其他菜单功能请参阅8.4节和8.5节。2.1.5.2 Edit菜单

Edit菜单的主要功能是对原理图编辑窗口中的对象进行剪切、复制、粘贴等操作,具体如图2-10所示,快捷键为Alt+E。

下面介绍Edit菜单的主要功能。(1)Undo/Redo Changes:撤销/恢复命令是专为防止用户误操作而设计的“反悔”机制,它们是相互对应的,撤销可以取消前一步(或几步)的操作,而恢复可以取消刚做的撤销操作。快捷键分别为Ctrl+Z和Ctrl+Y。最大撤销/恢复次数的设置参考1.5.1.2节System菜单的介绍(图1-26)。(2)Find/Edit Component:查找并编辑元器件属性命令,选择该命令或者按快捷键E,弹出查找元器件属性对话,如图2-11所示,在Component文本框中输入元器件名称,例如U1,单击OK按钮进行查找,如果查找到所对应的元器件,则弹出元器件属性对话,如图2-12所示,进行属性修改后单击属性对话框上的OK按钮保存并退出属性修改,则原理图绘制区域以该元器件为中心进行刷新。图2-10 Edit菜单图2-11 查找元器件属性对话框图2-12 元器件属性对话框(3)剪切、复制和粘贴的功能同其他软件,不再赘述。本书以后的章节对常用的菜单也不再讲解。(4)Tidy Design命令主要用于对项目设计中没有用到但已装载到对象选择器中的元器件进行清理。选择该命令,弹出如图2-13所示的确认清除操作对话框。单击OK按钮完成清除操作,单击Cancel按钮放弃清除操作。图2-13 确认清除操作对话框2.1.5.3 View菜单

View菜单主要完成对编辑窗口的缩放、栅格的调整和实时捕捉精度设置等操作,具体功能如图2-14所示,快捷键为Alt+V。图2-14 View菜单

各命令的功能如下:(1)Toggle Grid(网格切换):选择该命令或者按热键G,在直线式网格、点栅格线和无网格之间切换,如图2-2所示。(2)Toggle False Origin(伪坐标原点切换):系统默认的坐标原点在原理图绘制区域中心,以表示,伪坐标原点以表示。切换到伪坐标原点的热键为O。单击工具栏上的按钮也可以实现伪坐标原点的切换。切换伪坐标原点后,则坐标参考值以伪坐标原点为原点计算。当切换伪坐标原点后再次选择切换伪坐标原点命令即可取消伪坐标原点。(3)Toggle X-Cursor(光标形状切换):选择此命令或者按热键X,使光标形状在、和三者之间切换。(4)捕捉栅格选择:在设计原图时,栅格线为放置元器件、连接线路等设计工作带来极大的方便,ISIS系统中捕捉网格的单位包括-3in(inch,英寸)、th(1th=10in)、m(meter,米)、mm(毫米,1in=25.4mm)和cm(厘米)。(5)原理图区域预览命令:Center At Cursor:以当前光标为中心进行刷新,快捷键为F5。Zoom In:放大,快捷键为F6。Zoom Out:缩小,快捷键为F7。Zoom To View Entire Sheet:显示整个原理图,快捷键为F8。Zoom To Area:选择区域放大。(6)Toolbar Configuration(工具栏管理):详见2.1.7节。2.1.5.4 Tools菜单

Tools菜单的功能主要有自动布线、属性分配工具、查找与标记等,如图2-15所示,快捷键为Alt+T。

各菜单功能如下:(1)Wire Autorouter(自动图2-15 Tools菜单连线器):系统默认自动连线器始终处于启动状态。(2)Search &Tag、PAT和Global Anno-tator菜单的功能参阅4.1节至4.3节。(3)ASCII Data Import Tool(ASCII数据导入工具):该工具主要用于导入用户ADI脚本编写的元器件属性分配文件,对于大部分用户而言没有必要掌握这种用法,有兴趣的读者可查阅Help菜单下Schematic Help中的ASCII Data Import帮助文件。(4)Electrical Rules Check(ERC,电气规则检测):参见8.1节。(5)Nelist Compiler(网络表编译器):用以产生网络报表,参见8.3节。(6)Model Compiler(模型编译器):生成元器件的模型文件,参见6.2节。2.1.5.5 Design菜单

Design菜单包括编辑设计属性、编辑当前图层的属性、进行设计注释和电源端口配置等操作,具体如图2-16所示。

菜单功能如下:(1)Edit Design Properties、Edit Sheet Properties和Edit Design Notes:请参阅4.5节。(2)Configure Power Rails(电源配置):请参阅8.3.1.6节。(3)New(Root)Sheet、Remove/Delete Sheet、Goto Previous Root or Sub-sheet、Goto Next Root or Sub-sheet、Exit to Parent Sheet和Goto Sheet:请参阅第4章。2.1.5.6 Graph菜单

Graph菜单具有编辑图形、添加跟踪曲线、仿真图形、查看日志、一致性分析和批处理一致性分析等,具体功能如图2-17所示。详见7.4节。图2-16 Design菜单图2-17 Graph菜单2.1.5.7 Debug菜单

Debug菜单如图2-18所示,主要用于微处理具仿真,具有调试、运行/停止、断点运行等功能,快捷键为Alt+D,详见第14章。图2-18 Debug菜单2.1.5.8 Library菜单

Library菜单具有选择元器件/符号、制作元器件/符号、封装工具、分解元器件、编译到库、验证管理和库管理等功能,具体如图2-19所示,快捷键为Alt+L。详见第3章和第5章。2.1.5.9 Template菜单

Template菜单包括跳转到母版、设置图纸风格、设置图表颜色、设置二维图形风格和设置本格风格等,具体功能如图2-20所示。快捷键为Alt+M。详见2.2节。图2-19 Library菜单图2-20 Template菜单2.1.5.10 System菜单

System菜单包括系统设置、检查更新、文本浏览器、设置显示属性、设置快捷键和设置属性定义等功能,具体功能如图2-21所示,快捷键为Alt+Y。详见2.2节和2.3节。2.1.5.11 Help菜单图2-21 System菜单

Help菜单包括Proteus 8 Framework Help、版本说明、Qt、Schematics Capture帮助、Schematics Capture手册等信息。还可以通过属性中的Help(以“?”的形式表示)获得上下文帮助(如图2-22所示),快捷键为Alt+H,与Home Page中的帮助信息功能相同,具体功能如图2-23所示。图2-22 上下文帮助图2-23 Help菜单2.1.6 命令工具栏(Command Toolbar)

ISIS Schematic Capture的工具栏位于菜单栏下面,以图标的形式出现,主要包含4部分:主工具栏、View(显示)工具栏、Edit(编辑)工具栏和Design(设计)工具栏,主工具栏请阅图2-24 Toolbars菜单参阅1.5节。后面3种工具栏的显示与隐藏可通过View→Toolbars菜单命令实现,如图2-24所示,标有√表示显示,无√表示隐藏。修改完成后单击OK按钮保存退出,选择Cancel按钮表示放弃修改,系统默认所有工具栏都显示。

各个工具栏的具体含义如表2-1所示。表2-1 工具栏功能介绍2.1.7 模式工具栏(Mode Toolbar)

模式工具栏由主模式工具栏(Main Mode)、小工具箱(Gadgets)和2D绘图工具栏(2D Graphics)3部分组成。在绘制原理图时,根据需要选择不同的模式(选中的模式四周有一个矩形框),默认状态为选择模式。在不同模式下,对象选择器和预览窗口会显示不同的内容。模式工具栏与工具栏的区别如下:(1)模式工具栏没有对应的菜单栏,而工具栏有对应的菜单栏。(2)模式工具栏总呈现在窗口中,不能隐藏,而工具栏可以隐藏。

各个模式工具栏的功能如表2-2所示。表2-2 模式工具栏的主要功能介绍2.1.8 旋转、镜像控制按钮

ISIS提供了旋转、镜像控制按钮,用来改变对象选择器中选中对象的方向。旋转角度只能是90°的整数倍数,旋转时逆时针为正的角度,顺时针为负的角度(0°、±90°、±180°、±270°)。使用方法是:先在对象选择器内单击选中要进行旋转的对象,在编辑框内输入旋转的角度值后按回车键或者直接单击旋转按钮,即可完成对象的旋转操作。旋转、镜像控制按钮的功能如表2-3所示。表2-3 旋转、镜像控制按钮功能2.1.9 交互式控制按钮

交互式控制按钮由一个类似于播放机操作按钮的控制面板组成,用户可以通过交互式按钮操作并观测电路的各种状态和输出。仿真按钮主要用于交互式仿真过程中的实时控制,其按钮功能如表2-4所示。表2-4 交互式控制按钮功能2.1.10 状态栏

Proteus状态栏位于界面的最下面,主要由(信息栏message)、状态指示器(status indicator)和光标坐标栏(cursor coordinates)三部分组成,如图2-25所示。

1. 信息栏

信息栏记录仿真或仿真结束后的信息。单击信息栏或者单击运行仿真按钮就会弹出Simulation Log信息框,如图2-26所示。其中表示正确,表示错误,表示严重警告。根据错误信息,单击Source下面的元器件名称则自动切换到Schematic Capture环境,并且以该元器件为中心进行显示(元器件高亮态显示)。只有在没有任何错误信息时才能正确地进行仿真。详细的应用见14.6.2节或者仿真信息帮助文件(在Proteus VSM Help中输入message关键字)。图2-25 状态栏功能图2-26 Simulation Log信息框

2. 状态指示器

状态指示器用于指示当鼠标单击编辑窗口中的元器件,或者选中对象显示器中的对象,或者单击菜单栏中的菜单,或者单击工具栏中的工具按钮等时显示相应的功能信息或说明,如图2-27所示,图中是单击编辑窗口中的DAC0808元器件的信息显示(包括元器件的名称、仿真模型和封装等)。图2-27 DAC0808元器件的相关信息

3. 光标坐标栏

光标坐标栏用于实时显示鼠标在编辑窗口所在的坐标位置。系统默认的原点在页面中心,默认用符号表示,坐标值以黑色显示。当然,用户可以设计自己的原点,称此原点为“伪原点”,通过选择菜单View→Origin命令或者单击工具栏中的按钮放置伪原点,当放置伪原点(原理图中用表示)后,坐标值以洋红色显示。

注意:工具栏、模式工具栏、方向工具栏、仿真按钮和状态栏的位置可以改变。改变的方法是将鼠标放置到每一个模块的两头,鼠标变成或者形状,按住左键拖动到界面的四边位置,到达感应区时鼠标变成形状,释放左键即可完成位置的移动。2.2 Schematic Capture电路设计

前面已介绍了Schematic Capture的主界面、菜单栏、工具栏和模式工具等内容,本节主要讲解原理图设计,这也是进行仿真和PCB设计的前提条件。Proteus 8原理图设计中常用文件的格式有:(1)项目文件(.pdsprj)。(2)框架文件(.workspace)。(3)项目部分图文件(.pdsclip)。(4)模型文件(.mod)。(5)库文件(.lib)。2.2.1 电路原理图设计流程

电子线路设计的第一步是进行原理图设计,Proteus 8设计电路原理图的流程图如图2-28所示,各步骤说明如下。(1)新建原理图文件。根据构思好的原理图选择图纸模板。(2)设置编辑环境。根据电路设计仿真参数设置、图表颜色属性和字体等,在设计中随时调节图纸的大小。在没有特殊要求的情况下,一般采用默认模板。(3)放置元器件。从元器件库中添所需要的元器件,放置在原理图编辑窗口合适的位置处,并对元器件相关参数进行设置。图2-28 原理图设计流程(4)原理图布线。利用导线、总线和标号等形式连接元器件,最终使原理图绘制正确、美观。(5)参数测试或图表仿真。电路图布线完成以后,根据电路功能进行相关的参数测试或者进行图表仿真。例如设计放大电路,可以在输入端添加虚拟信号源,在输出端添加虚拟示波器,观察信号是否被放大;也可以进行混合图表仿真,将输入、输出信号进行对比,观察信号是否被放大。(6)电气规则检测。(7)调整。(8)生成报表。(9)生成网络表。(10)生成其他报表。如果电路设计没有问题,则输出相关的报表,例如BOM(元器件清单)报表。(11)保存。保存系统原理图及相关文件,完成原理图设计。2.2.2 Schematic Capture编辑环境设置)

Schematic Capture编辑环境设置主要包括模板选择、图纸选择、图纸设置、网格点设置、图形颜色设置和图形格式设置等。2.2.2.1 模板设置

当新建文件时,首先选择合适的模板,选择Template→Set Design Defaults命令,打开Edit Design Defaults窗口。该窗口打开时的设置即系统默认设置,用户根据自己的需要设置相关的参数,设置完成后单击OK按钮保存设置,单击Cancel按钮放弃此次设置。具体参数功能如图2-29所示。对于一般用户,这些参数采用默认设置即可。图2-29 模板设置窗口

1. Colours(颜色设置)

单击对应颜色下拉框设置颜色,颜色属性主要包括以下几项:

Paper Colour:设置ISIS的编辑窗口和预览窗口的背景色。

Grid Colour:设置整个编辑窗口内网格的颜色。

Work Area Box Colour:设置预览窗口中进行编辑窗口视野改变的矩形边框的颜色(见2.13节),默认为绿色。

World Box Colour:设置编辑窗口和预览窗口中最大的图纸边框颜色。默认为蓝色。

Highlight Colour:定义热点对象的颜色。

Drag Colour:定义导线、图表、子电路图和元器件等被拖动时的颜色或者元器件在放置前的颜色。

2. Hidden Objects(隐藏属性的修改)

隐藏属性前如果有√表示显示,反之表示隐藏。

Show hidden text?:是否在原理图中显示隐藏的文本。如图2-30所示。系统默认显示隐藏的文本。图2-30 显示隐藏的文本

Show hidden pins?:是否在原理图中显示隐藏的电源引脚,系统默认隐藏电源引脚。

'Hidden' Colour:定义被隐藏的器件的颜色。

3. Animation(仿真动态参数设计)

Positive Colour:定义导线接正极性或者高电位时的颜色,是零电势与最高电势之间的导线的颜色设置。

Ground Colour:定义零电势导线的颜色。

Negative Colour:负极性导线颜色设置,定义零电势和最小电势之间的导线颜色。

Logic '1' Colour:逻辑电平1的状态颜色。

Logic '0' Colour:逻辑电平0的状态颜色。

Logic '?' Colour:定义不定状态或者浮动状态时的颜色。

4. Font Face for Default Font(字体的默认设置)

单击字体下拉列表框,选择自己需要的字体。

5. Render Master Sheet

若勾选该项,表示当一个设计项目有多页时,对母页的相关参数设置也应用到所有的页,反之只应用到当前页。2.2.2.2 编辑图形颜色

选择Template→Set Graph Colors菜单设置图形颜色,打开图形颜色配置对话框,如图2-31所示,关于图形颜色设置效果的内容参见7.4.3.3节。图2-31 图形颜色配置对话框)

1. General Appearance(一般外观设置)

Graph Outline:图形轮廓设置。

Background:背景色设置。

Graph Title:图形标题背景颜色设置。

Graph Text:图形坐标轴坐标值的标注色设置。

Tagged/Hilite:图形中特殊的位置或特殊轨迹的颜色设置(如基本指针经过图形轨迹最大值所处的位置等)。

2. Analogue Traces(模拟路径图形颜色设置)

Trace 1:第一条轨迹的颜色。

Trace 2:第二条轨迹的颜色。

Trace 3:第三条轨迹的颜色。

Trace 4:第四条轨迹的颜色。

Trace 5:第五条轨迹的颜色。

Trace 6:第六条轨迹的颜色。

当模拟路径超过6条时,系统自动又按第一条颜色开始排列。默认按照路径加入的顺序排列。

3. Digital Traces(数字路径颜色设置)

Standard:标准线颜色设置。

Bus:总线颜色设置。

单击对应颜色的下拉按钮,弹出颜色拾取窗口拾取颜色,单击Other按钮,用户可以自己定义颜色。

4. 按钮

OK:保存颜色参数设置并退出颜色配置窗口。

Cancel:取消设置并退出。2.2.2.3 二维图形风格设置

通过Template→Set Graphics Style命令可设置全局2D图形的线型、颜色、填充类型和填充色等,选择该菜单命令,弹出图形全局风格设置对话框,如图2-32所示。图2-32 图形全局风格设置对话框

1. Style(风格类型选择)

单击Style下拉列表框列出所有的2D风格,如图2-33所示。当选择一种风格类型时,前一种风格类型参数自动更新保存。图2-33 2D图形风格类型图2-34 新建图形风格对话框

2. 按钮功能

New:新建风格(也称为自建风格)。单击New按钮,弹出新建图形风格对话框,在New style's name文本框中输入新建名称,单击OK按钮完成新建风格操作,单击Cancel按钮取消新建风格操作,如图2-34所示。

Rename:重命名。单击该按钮对自建风格类型重命名。

Delete:删除。单击该按钮删除自建风格。

Undo:撤销。单击该按钮撤销对风格的修改。

Import:导入。单击该按钮导入全局风格。

Close:关闭。单击该按钮确认对风格的设置并关闭对话框。

6个按钮中,重命名和删除命令只对用户创建的风格有效,对系统预定义风格无效;撤销命令只对风格修改有效,对新建和删除等操作无效。

3. Line Attributes(线性属性设置)

Line style:线型。单击下拉菜单,选择所需线型,若选择None,表示填充图形没有边框,如图2-35所示。

Width:线宽。当选择实线线型时,设置实线的线宽,单位为th。修改方法有两种:直接在文本框中输入线宽的数值,或者单击数值调节按钮进行修改。该参数的修改只对实线线型有效,对其他线型无效。

Colour:颜色。修改线框颜色,单击颜色框,弹出颜色面板,从中选择所需的颜色。图2-35 线型图2-36 填充风格类型

4. Fill Attributes(填充属性设置)

Fill style:填充风格类型。具体风格类型如图2-36所示。

Fg. colour:前景色设置。用于设置填充色,单击色板进行设置。除Fill style为None以外,对其余填充风格都有效。

Use Bk. Colour:是否应用背景色。选中该项表示使用背景色,反之表示禁止使用。

Bk. colour:背景色设置。只有应用背景色选项有效时才能通过色板来修改颜色。除Fill style为None、Solid两种风格外,对其余填充风格都有效。

Sample:预览窗口。以1in×1in正方形框显示当前设置的线型和填充风格下的效果。2.2.2.4 设置文本风格格式

选择Template→Set Text Style命令,弹出编辑全局文本风格窗口,如图2-37所示。图2-37 编辑全局文本风格窗口

1. Style(风格)

单击下拉框选择所需风格,具体风格如图2-38所示。图2-38 风格下拉列表

2. 按钮

New:新建。单击该按钮弹出新建文本风格对话框,在New style's name栏内输入风格名称,单击OK按钮保存,单击Cancel按钮放弃。

Rename:重命名。单击该按钮对自建风格重命名。

Delete:删除。单击该按钮删除用户自定义的风格。

Undo:撤销。单击该按钮撤销对风格属性的修改。

Close:关闭。单击该按钮确认当前对风格的修改并关闭对话框。

3. 字体风格属性设置

Font face:字体选择。单击下拉按钮选择合适的字体。

Height:字高。该数值范围为10th~10in。

Width:字宽。字宽只适应于字体Vector Font,对其他字体不适用。该数值范围为10th~10in。

Colour:文本颜色设置。

Effects:字体效果。设置字体效果,主要有Bold(粗体)、Italic(斜体)、Underline(下划线)和Strikeout(删除线)。

Sample:预览。预览当前设置的效果。2.2.2.5 设置图形文本属性

选择Template→Set Graphics Text命令,弹出2D图形初始化设置对话框,如图2-39所示。

Font face:字体格式设置。选择自己需要的字体格式。图2-39 2D图形初始化设置对话框

Text Justification:文本对齐方式。有水平(Horizontal)和垂直(Vertical)两个方向。水平方向有Left(左边)、Center(中间)和Right(右边)3种对齐方式,垂直方向有Top(顶部)、Middle(中间)和Bottom(底部)3种对齐方式。

Effects:效果。设置字体效果,主要有Bold(粗体)、Italic(斜体)、Underline(下划线)和Strikeout(删除线)。

Character Sizes:字体大小。设置字体的大小,主要有Height(高)和Width(宽)两个参数,可以直接在文本框中添加数字(单位为th),或者单击数值调节按钮进行调节。

注意:某些字体的效果(如字体的宽度、粗体和下划线等)只对特殊的字体有效。2.2.2.6 设置接点风格

选择Template→Set Junction Dots命令,弹出接点属性配置对话框,如图2-40所示。图2-40 接点属性配置对话框以及接点在电路中的形状2.2.3 Schematic Capture系统参数设置

Schematic Capture系统参数设置主要包括系统环境、路径、快捷键、显示选项和标注选项的设置等。2.2.3.1 设置显示属性

选择System→Set Display Options命令,弹出如图2-41所示的设置显示选项对话框,可以对显示模式和动画参数进行设置。图2-41 显卡设置属性窗口

1. Graphics Mode(图形模式)

图形模式主要设置软件显示模式与计算机显卡的兼容模式,主要有以下4个选项:

Use Windows GDI Graphics:使用Windows GDI显卡。

Use Double Buffered Windows GDI Graphics:使用双缓冲Windows GDI显卡。

Use Open GL Graphics(Hardware Accelerated):使用Open GL显卡,支持硬件加速。

Use Direct2D Graphics(Hardware Accelerated):使用Direct2D显卡,支持硬件加速。

2. Auto-Pan Animation(自动平移动画)

主要用于设置板卡平移控制参数。Pan Distance:平移距离。设置平移的距离。

Number of Steps:平移步长。数值越大,滚动得越平滑。

Pan Time:平移时间。设置平移的速度,设置参数为100~500ms。

3. Highlight Animation(高亮态动态参数)

当鼠标放在器件上使器件处于高亮态时的参数设置。

Attack Rate:设置鼠标放到元器件上时元器件转为高亮状态时速度。

Release Rate:设置鼠标离开处于高亮元器件时高亮态消失的速度。

4. Multi-Sampling(采样率设置)

由于3D图形中的物体边缘总会或多或少地呈现锯齿,而抗锯齿就是使画面平滑自然,提高画质以使之柔和的一种方法。抗图2-42 采样率设置锯齿采样率参数只适用于第三种Open GL图形(硬件加速器)设置。ISIS系统提供的抗锯齿采样率参数主要有:Off(关闭)和2x到8x,分别表示2倍速到8倍速,如图2-42所示。2.2.3.2 快捷键设置

选择System→Set Keyboard Mapping命令,弹出如图2-43(a)所示的键盘映射对话框。单击Command Group(命令组)下拉列表选择不同的命令组,如菜单命令、工具命令、图表相关命令和子电路命令等,如图2-43(b)所示。选中一个命令,在下面的Key sequence for selected command(选中命令的键序列,即快捷键)输入框中直接在键盘上按下自己需要的快捷键或者快捷键组合,输入框中会自动显示出来。例如,设置快捷键Ctrl+P,将光标置于输入框中,直接按键盘上的Ctrl键和P键,则输入框中自动显示,单击Assign按钮表示确定。如果选中一个命令,单击Unassign按钮表示取消快捷键配置。所有快捷键设置完成后,单击OK按钮保存设置并退出,单击Cancel按钮放弃设置。单击Opion按钮弹出下拉菜单,如图2-44所示,可以恢复到系统默认值,也可以将设置好的快捷键参数保存为*.kmf文件。图2-43 快捷键的设置图2-44 Options菜单2.2.3.3 设置元器件的属性

选择System→Set Properties Definitions命令,弹出如图2-45所示的ISIS默认属性定义对话框,它主要用于定义元器件的仿真参数或PCB封装参数,也可以在对话框中创建自己制作的元器件的相关属性。整个窗口分为左侧的系统属性关键字和右侧的属性关键字相关参数定义。图2-45 ISIS默认属性定义对话框

1. 系统属性关键字

带有滚动条的矩形框显示了系统默认的属性关键字,主要有DESC(description,描述)、CAT(category,类)、SUBCAT(sub-category,子类)、TYPE(package type,封图2-46 排序按钮装类型)、MFR(manufacture,制造商)、CODE(stock code,订单号)、RoHS(RoHS Compliant,ROHS标准)、SUPPLIER(supplier,供应商)、COST(cost,价格)、PACKAGE(PCB Package,PCB封装)、ITFMOD(interface model,接口模型)、MODEL(LISA model,LISA模型)、MODEFILE(LISA mode file,LISA模型文件)、MODLL(VSM mode DLL,虚拟仿真模型文件)、PINSWAP(pin swap list,引脚交换)、PRIMITIVE(primitive type,原始模型)、SPICEFILE(SPICE model file,SPICE模型文件)、SPICELIB(SPICE library,SPICE库)、SPICEMODE(SPICE model,SPICE模型)、SPICEPINS(SPICE SUBCKT pin list,SPICE网表SUBCKT头中的引脚列表)、STATE(active state,当前状态)、TRACE(trace event,跟踪事件)、VALUE(component &value,元器件值)等系统默认的21种属性关键字。可以通过New按钮进行新建,通过Delete按钮可以删除属性关键字。通过排序按钮可以进行排序,排序按钮的功能如图2-46所示。

2. 属性关键字相关参数

Name:名字。

Description:描述。

Type:数据类型,主要的数据类型如图2-47所示。

Type:图2-47中的第2个Type下拉列表,确定属性的显示和编辑类型,主要的显示和编辑类型有以下4种,如图2-48所示。图2-47 数据类型下拉列表图2-48 显示和编辑类型下拉列表

Normal:标准、普通。该属性显示在元件属性编辑框中而且可以进行编辑。

Read Only:只读。该属性显示在元件属性编辑框中但不可以进行编辑。

Advanced:高级。该属性在元件属性编辑框中“高级属性栏”内显示。

Hidden:隐藏。该属性在元件属性编辑框中一般不显示,只有当元件属性编辑框中(用文本编辑所有属性)被选中时才可以进行编辑。2.2.3.4 文本编辑选项设置

选择System→Set Text Editor命令,弹出如图2-49所示的“字体”对话框,在其中主要设置文本编辑器中文本对象的字体、字形、大小和颜色等属性。设置完成后,元件的文本属性就会响应设置的效果。图2-49 “字体”对话框2.2.3.5 动态仿真选项设置

选择System→Set Animated Options命令,弹出如图2-50所示的动态仿真电路属性配置窗口。图2-50 动态仿真电路属性配置窗口

该窗口主要由3部分组成,即Simulation Speed(仿真速度参数设置)、Animation Options(动态选项参数设置)和Voltage/Current Ranges(电压/电流值范围设置),各部分的功能如下。

1. Simulation Speed(仿真速度设置)

Frames per Second:每秒进行的帧数,主要用于设置每秒钟仿真的帧数,该值范围为1~50的正整数,单位是s。值越大,仿真速度越快,默认值为20。

Timestep per Frame:每帧时间间隔,通过该参数的设置可以进行实时仿真控制,单位为ms。

Single Step Time:单步仿真时间,是指当单击动态仿真按钮中的按钮时单步执行的时间。在逻辑电路仿真中,该值一般设置为时钟信号周期的半周期值,这样更有利于信号的观察。

Max. SPICE Timestep:最大SPICE时间步长。

Step Animation Rate:单步仿真执行速率,主要设置程序单步执行时每秒执行几条命令语句,默认为4。

2. Animation Options(动态选项设置)

Show Voltage & Current on Probes:是否显示电压和电流探针的值。选中该项表示显示电压探针或者电流探针相关的数值,详见9.2节;若不选该项则不显示。

Show Logic State of Pins:是否显示引脚上的逻辑状态平(逻辑状态的颜色显示设置如图2-29所示)。勾选该项表示用不同的颜色显示元器件引脚上的电平,主要用于逻辑电路中,如图2-51(a)所示。

Show Wire Voltage by Colour:是否用不同颜色显示导线上的电压。勾选该项表示显示,反之表示不显示,如图2-51(b)所示,注意总线上的颜色显示(用虚线框框选的区域)。

Show Wire Current With Arrow:是否用箭头表示电流方向。勾选该项表示显示,反之表示不显示,如图2-51(c)所示。图2-51 动态选项参数设置

3. Voltage/Current Ranges(电压/电流值范围设置)

Maximum Voltage:最大电压值,一般设置为电路中的最大电压值,单位为伏(V)。

Current Threshold:电流触发,设置电路中电流方向能够用箭头表示显示触发的最小电流,一般在实际设计中应高于最小值,这是因为计算机设置的电路都是理想电路。单位为安(A)。

4. SPICE Option(SPICE仿真选项设置)

单击SPICE Option按钮可以进行SPICE仿真选项设置。具体如图2-52所示。单击OK按钮保存参数修改并退出,单击Cancel按钮取消设置并退出。图2-52 Tolerances(容差)选项卡2.2.3.6 仿真选项设置

选择菜单System→Set Simulation Option命令,弹出如图2-52所示的默认仿真参数设置对话框。该对话框中包含Tolerances(容差)、Temperature(温度)、Transient(瞬变)和DSIM等6个选项卡。

1. Tolerances(容差)参数设置

Tolerances选项卡如图2-52所示,该项中的参数都是用科学计数法表示的,参数如下:

Absolute current error tolerance(Amps)[ABSTOL]:绝对电流误差,单位为安(A)。

Absolute voltage error tolerance(Volts)[VNTOL]:绝对电压误差,单位为伏(V)。

Charge error tolerance(Coulombs)[CHGTOL]:充电误差。

Relative error tolerance[RELTOL]:相对误差。

Minimum acceptable pivot value[PIVTOL]:最小中心值。

Minimum acceptable ratio of pivot[PIVREL]:最小中心比率。

Minimum conductance(Siemens)[GMIN]:最小电导,单位为西(S)。

Minimum transient conductance[TRANGMIN]:最小瞬态电导。

Shunt Resistance(Ohms)[RSHUNT]:分流电阻,单位为欧(Ω)。

2. MOSFET参数设置

MOSFET选项卡如图2-53所示,参数如下:图2-53 MOSFET选项卡

MOS drain diffusion area(Metres)[DEFAD]:MOS管漏极扩2散面积,单位为平方米(m)。

MOS source diffusion area(Metres)[DEFAS]:MOS管源极2扩散面积,单位为平方米(m)。

MOS channel length(Metres)[DEFL]:MOS管沟道长度,单位为米(m)。

MOS channel width(Metres)[DEFW]:MOS管沟道宽度,单位为米(m)。

Use older MOS3 model [BADMOS3]:是否使用旧版的MOS3模型,通过勾选来确定使用/禁止。

Use SPICE2 MOSFET limiting [OLDLIMIT]:是否使用SPICE2 MOSFET模型,通过勾选来确定使能/禁止。

3. Iteration(迭代)参数设值

Iteration选项卡如图2-54所示,参数如下:图2-54 Iteration选项卡

Integration method[METHOD]:积分方法,系统提供两种积分方法,即GEAR法(齿轮法)和TRAPEZOIDAL法(阶梯法)。两者的区别主要是:TRAPEZOIDAL法(阶梯法)主要提供旧版SPICE的后向兼容,一般的幂指数小于2;而GEAR法(齿轮法)最大的幂指数可以大于2,所以可以提供更为精确的时间步长。

Maximum integration order[MAXORD]:积分幂的最大值。

Number of source steps [SRCSTEPS]:程序步长数。

Number of GMIN steps [GMINSTEPS]:GMIN步长数。

DC iteration limit [ITL1]:直流积分极限。

DC transfer curve iteration limit[ITL2]:直流转移曲线极限。

Upper transient iteration limit[ITL4]:瞬态积分上线。

Go directly to GMIN stepping[NOOPITER]:是否直接进入GMIN步进。

Try compaction for LTRA lines[COMPACT]:是否尝试压缩LTRA线。

Allow bypass on unchanging elements[BYPASS]:是否允许旁路不可变的元器件。

4. Temperature(温度)参数设置

Temperature选项卡如图2-55所示,参数如下:图2-55 Temperature选项卡

Operating temperature[TEMP]:运行温度,单位为℃。

Parameter measurement temperature[TNOM]:参数测量温度。

5. Transient(瞬变)参数设置

Transient选项卡如图2-56所示,参数如下:图2-56 Transient选项卡

Number of Steps[NUMSTEPS]:步数。

Truncation error over-estimation factor[TRTOL]:截断误差过高估计因子。

Mixed Mode Timing Tolerance[ITOL]:混合模式时间容差。

Minimum Analogue Timestep[TMIN]:最小模拟时间步长。

6. DSIM参数设置

DSIM选项卡如图2-57所示,对话框主要包括两部分:Random Initialisations Values(随机初始值)和Propagation Delay Scaling(传播延迟缩放比例),各功能如下。图2-57 DSIM选项卡

1)Random Initialisations Values(随机初始值)

Full random values:完全随机数,默认选项。

Pseudo-random values based on seed:基于种子的伪随机数,其参数的修改有两种方法:可以直接在文本框中输入数值,也可以单击数值调节按钮。

2)Propagation Delay Scaling(传播延迟缩放比例)

Scale all values by constant amount:以恒定的量缩放所有的值。

Pseudo-random scaling based on seed:基于种子的伪随机缩放。

Fully random scaling:完全随机缩放比例。若选中此项Lower scaling limit(缩放比例下限)和Upper scaling limit(缩放比例上限)参数就可以进行设置,以确保随机延迟有合理的边界。

在每一个选项卡中,系统都提供了3种参数设置方案,单击页面最下面的下拉按钮,弹出如图2-58所示的参数方案选择。图2-58 参数方案选择

Default Settings:默认设置。

Settings for Better Convergence:收敛性更好的设置方案。

Settings for Better Accurancy:精确性更好的设置方案。

选择其中的一种方案,单击Load按钮即可装载各项参数。2.3 电路原理图设计

前面介绍了Schematic Capture系统参数的设置,本节主要讲解在ISIS Schematic Capture环境下的原理图绘制。2.3.1 新建原理图文件

进入Proteus 8界面以后,有两种创建原理图文件的方式。(1)通过新建项目创建,参见1.5.3节。(2)单击主工具栏上按钮,系统启动Schematic Capture软件,在创建原理图后,选择Save Project命令或者单击按钮保存项目。2.3.2 从库中查找和选取元件

Schematic Capture电路设计前要拾取元器件,均在相应的操作模式下完成,与原理设计有关的模式有Component Mode、Wire Mode、Buses Mode和Terminal Mode等,这些模式的功能详见表2-2。2.3.2.1 元器件查找

要从元器件库中拾取元器件,首先打开元器件拾取库,打开元器件拾取库的方法主要有以下几种:(1)单击模式工具栏中的按钮,在对象选择器中单击键。(2)选择菜单Library→Pick device/symbol命令或者按热键P。(3)在编辑区内空白处右击,在弹出的快捷菜单中选择Place→Component→From Library命令。(4)在对象选择器或者预览窗口中右击,在弹出的快捷菜单中选择Pick from Libraries命令。(5)单击工具栏上的按钮。

利用上述方法都可以弹出如图2-59所示的元器件拾取窗口。ISIS中的元器件库按照“类→子类→生产商”的顺序排列,从元器件库中查找元器件有以下4种途径。图2-59 元器件拾取窗口

1. 通过关键字查找

一般通过关键字(keywords)查找元器件,关键字可以是部分或者全部元器件的名称、元件描述性字符和参数值等。

1)全字段关键字查找

例如,要查找74LS00(与非门)器件,可以直接在元器件拾取窗口的Keywords栏输入74LS00进行全字段精确查找。

2)模糊查找

也可以输入部分关键字,如7400、74、nand、TTL或者使用通配符进行模糊查找。例如,74*表示前缀为74的元器件,*74表示后缀为74的元器件。

3)匹配条件查找

有时为了迅速找到所需的元器件,也可以结合下面两个匹配条件进行查找。

① Math Whole Words(完全匹配):选取器件名与关键字完全匹配的器件,打钩表示完全匹配,否则为模糊查找。② Show only parts with models(只显示具有仿真模型的器件),如果打钩表

图2-60 无仿真模型示只选择有仿真模型的器件,在制作电路原理图时,如果要进行仿真,必须选择具有仿真模型器件,否则仿真时系统会提示如图2-60所示的错误(X1无仿真模型)。

2. 通过类和子类等查找

例如,要查找74LS00,可以先单击Category(类别)下的TTL 74LS series,再单击Sub-Category(子类)下的Gates &Inverters,即可查找到74LS00元器件。

3. 混合查找

可以通过类别、子类、关键字和厂家等混合查找。例如,要查找3W 2.2kΩ的线绕电阻,可先在关键字栏中输入2K,再单击Category(类别)下的Resistors,再单击Sub-Category(子类)下的3 Watt Wirewound(3W线绕),则在查找结果中显示符合条件的元器件3WATT2K2。

4. 利用带通配符的文件名关键字查找

关键字中可以出现通配符,“?”代表一个字符,*代表多个字符。例如,要查找74LS00,可以输入74*00、*00等关键字,模糊性越大,查找速度越慢。

利用上面的方法查找元器件,在查找结果栏内会显示出相关元器件的总数以及每个元器件的属性(一般包括名称、库、类和子类等功能描述),也可以显示其他属性,在元器件结果列表中右图2-61 元器件结果列表快捷菜击,在弹出的快捷菜单中选择要显示的单属性,如图2-61所示。元器件结果列表显示元器件的仿真模型和PCB封装(一个元器件可能有多个封装,单击封装选择下拉按钮选择自己需要的封装)。2.3.2.2 元器件选择

在查找结果列表栏中双击元件所在的行,可将元器件添加到对象选择器中,这种方法适用于一次选择多个元器件;也可以单击选中查到的元器件,再单击OK按钮退出元器件选择对话框,这种方法只能添加一个元器件。2.3.2.3 查找结果排序

单击查找结果列表上方的列标题,如Device、Library、Cat.等,则搜索结果自动按照列内容的字母顺序重新排序。2.3.2.4 常用元器件的关键字

Schematic Capture常用元器件的关键字如表2-5所示。表2-5 常用元器件的关键字

对元器件库的详细介绍请参阅第3章。2.3.3 编辑区内元器件操作2.3.3.1 可视化助手(Visual Aids to Design)

Schematic Capture编辑区内的元器件操作都要用到鼠标,ISIS系统提供了两种可视化方法帮助用户进行元器件操作。

一是当鼠标悬停在元器件上时,元器件处于“热”对象状态,此时对象被红色虚线框包围或者对象以深红色(默认)显示,如图2-62所示。图2-62 热对象的表示方法

二是以光标不同的形状来表示不同的状态,即鼠标左键将要触发的命令,总结如下。

1. 鼠标操作特点

单击鼠标左键(简称单击):放置元器件、连线或者选中元器件。

单击鼠标右键(简称右击):放弃放置元器件,选择元器件并弹出快捷菜单,选中导线,弹出快捷菜单等。

双击鼠标右键:删除对象等操作。

块选择:按住鼠标左键或者右键拖动形成虚线框,被包围在内的元器件被选中。

双击左键:编辑对象属性。

移动对象:按住左键不放并拖动。

鼠标中间滑轮滚动:缩放显示画面。中间滑轮向前滚,以光标为中心放大;中间滑轮向后滚,则以光标为中心缩小。

2. 多种光标形状

ISIS系统提供了不同光标形状代表不同的功能,如表2-6所示。表2-6 光标形状及对应功能2.3.3.2 元器件的相关操作

对元器件的操作主要包括元器件的放置、标注、替换、选中、拖动、删除以及属性修改等。

1. 放置元器件

当从元器件库中选择好元器件后,就要在原理图编辑区中放置元器件,放置元器件有两种方法:(1)单击对象选择器中的元器件(如图2-63(a)所示),同时该元器件也出现在预览窗口中,单击旋转工具按钮可以进行调整。将光标移动到编辑窗口,单击左键,则进入放置元器件模式,光标边出现元器件轮廓(如图2-63(b)所示),移动光标(元器件轮廓也随之移动,如图2-63(c)所示)到希望放置处单击,即可完成元器件的放置操作。此时仍处于放置元器件的状态,单击连续放置元器件,右击取消放置。图2-63 元器件放置过程(2)在编辑区空白处单击,弹出快捷菜单,如图2-64所示,将光标移到Place项,自动弹出下级菜单Component,光标移到其上又弹出下级菜单,单击要放置的元器件名称项,光标下就会出现元器件轮廓,移动光标到合适位置单击完成放置。图2-64 放置元器件快捷菜单

2. 元器件标号自动标注

在放置元器件时,Proteus 8默认为系统Real Time Annotation 始终有效,元器件标号实时自动标注。在电路图绘制中,每一个元器件应该有唯一的元件标号,而且不能为空(无标号)。有些元器件是由多个器件组成的,在某些情况下,原理图中的多个元器件在PCB中属于一个物理器件(即封装在一块芯片上),在这种情况下,逻辑元器件自动标注为U2:A、U2:B、U2:C等,表示它们属于一个元器件U2,Schematic Capture可以正确地为每一个元器件自动分配引脚。

3. 元器件替换

若要用另一个元器件替换已放置的元器件,可将另一个元器件的轮廓移动到要替换的元器件上,并保证至少有一个引脚正好重叠,并且光标处于已放置的元器件上,单击则出现如图2-65所示的对话框。单击OK按钮完成替换,单击图2-65 替换元器件对话框Cancel按钮取消替换操作。也可以用PAT属性替换元器件,参见4.1节。

4. 选中元器件

根据要选中的对象的不同,选中操作主要包括以下3种类型。

1)选中单个对象

将光标移动到单个对象上方时,对象成为“热”对象(即光标已捕捉到该对象)且光标变成时,单击选中该对象,如图2-66所示。图2-66 选中单个对象

2)多个对象的选择

按住Ctrl键,将光标逐个移到要选择的对象上,且光标变成时单击,即可选中多个对象,选中的多个对象都以红色高亮显示。

3)块操作选中

无论在任何操作模式下,在编辑区期望位置单击,按住鼠标左键或右键拖出一个矩形框,再松开鼠标,则完全处于框内的对象被选中并以高亮显示,当然也可以用此方法选中单个对象,如图2-67所示。注意鼠标状态可视化形状的改变,选中对象以后,选择框四周出现手柄,将鼠标移动到手柄处,按住左键拖动,可以改变选择区域。图2-67 块操作选中对象

)注意:(1)在2D图形操作模式下,当光标移至对象上只出现包围对象的虚线轮廓而光标未变成“手掌型”时,可按Ctrl键,光标变成手掌型时再单击选中对象,例如,在选中接点时可采用这种方法,如图2-68(a)所示。(2)有少量对象,当光标移动到其上时会出现包围它的虚线轮廓且光标也变成手掌型,但单击不能选中该对象,此时,可采用块操作方法选中该对象,如DS18B20(温度传感器)、POT-HG(滑动变阻器)、SWITCH、BUTTON、RELAY等元器件,这些元器件双击也打不开属性对话框,如图2-68(b)所示。图2-68 特殊元器件的选中

5. 复制、粘贴对象

1)利用复制、粘贴按钮实现复制与粘贴

选中对象(单个或者多个),单击工具栏上的(复制)按钮,再单击(粘贴)按钮,在编辑区期望的位置单击即可复制。系统自动为复制的元器件进行标注,使用这种方式,被复制的元器仍存在。也可以利用(剪切)和(粘贴)按钮实现剪贴和粘贴,但被剪切的元器件就被删除了。当然,也可以右击元器件,在快捷菜单中选择Cut to Clipboard、Copy to Clipboard和Paste from Clipboard(如图2-69所示)命令实现剪切、复制和粘贴。图2-69 元器件操作的快捷菜单

2)通过块操作按钮实现复制与粘贴

选中对象(单个或者多个),单击按钮,则出现红色的复制块,移到期望位置单击即可。若在操作过程中右击即可撤销本次操作。块操作复制与粘贴不会导致元器件编号的重叠。

6. 取消选中对象

取消刚才选中的对象有以下3种方法。(1)在编辑区空白处单击。(2)单击刷新工具按钮。(3)选择菜单Edit→Clear Selection命令。

7. 删除对象

1)删除单个对象

右键双击可快速删除单个元件,也可以先选中元件,然后按Delete键删除,或者将光标放到元器件上右击,在弹出的快捷菜单中选择Delete Object命令(如图2-69(a)所示)。也可以用剪切到剪贴板中。元器件删除后,与之相连的导线也自动被删除。

2)删除多个对象

对于多个对象的删除,可以用(Block Delete)删除,也可以按Delete键删除,还可以右击,在快捷菜单中选择命令删除(如图2-69(b)所示)。

8. 移动对象

1)移动单个/多个元器件

方法1:选中对象,将鼠标移到选中区域,变成或者形状,按住左键拖动,移到期望位置松开左键即可,与元器件相连的导线也被一起移动。

方法2:选中对象,单击按钮,移动到期望位置单击即可。

方法3:选中对象,右击,在弹出的快捷菜单中选择Drag Object命令(单个器件)(如图2-69(a)所示)或者单击Block Move(多个器件,如图2-69(b)所示)移动到期望位置单击即可。若移动有误,可以单击撤销按钮撤销。

2)移动元器件标签

许多元器件都带有标签,如电阻,带有Ref(Reference)标签和Valu(Resistance)标签。有时为了使Schematic Capture原理图看起来整齐有序,需要对标签进行移动,具体步骤如下:使要移动的标签成为热对象,拖动标签到所需要的位置,松开鼠标按钮完成移动。在移动的过程中要非常精细地定位,可以使用快捷键(默认为F4、F3、F2和Ctrl+F1)来实现。具体操作过程如图2-70所示。图2-70 拖动标签

9. 旋转对象

旋转对象的方法主要有以下3种:(1)在原理图中选中要旋转的对象,按数字小键盘中的+和-键进行逆时针、顺时针旋转。(2)对象成为“热”对象后,右击,在弹出的快捷菜单中选择旋转命令进行旋转操作,如图2-71所示。图2-71 块旋转对话框(3)选中对象,单击工具栏中的按钮,弹出如图2-71所示的块旋转对话框,其中:

Angle:角度,在其右侧的文本框中输入±90、±180、±270,进行顺时针或者逆时针旋转。

Mirror X/Y:是否进行X/Y轴镜像。

在放置元器件之前,可以根据放置的需要,选中对象选择器中的元器件,单击旋转按钮,同样也可以实现元器件的旋转操作。

10. 对齐对象

选中对象,选择Edit→Align命令,弹出如图2-72所示的对话框。其参数功能如下:图2-72 Align对话框

1)Action(对齐方式选择)

Schematic Capture提供了水平对齐和垂直对齐。(1)水平对齐有以下3种对齐方式。

Align Left Edges:左对齐。

Centre Vertically:居中对齐。

Align Right Edges:右对齐。(2)垂直对齐分为以下3种方式。

Align Top Edges:顶对齐。

Centre Horizontally:居中对齐。

Align Bottom Edges:底对齐。

2)Align Items Using(对齐的基准)

Connection Points:以链接的引脚为基准。

Object Bounds:以对象的边框为基准。

11. 编辑对象属性

在原理图中包含元器件、接点、标签、脚本、总线、终端、引脚和图形等对象,不同的对象有不同的属性对话框。对象属性一般包括系统属性和用户属性。这里主要介绍元器件的属性(其他对象的属性参见第4章),对于功能不同的元器件,属性对话也不一样,这里以电阻、8086和AT89c51三个元器件为例讲解(当然这三个元器件必须已经放置到编辑窗口中)。

打开属性窗口有以下两种方法:(1)鼠标放置在元器件上双击。(2)右击元器件,在弹出的快捷菜单中选择Edit Properties命令,或者使元器件成为热对象后按Ctrl+E键。

1)电阻属性

电阻属性对话框如图2-73所示,主要参数如下:图2-73 电阻属性对话框(1)Part Reference:元器件名称(参考号/编号)。

Hidden:勾选该项,则元器件编号在原理图中隐藏不可见。(2)Resistance:电阻值,默认单位为欧姆(ohm),默认省略单位,如10k表示阻值为10kΩ。

Hidden:勾选该项,则电阻值在原理图中隐藏。(3)Element:如果元器件是单一元器件,如电阻、电容等,Element下拉框不可操作。单击New按钮,自动分配一个新的参考编号,即Part Reference的值自动分配一个新的编号。例如,原来的元器件编号为R1,在原理图中有R1至R7共7个电阻,则单击New按钮后自动分配编号,即R8。如果元器件是多组元器件,如7400是两输入四与非门器件,其内包含4个与非门,设其Part Reference为U1,则4个与非门分别表示为U1:A、U1:B、U1:C和U1:D,单击Element下拉框可以在U1:A至U1:D之间实现元器件引脚交换,当然也可以实现与其他7400器件之间交换,如图2-74所示(U2表示另一个7400)。图2-74 Element参数修改(4)Model Type:仿真模型类型。单击下拉框显示ANALOG(模拟)和DIGITAL(数字)。模拟电阻主要用于模拟电路的设计,数字电阻用于数字电路中,主要作为上拉电阻或者下拉电阻,因为在数子电路中,对于只有两个引脚的器件,一个强信号通过一个有极性的引脚,其另一个引脚信号也呈现强信号;但是一个弱信号通过一个引脚,则另一引脚呈现悬空状态。一般情况下,电路中的电阻如果有大小数值之分,就设为模拟型;如果只是为了上拉(如IC的上拉电阻和复位电阻)或下拉,就设置成数字型。特别要说明的是,在有些IC仿真中,如果把上拉电阻设置成模拟型,在仿真时提示错误,又找不到其他原因时,请注意这一点。在ISIS 库中提供了专用的PULLDOWN(下拉)和PULLUP(上拉)电阻。(5)PCB Package:PCB封装。一个元器件有多个封装时,单击下拉按钮可以显示其所有封装,电阻的封装如图2-75所示。单击其右侧的按钮打开PCB封装库对话框,可以更改封装并进行预览,具体操作参见10.1节。(6)Hide:是对模型和封装文本属性参数的隐藏,主要有Show All、Hide All、Hide Value和Hide Name四个参数,下面以封装为例介绍其含义。设电阻元器件的封装为RES40,则封装文本属性表示为﹛PACKAGE=RES40﹜,其中PACKAGE为其名称(name),RES40为其值(value)。Show All就是名称和值都显示,如图2-76(a)所示;Hide All就是名称和值都不显示,如图2-76(b)所示;Hide Value就是只显示其名称,隐藏其值,如图2-76(c)所示;Hide Name就是显示其值,隐藏其名称,如图2-76(d)所示。默认为Hide All。图2-75 电阻的封装图2-76 电阻封装属性的隐藏与显示(7)Other Properties:在文本框中用﹛﹜对输入元器件自定义属性。(8)Exclude from Simulation:该元器件是否参与仿真。打勾表示不参与仿真,反之表示参与仿真。(9)Exclude from PCB Layout:该元器件是否用于PCB设计。打勾表示不参与PCB设计,反之表示参与PCB设计。(10)Exclude from Bill of Materials:该元器件是否出现在BOM(元器件清单)中。打勾表示不在BOM中出现,反之出现。(11)Edit all properties as text:用文本编辑所有属性,则在Other Properties的文本框中显示元器件的所有属性,如图2-77所示。每一行只能显示一个属性,属性写在一对“﹛﹜”内,用户可以添加属性,还可以对原来的属性进行修改。图2-77 元器件的所有属性(12)Attach hierarchy module:是否捆绑模块电路,勾选表示捆绑模块电路,反之不捆绑,主要用于元器件制作,参见第6章。(13)Hide common pins:隐藏通用引脚,如VCC、GND、VEE等引脚。该项对电阻不可操作。(14)按钮功能如下。

OK按钮:确认属性修改,退出属性修改对话框。

Help按钮:单击该按钮弹出元器件模型参数帮助文件。

Cancel按钮:单击该按钮放弃属性修改并退出属性修改对话框。

2)8086属性对话框

8086微处理器属性窗口如图2-78所示,其中各选项及按钮的功能如下(与电阻属性相同的不再阐述)。图2-78 8086属性对话框(1)Program File:程序文件。主要用于加载8086微处理器运行的程序,单击右侧的,按钮装载目标程序。8086支持3种格式的目标文件:.bin、.com和.exe。常用的8086微处理器的编译软件如表2-7所示。8086的详细信息请查看8086的帮助文件,保存在安装目录下的Help文件下的8086 Mode Help。表2-7 Proteus VSM支持的8086编译器(2)Clock Frequency:时钟频率。定义处理器的时钟频率。默认值为1MHz。(3)External Clock:外部时钟。该项确定处理器的时钟是否由外部时钟提供。当设置为No时,处理器时钟由Clock Frequency参数值提供;当设置为Yes时,外部时钟有效。(4)Advanced Properties:高级属性。单击下拉按钮,弹出高级属性菜单,如图2-79所示,其中各选项的含义如下。

Internal Memory Start Address:内部存储器起始地址。默认值为0X0000。

Internal Memory Size:内部存储器空间大小。

BIN Entry Point:程序起始地址。

Stop on Ont3:停止在Int3。(5)按钮功能如下。

Help按钮:单击打开8086微处理器帮助文件。

Data按钮:单击打开或者下载8086的PDF格式资料。

Hidden Pins:编辑隐藏引脚,系统默认VCC、VEE、GND三个引脚被隐藏,如图2-80所示。图2-79 高级属性菜单图2-80 编辑引藏隐脚对话框

Edit Firmware:编辑固件以及编译软件,弹出New Firmware Project窗口,其具体功能请参阅第14章。对于8080在Proteus中的仿真请参阅参考文献[21]和[22]。

3)AT89C51属性对话框

双击AT89C51元器件,弹出AT89C51属性对话框,如图2-81所示。除了Advanced Properties与前面的含义不同外,其他属性都相同,所以只介绍高级属性。(1)Program File:AT89C51单片机支持OMF51、Hex和Bin等格式。(2)Clock Frequency:指定单片机微处理器的时钟频率。由于效率的原因,时钟电路是不能模拟的,处理器的时钟频率完全由该值决定。图2-81 AT89C51属性对话框(3)Enable trace logging:启动跟踪日志,默认为No。在属性参数中用DBG_TRACE表示。(4)Simulate Program Fetches:设置为Yes,表示读取外部的程序,该操作过程有点慢,但是可以测试外部程序存储器解码电路的电路性能。默认为No。在属性参数中用DBG_FETCH表示。(5)Code Memory Map:定义外部ROM地址空间的映射,在属性参数中用CODERAM表示。默认情况下,所有的外部数据存储器的访问完全可以仿真,也就是说,每个外部数据存储器周期涉及读取ALE、P0和P2端口引脚的数据。一个典型的时钟周期将涉及大约50个引脚的状态转换,从而大大增加了仿真时间。因此默认CODERAM=False。

外部存储器的地址映射遵循冯·诺依曼配置(外部数据存储器和代码存储器的地址分配是相同的),只是通过MOVC和MOVX指令加以区别。外部存储器的地址映射可以通过﹛CODERAM=0000-7FFF﹜来实现。(6)Data Memory Map:定义外部RAM(XRAM)的地址匹配空间,在属性参数中用DATARAM表示,如在属性框中添加属性﹛DATARAM=0000-7FFF,C000-FFFF﹜,则表示定义了0X0000~0X7FFF和0XC000H~0XFFFF两个外部RAM存储区域。

4)元器件标签属性修改

对于一般元器件,Schematic Capture自动显示Component ID和Component Value两种属性,这里以Component Value标签属性的修改为例,鼠标移到Component Value(如10k)上双击,弹出Edit Part Value对话框,如图2-82所示,该对话框有Label和Style两个选项卡,功能如下。图2-82 Edit Part Values对话框(1)Label选项卡,主要设置Value属性值。

String:字符关键字,主要输入Value值,如10k、22μF等。

Rotate:字符关键字显示的方向,Horizontal为水平显示,Vertical为垂直显示。

Justify:字符关键字显示时的对齐方式,Left、Center和Right设置水平方向的对齐方式;Top、Middle和Bottom设置垂直方向的对齐方式。(2)Style选项卡主要设置字体风格和格式。取消Follow Global属性,其Font face(字体格式)、Height(高度)、Width(宽度)、Bold(粗体)、Italic(斜体)、Underline(下划线)、Strikeout(删除线)、Visible(显示)和Colour(颜色)属性就可以修改。2.3.4 导线和总线操作2.3.4.1 绘制导线

1. 自动捕捉(Real Time Snap)

Schematic Capture未设置连线模式,只要将光标移动到包含对象的引脚或者电气连线上或连线的默认捕捉范围内,就会自动捕捉并且光标变成绿色铅笔,表示已捕捉到电气连线点。

2.自动连线(Wire Auto-Router,WAR)

当自动连线功能有效时(默认有效,工具中按钮处于按下状态),在第一个对象的连接点(起点)处单击,此时光标变成无色的,移动光标到终点,又变成绿色的铅笔,单击完成连线,此时称为自动连线模式,一图2-83 自动连线过程般情况下以直线或直角形式走线,如图2-83所示。在连线的过程中双击则终止连线并放置接点,右击则取消走线。在走线的过程中遇到对象障碍时则自动绕开。在自动连线时,如果将鼠标移动到不能连线的区域时,连线自动消失,且以红色圆圈符号表示,如图2-84所示。此时有以下几种解决方案:(1)更改元器件位置,元器件的移动操作请参阅2.3.3.2节。(2)提高捕捉率,捕捉率值越小,捕捉越精确,捕捉率设置参阅2.1.5.3节。

在进行复杂的连线时,比如要多次改变线的走向,用鼠标单击放置一个×形状的锚点,系统自动认为锚点之间的线路是一段独立的路径,可以用键盘上的Backspace键进行撤销,连线绘制完成后锚点将自动消失,如图2-85所示。图2-84 红色圆圈表示禁止连线图2-85 复杂连线的方法

3. 手工连线

手工连线模式与自动连线模式之间的切换方法有以下几种:(1)单击工具栏中的按钮使之处于弹起状态。(2)通过热键W切换。(3)选择菜单Tools→Write Auto Router命令进行切换。(4)在自动走线时按Ctrl键实现手动切换。

手工走线时可沿任意角度走线,在手工走线中双击则自动放置接点并结束连线,右击则取消走线。

4. 重复连线

绘制原理图时,常常碰到重复连线的情况,如图2-86所示,AT89C51的单片机P0口作为输出口时,需要上拉电阻。先选起点,比如从单片机的第39脚连线到排电阻的2脚,再将光标移动到38脚处,当光标变成绿色铅笔时双击,则完成单片机38脚与排电阻的3脚连接,用同样的方法完成重复连线。这种情况一般只适图2-86 重复走线用于自动连线模式下的走直线。2.3.4.2 编辑导线

1. 移动导线

移动导线有以下3种方法。(1)在选择模式下,将鼠标移动到导线附近,光标变成手形且导线变成热对象,单击导线,此时导线变成红色选中状态(为默认颜色,用户可以修改颜色)且光标变成水平双向箭头或垂直双向箭头,则可以沿水平或者垂直方向移动导线,如图2-87所示。图2-87 单个导线移动走线(2)当导线处于选中状态时,将鼠标放置于直角处或者导线起始点处,光标处于移动状态时,按住鼠标左键则直角或起始点会随鼠标指针移动而移动,如图2-88所示。图2-88 移动导线的直角或起始点(3)在需要移动的线段周围拖出一个方框,按住鼠标左键拖动或者使用按钮拖动,则可实现选中导线的移动,如图2-89所示。图2-89 多个导线移动

2. 删除导线

在任何模式下,使导线成为热对象,双击鼠标右键即可删除导线;也可以选中导线后按Delete键删除;或者选中导线,右击,在快捷菜单中选择Delete Wire命令。

3.编辑导线风格

有些时候,用户需要设置局部导线的风格,具体操作如下:(1)在选择模式下双击导线,弹出导线风格编辑对话框,如图2-90所示。图2-90 导线风格编辑窗口(2)使欲改变风格的导线成为热对象,右击,在弹出的快捷菜单中选择Edit Wire Style,同样会弹出导线风格编辑对话框。

导线风格编辑对话框的主要参数如下:

Follow Global(遵循全局风格):取消勾选该项,左边的Line Attributes属性就可以修改。

Lock control to global style's current setting:是否锁定当前设置参数的正确性检测。如果勾选(默认),则进行检测;如果取消勾选,则弹出不检测确认对话框,如图2-91所示。图2-91 不进行参数正确性检测的确认对话框

Line style:线的类型。单击下拉列表框选择所需的线型。

Width:线宽,单位为th或in,可以直接输入数据或单击数字调节按钮,数值范围为0th~1in。

Colour:颜色设置。单击颜色框,弹出颜色选择框,选择合适的颜色。

单击OK按钮,保存设置并退出,单击Cancel按钮取消设置并退出。2.3.4.3 总线操作模式

总线是多根导线的一种简化形式,常用在微处理或者集成电路中,总线一般包括数据总线、地址总线和控制总线。Proteus既支持在层次模块间运行总线,还支持定义库元器件为总线型引脚。总线操作包括总线绘制、总线分支绘制和总线属性的修改。

1. 自动放置总线(1)单击模式工具箱中的Buses Mode按钮。(2)在期望放置总线的起始点处单击绘制总线起始点,起始点可以是总线引脚。(3)在总线的终点双击完成总线的放置,双击右键退出绘制总线。(4)在期望绘制总线路径的拐点处单击。

2. 手动绘制总线

手动绘制总线与自动绘制总线的切换方式与手动绘制导线与自动绘制导线的切换方式一样。手动绘制总线的方法与手动绘制导线相同。

3. 总线的编辑

当总线成为热对象后,就可以对总线进行自动捕捉、连线、移动、删除和属性修改等操作,这些操作与导线操作类似,参见2.3.4.2节。

4. 放置总线分支

总线与导线有时要进行连接,此时就要放置总线分支。为了使图纸美观,一般将总线分支绘制成45°的相互平行的斜线,如图2-92所示,具体画法如下:图2-92 总线分支(1)在元器件U9的左侧绘制一条自上而下的总线。(2)从U9的D0引脚开始绘制连线,快到期望绘制总线分支的地方单击,然后按住Ctrl键并向上移动鼠标,在与总线以45°角相交时(总线上出现红色矩形框)单击确认,即完成一条总线分支的绘制,重复本步即可完成总线其余分支的绘制。

5. 标注总线和总线分支(1)总线命名格式如下:总线名[起始值..终值]

其中,起始值和终值都是正值,且终值一般大于起始值。例如,D[0..7]表示定义了一根8位总线D,其8个分支表示为D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6和D7,即总线的8个网络标号。(2)总线分支必须与总线的网络标号同名,其电路特性参数为NET,即NET参数相同的连接在一起。(3)给总线和总线分支放置NET参数(导线标签),详见2.3.5节。

6. 总线快捷菜单

选中总线,右击,弹出总线快捷菜单,如图2-93所示。图2-93 总线快捷菜单2.3.5 导线标签模式

导线标签模式(wire label mode)主要用来放置网络标号,Schematic Capture系统认为同名网络标号表示它们之间有电气连接关系,可以代替导线连接。在绘制总线时,必须告诉系统总线分支具体与总线中的哪个导线连接,因此对总线分支要进行标注。2.3.5.1 放置导线标签

放置导线标签的操作步骤如下:(1)单击模式工具栏中的按钮,进入标签模式。(2)将光标(白色铅笔)移到要放置标签的线上,光标下出现一个×图标,左击弹出导线标签属性编辑对话框,如图2-94所示。输入标签名,单击OK按钮或者按回车键完成标签放置。当然,也可以先选中导线,右击,在弹出的快捷菜单中选择Place Wire Label命令,如图2-95所示,同样弹出图2-94对话框,设置相关参数,实现标签的放置。图2-94 导线标签属性编辑框对话框图2-95 放置导线标签快捷菜单2.3.5.2 导线标签属性

导线标签属性编辑对话框包括Label、Style和Net Class 3个选项卡。

1. Label选项卡

String:标签名。在电路图中具有相同标签名(即相同网络名)的导线具有相连的电气参数。可以直接输入标签名,也可以单击下拉框,选取原理图中已经定义过的标签。String文本框还支持复制、粘贴和删除的功能。

Auto-Sync:是否自动同步。勾选时,表示所有网络上的标签具有相同的文本。

Rotate:标签放置方向。Horizontal为水平,Vertical为垂直。

Justify:对齐方式。Left、Center和Right用于设置水平方向的对齐方式,Top、Middle和Bottom用于设置垂直方向的对齐方式。

Show All按钮:显示所有的网络名,包括隐藏的网络名。

具有规律的网络标号可以使用PAT工具进行标注(只能在单击模式触发),具体见4.1节。

2. Style选项卡

Style选项卡主要设置标签字体格式等参数,如图2-96所示。取消Follow Global项则所有参数可以修改。图2-96 Style选项卡

Font face:字体格式。下拉列表中的选项有Height(高度)、Width(宽度)、Bold(粗体)、Italic(斜体)、Underline(下划线)、Strikeout(删除线)、Visible(显示)和Colour(颜色)。

3. Net Class选项卡

Net Class选项卡用于分配网络属性,如图2-97所示。通过Net Class项为ARES PCB布线指定布线风格,该网络风格可以是系统风格,如POWER、SINGAL等,也可以单击New按钮创建新的网络,为新的网络设置布线规则、过孔、飞线、自动布线时的层对,因此标签具有NET属性,该属性的具体应用参阅第10章和第11章。图2-97 Net Class选项卡

由此可见导线标签属性对话框有两大功能:(1)设置总线分支。(2)为导线设置网络名称。2.4 Schematic Capture其他模式的工具

前面已经介绍了Component Mode、Buses Mode和Wire Label Mode,本节继续学习其他与原理图绘制有关的模式,即选择模式、接点模式、文本脚本模式和终端模式,这些模式的放置、属性修改等操作与前面介绍的模式基本相同,此处不再阐述,下面主要讲解这些模式的功能。2.4.1 Selection Mode(选择模式)

选择模式主要用于选择元器件,系统默认为选择模式。2.4.2 Junction Dot Mode(接点模式)

接点主要表示线与线之间的连接关系,一般情况下,Schematic Capture会自动根据连线情况放置接点,删除导线,则与其相连的接点也自动被删除。但是,在某些情况下,可以先绘制接点,后绘制连线。用户可以设置接点属性,如图2-41所示。

1. 放置接点

单击模式工具栏上的按钮,鼠标移到原理图编辑区(光标变为白色铅笔),在期望放置接点的地方双击即可。

2. 接点的选中

当光标移至接点处,出现包围对象的虚线轮廓,鼠标为绿色铅笔形状时,按Ctrl键,鼠标变成选择光标,单击选中接点,释放Ctrl键,鼠标变成移动光标。移动接点时,与接点相连接的导线也随着移动。2.4.3 Text Script Mode(文本脚本模式)

Schematic Capture支持多种格式的文本脚本,其主要的功能如下:(1)用于定义变量的属性表达式和参数映射。(2)定义VSM模拟器中的原始模型和脚本。(3)当设计文件中有大量文本标注信息时,可以采用脚本模式。(4)当一个元器件被分解时保存元器件的属性、封装等信息。

1. 放置脚本

单击模式工具栏上的按钮,进入文本模式,将光标移到编辑区左击,弹出文本脚本编辑窗口,如图2-98所示,主要包括Script(脚本)和Style(格式)两项参数。图2-98 文本脚本编辑窗口

2. 脚本属性

1)Script脚本属性

Text:脚本输入文本框。

Rotation:旋转。设置文本放置的方向,有Horizontal(水平)和Vertical(垂直)两种。

Justification:对齐。水平方向的对齐方式有Left、Right和Centre,垂直方向的对齐方式有Top和Bottom。

External File:外部文件。有两个命令按钮:Import(导入),将外部格式为.TXT的文本导入脚本中;Export(导出),将脚本文件导出保存为.TXT文件。

2)Style风格属性

Style选项卡如图2-99所示。图2-99 Style选项卡

取消Follow Global属性后就可以对字体格式、高、宽、粗体、斜体、下划线、删除线、是否隐藏以及颜色等参数进行修改。

3. 编辑脚本

使要修改的脚本成为热对象,双击,或者右击,在快捷菜单中选择Edit Properties命令,或者按快捷键Ctrl+E,都可以打开图2-98所示的文本脚本编辑窗口。

4. 调节文本框

将鼠标放在Edit Script Block属性对话框的4个边框线或者4个角上,光标变成箭头时,拖动左键就可以对该对话框的大小进行改变,然后单击Edit Script Block对话框左上角的ISIS图标,在菜单中选择Save Window Size命令保存重置的尺寸。

5. 退出脚本编辑器

单击OK按钮或者按键盘的Ctrl+Enter键保存脚本并退出;单击Cancel按钮或者按键盘的Esc键放弃修改并退出。

6. 脚本模块类型及应用

ISIS目前支持的脚本类型如表2-8所示,下面简单介绍常用的*FIELD、*NETP-ROP和*DEFINE属性。

1)元器件属性分配(Part Property Assignment,*FIELD)

元器件属性分配在Proteus 8中基本被抛弃了,因为非物理器件(non-physical)的属性可以直接在PCB Layout中修改或者通过BOM编辑器直接添加。在这里只是为低版本到高版本的过渡才保留下来。更多的元器件属性参见有关章节(物理终端见2.4.4节,PAT属性分配工具见4.1节,BOM属性修改见8.2节)。

例如,以下语句* FIELDJ1,PACKAGE=CONN-D9J2,PACKAGE=CONN-D25

将连接器J1的PCB封装为一个9针D型连接器,J2的PCB封装为25针D型连接器。表2-8 脚本模块类型

2)页设计全局网络属性赋值(Sheet Global Net Property Assignment,*NETPROP)

NET属性主要用于导线标签(wire label)赋值,其格式为=

例如:* NETPROPCLASS=POWER

在设计中被标注CLASS的网络在PCB布线时遵循POWER的布线规则,更多的NET属性参见2.3.5节、5.3节和8.3.1节。

3)页属性定义(Sheet Property Definition,*DEFINE)

页属性定义是一个非常有用的变量定义工具,该变量可以定义在已给出的设计页上,也可以通过该设计页上的元器件属性构成一个复杂的属性表达式。当然,该变量也可以在网络报表(netlist)中,通过软件(如VSM Simulator)来控制变量。

例如:* DEFINETEMP=40MINSTEPS=100

上述语句定义了TEMP和MINSTEP两个变量。

4)模型文件定义(Model Definition Tables,*MODELS)

模型文件定义只能使用在VSM Simulator中,用于定义模型文件的参数。

例如:* MODELS741_NPN:BETAF=80,ISAT=1E-14,RB=100,VAF=50,\    TAUF=0.3E-9,TAUR=6E-9,CJE=3E-12,CJC=2E-12741_PNP:BETAF=10,ISAT=1E-14,RB=20,VAF=50,\    TAUF=1E-9,TAUR=20E-9,CJE=6E-12,CJC=4E-12

上述语句定义了两个三极管型的741IC模型参数,模型文件的定义请参阅VSM手册中的primitive models内容。2.4.4 Terminal Mode(终端模式)

1. 终端端口功能及放置

单击模式工具栏内的按钮,在预览窗口显示9种基本终端,如图2-100所示,其功能如下。

DEFAULT:默认端口。可以作为信号的输入或者输出端口。

INPUT:输入端口。作为信号的输入端口。图2-100 终端模式

OUTPUT:输出端口。作为信号的输出端口。

BIDIR:双向端口。既可以作为信号的输入端口,也可以作为信号的输出端口。

POWER:电源。在原理图中作为直流电源使用,可以在其String属性中修改值电压值,如+5V,-5V等。

GROUND:数字地。在原理图中作为地信号使用。

CHASSIS:模拟地。

BUS:总线。作为总线端口。

电源和地信号直接为原理图或者模块电路提供电源,其他终端主要用于模块电路设计和子电路图设计。

单击P按钮弹出终端选择库窗口,可以从库(系统库和用户库)中选择其他终端。

终端的放置与元器件的放置基本相同,相关操作请参阅2.3.3节。

2. 终端局部属性修改

终端放置后必须对终端进行标注,因为没有标注的终端在网络表编译时会被忽略,有时出现Netlist Error 提示信息。Schematic Capture认为具有相同网络标号的终端具有电气连接关系。终端标注有以下几种方式:(1)通过终端属性修改对话框中的String关键字输入终端名。终端名即终端网络标号,如图2-101(a)所示。(2)单击String关键字右侧的下拉按钮,列出目前项目原理图中的所有网络名称,选择所需的名称即可,如图2-101(c)所示。(3)利用PAT属性工具的Net属性进行操作,详见4.1节。

打开终端属性修改对话框,如图2-101(a)和图2-101(b)所示,其属性参数关键字功能与前面模式工具的关键字功能相同,此处不再论述。图2-101 终端属性修改对话框

Schematic Capture提供了逻辑终端和物理终端两种终端模式,这两种终端以其标号语法进行区别。(1)逻辑终端:仅用作网络标号。在层次电路设计中作为父图和子图之间的电气连接,Schematic Capture认为同名的网络标号连接在一起。逻辑终端名可以是文字、数字、字符及连字符、下划线或者空格等混合构成。导线标号、总线标号及网络标号均属于逻辑终端。这也是最常用的一种方式,如图2-102(a)所示。(2)物理终端:表征一个物理连接器引脚。例如,J3:2表示与J3元器件的第2引脚相连,如图2-102(b)所示。物理终端将作为PCB Layout的元器件被导入,如果没有封装,就会提示添加封装。图2-102 逻辑终端和物理终端

3. 终端全局属性修改

选择Template→Set Graphic Styles命令,弹出编辑全局图形风格属性对话框,在Style下拉列表中选择TERMINAL进行属性修改,如图2-103所示。图2-103 编辑全局图形风格属性对话框2.5 二维绘图工具

二维绘图工具包括Line(线)、Box(矩形)、Circle(圆)、Arc(弧)、Closed Path(闭合路径曲线)、Text(文本)、Symbols(符号)和Makers(标号)。2.5.1 直线及其风格设置

1. 画直线和局部属性修改

单击模式工具栏内的(2D Graphic Line Mode)按钮,进入2D图形绘制直线模式,对象选择器内显示直线风格,如图2-104所示。图2-104 2D直线风格

在对象选择器中选择一种直线风格,在编辑区的期望位置处单击放置直线的起点,在终点处单击结束画线。当直线成为热对象时,单击则直线被选中,这时直线两端出现黑色小方块(称为控点,直线有两个控点,如图2-105(a)所示),要改变线的长短或者方向,把鼠标移动到控点处,光标变成时,按住左键移动控点的位置或者改变直线的走向,释放左键完成操作。若要修改属性,则使要修改的线成为热对象,双击,或者选中后右击,选择快键菜单中的Edit Properties命令,都会弹出如图2-106所示的直线属性对话框,其主要参数功能如下:图2-105 二维图形的控点(1)Global Style:全局风格。单击下拉按钮会弹出如图2-104所示的所有风格。

Lock controls to global style's current setting:是否锁定控制当前全局设置,一般勾选该项。(2)Line Attributes:直线属性修改。当取消Follow Global的勾选时,线的风格(Line style)、宽度(Width)和颜色(Colour)都可以进行修改。(3)按钮功能如下。

This Graphic Only:仅用于本图形。

All Tagged Graphics:用于所有选中的图形。

Cancel:取消编辑。(4)Sample图形区域用于预览直线的效果。图2-106 直线属性对话框

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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