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第1章 Proteus概述 1

1.1 Proteus历史 1

1.2 Proteus应用领域 1

1.3 Proteus VSM组件 2

1.4 Proteus的启动和退出 3

1.5 Proteus设计流程 5

1.5.1自顶向下设计 5

1.5.2自下而上设计 5

1.6 Proteus安装方法 6

第2章 Proteus lSlS基本操作 9

2.1 Proteus ISIS工作界面 9

2.1.1编辑窗口 9

2.1.2预览窗口 11

2.1.3对象选择器 11

2.1.4菜单栏与主工具栏 11

2.1.5状态栏 13

2.1.6工具箱 13

2.1.7方向工具栏及仿真按钮 15

2.2编辑环境设置 16

2.2.1模板设置 16

2.2.2图表设置 16

2.2.3图形设置 17

2.2.4文本设置 17

2.2.5图形文本设置 17

2.2.6交点设置 19

2.3系统参数设置 20

2.3.1元件清单设置 20

2.3.2环境设置 22

2.3.3路径设置 23

2.3.4属性定义设置 24

2.3.5图纸大小设置… 25

2.3.6文本编辑选项设置 25

2.3.7快捷键设置 25

2.3.8动画选项设置 27

2.3.9仿真选项设置 28

实例2-1原理图绘制实例 32

第3章Proteus lSlS电路绘制 36

3.1绘图模式及命令 36

3.1.1 Component（元件）模式 37

3.1.2 Junction dot（节点）模式 38

3.1.3 Wire label（连线标号）模式 38

3.1.4 Text scripts（文字脚本）模式 39

3.1.5总线（Buses）模式 41

3.1.6 Subcircuit（子电路）模式 41

3.1.7 Terminals（终端）模式 42

3.1.8 Device Pins（器件引脚）模式 43

3.1.9 2D图形工具 44

3.2导线的操作 45

3.2.1两对象连线 45

3.2.2连接点 45

3.2.3重复布线 46

3.2.4拖动连线 46

3.2.5移走节点 47

3.3对象的操作 47

3.4绘制电路图进阶 49

3.4.1替换元件 49

3.4.2隐藏引脚 49

3.4.3设置头框 50

3.4.4设置连线外观 51

3.5典型实例 52

实例3-1绘制共发射极放大电路 52

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 54

实例3-3 KEYPAD的绘制及仿真 56

实例3-4单片机控串行输入并行输出移位寄存器绘制练习 65

第4章ProteuslSlS分析及仿真工具 69

4.1虚拟仪器 69

4.2探针 71

4.3图表 72

4.4激励源 74

4.4.1直流信号发生器DC设置 75

4.4.2幅度、频率、相位可控的正弦波发生器SINE设置 75

4.4.3模拟脉冲发生器PULSE设置 76

4.4.4指数脉冲发生器EXP设置 77

4.4.5单频率调频波信号发生器SFFM设置 78

4.4.6 PWLIN分段线性脉冲信号发生器设置 78

4.4.7 FILE信号发生器设置 79

4.4.8音频信号发生器AUDIO设置 80

4.4.9单周期数字脉冲发生器DPULSE设置 81

4.4.10数字单边沿信号发生器DEDGE设置 81

4.4.11数字单稳态逻辑电平发生器DSTATE设置 82

4.4.12数字时钟信号发生器DCLOCK设置 82

4.4.13数字模式信号发生器DPATTERN设置 83

4.5典型实例 83

实例4-1共发射极放大电路分析 83

实例4-2ADC0832电路时序分析 88

实例4-3共发射极应用低通滤波电路分析 91

第5章 模拟电路设计及仿真 95

5.1运算放大器基本应用电路 95

5.1.1反相放大电路 96

5.1.2同相放大电路 97

5.1.3差动放大电路 98

5.1.4加法运算电路 100

5.1.5减法运算电路 101

5.1.6微分运算电路 102

5.1.7积分运算电路 102

实例5-1 PID控制电路分析 104

5.2 测量放大电路与隔离放大电路 106

5.2.1测量放大电路 106

实例5-2测量放大器测温电路分析 108

5.2.2隔离放大电路 109

实例5-3模拟信号隔离放大电路分析 110

5.3信号转换电路 112

5.3.1电压比较电路 112

5.3.2电压频率转换电路 117

5.3.3频率/电压转换电路 118

5.3.4电压/电流转换电路 119

5.3.5电流/电压转换电路 120

5.4移相电路与相敏检波电路 121

5.4.1移相电路 121

5.4.2相敏检波电路 123

实例5-4相敏检波器鉴相特性分析 125

5.5信号细分电路 126

实例5-5电阻链二倍频细分电路分析 128

5.6有源滤波电路 129

5.6.1低通滤波电路 129

5.6.2高通滤波电路 131

5.6.3带通滤波电路 134

5.6.4带阻滤波电路 135

5.7信号调制/解调电路 136

5.7.1调幅电路 137

5.7.2调频电路 139

5.7.3调相电路 141

5.8函数发生电路 142

5.8.1正弦波信号发生电路 142

实例5-6电容三点式振荡电路分析 145

5.8.2矩形波信号发生电路 147

5.8.3占空比可调的矩形波发生电路 148

5.8.4三角波信号发生电路 150

5.8.5锯齿波信号发生电路 150

实例5-7集成函数发生器ICL8038电路分析 150

第6章 数字电路设计及仿真 155

6.1基本应用电路 155

6.1.1双稳态触发器 155

6.1.2寄存器/移位寄存器 158

实例6-1 74LS194 8位双向移位寄存器分析 158

6.1.3编码电路 160

6.1.4译码电路 162

实例6-2 CD4511译码显示电路分析 163

6.1.5算术逻辑电路 164

6.1.6多路选择器 166

6.1.7数据分配器 167

6.1.8加/减计数器 168

6.2脉冲电路 171

6.2.1 555定时器构成的多谐振荡器 171

实例6-3占空比与频率均可调的多谐振荡器分析 175

6.2.2矩形脉冲的整形 177

6.3电容测量仪 181

6.3.1电容测量仪设计原理 181

6.3.2电容测量仪电路设计 181

6.4多路电子抢答器 185

6.4.1简单8路电子抢答器 185

6.4.2 8路带数字显示电子抢答器 186

第7章 单片机仿真 190

7.1 Proteus与单片机仿真 190

7.1.1创建源代码文件 190

7.1.2编辑源代码程序 192

7.1.3生成目标代码 192

7.1.4代码生成工具 192

7.1.5定义第三方源代码编辑器 193

7.1.6使用第三方IDE 193

7.1.7单步调试 194

7.1.8断点调试 194

7.1.9 MULTI-CPU调试 195

7.1.10弹出式窗口 195

7.2 WinAVR编译器 203

7.2.1 WinAVR编译器简介 203

7.2.2安装WinAVR编译器 204

7.2.3 WinAVR的使用 206

7.3 ATmega16单片机概述 210

7.3.1 AVR系列单片机特点 210

7.3.2 ATmega16总体结构 212

7.4 I/O端口及其第二功能 221

7.4.1端口A的第二功能 222

7.4.2端口B的第二功能 222

7.4.3端口C的第二功能 223

7.4.4端口D的第二功能 224

实例7-1使用Proteus仿真键盘控LED 224

7.5中断处理 228

7.5.1 ATmega16中断源 229

7.5.2相关I/O寄存器 229

7.5.3断处理 233

实例7-2使用Proteus仿真中断唤醒的键盘 234

7.6 ADC模拟输入接口 239

7.6.1 ADC特点 239

7.6.2 ADC的工作方式 240

7.6.3 ADC预分频器 240

7.6.4 ADC的噪声抑制 243

7.6.5与ADC有关的I/O寄存器 243

7.6.6 ADC噪声消除技术 246

实例7-3使用Proteus仿真简易电量计 247

7.7通用串行接口UART 252

7.7.1数据传送 252

7.7.2数据接收 253

7.7.3与UART相关的寄存器 253

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 260

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 265

7.8定时器/计数器 269

7.8.1 T/C0 269

7.8.2 T/C1 273

7.8.3 T/C2 279

7.8.4定时器/计数器的预分频器 282

实例7-6使用Proteus仿真T/CO定时闪烁LED灯 282

实例7-7使用Proteus仿真T/C2产生信号T/C 1进行捕获 286

实例7-8使用Proteus仿真T/C1产生PWM信号控电机 291

实例7-9使用Proteus仿真看门狗定时器 297

7.9同步串行接口SPI 299

7.9.1 SPI特性 300

7.9.2 SPI工作模式 300

7.9.3 SPI数据模式 301

7.9.4与SPI相关的寄存器 302

实例7-10使用Proteus仿真端口扩展 304

7.10两线串行接口TWI 310

7.10.1 TWI特性 311

7.10.2 TWI的总线仲裁 311

7.10.3 TWI的使用 311

7.10.4与TWI相关的寄存器 312

实例7-11使用Proteus仿真双芯片TWI通信 315

7.11综合仿真 320

实例7-12使用Proteus仿真DS 18B20测温计 321

实例7-13使用Proteus仿真电子万年历 333

实例7-14使用Proteus仿真DS 1302实时时钟 346

第8章PCB布板 353

8.1 PCB概述 353

8.2 Proteus ARES的工作界面 353

8.2.1编辑窗口 354

8.2.2预览窗口 355

8.2.3对象选择器 355

8.2.4菜单栏与主工具栏 355

8.2.5状态栏 357

8.2.6工具箱 357

8.3 ARES系统设置 358

8.3.1颜色设置 358

8.3.2默认规则设置 358

8.3.3环境设置 360

8.3.4选择过滤器设置 361

8.3.5快捷键设置 361

8.3.6网格设置 361

8.3.7使用板层设置 362

8.3.8板层对设置 362

8.3.9路径设置 363

8.3.10模板设置 364

8.3.11工作区域设置 365

实例8-1 PCB布板流程 366

参考文献 378