基於PROTEUS的電路設計、仿真與制板（簡體書）

周潤景教授，中國電子學會高級會員、IEEE/EMBS會員，國防科工局電子系統可靠性設計、EMC設計、高速PCB設計專業培訓教師，具有豐富的EDA教學與實踐經驗。

以職業崗位群的基本知識和核心技能為出發點，按照“工學結合、教學做一體化”的教學理念編寫而成。

前 言
隨著電子技術的飛速發展，電子設計的方式也不斷進步。PROTEUS虛擬開發仿真平臺是一款可以實現數字電路、模擬電路、微控制器系統仿真以及PCB設計等功能的EDA軟件。電路的軟、硬件的設計與調試都是在計算機虛擬環境下進行的。基于這一設計思想開發的PROTEUS軟件，可以在原理圖設計階段對所設計的電路進行驗證，并可以通過改變元件參數使整個電路性能達到最優化。這樣就避免了傳統電子電路設計中方案更換帶來的多次重復購買元件及制板的麻煩，可以節省很多時間和經費，也提高了設計的效率和質量。
PROTEUS軟件集強大的功能與簡易的操作于一體，成為嵌入式系統領域技術最先進的開發工具。PROTEUS軟件提供了30多個元件庫、上萬個元件。元件涉及電阻、電容、二極管、晶體管、MOS管、變壓器、繼電器、各種放大器、各種激勵源、900多種微控制器、各種邏輯電路和各種儀表等。在PROTEUS軟件中提供的儀表有交直流電壓表、交直流電流表、邏輯分析儀、定時/計數器、液晶屏、LED、按鈕、鍵盤等外設，同時支持圖形化的分析功能，具有直流工作點，瞬態特性、交直流參數掃描、頻率特性、傅里葉分析、失真分析、噪聲分析等多種分析功能，并可將仿真曲線繪制到圖表中。
本書基于PROTEUS 8.0 SP0版本的軟件，通過實例講解PROTEUS軟件的操作，包括原理圖輸入、電路仿真、軟件調試及系統協同仿真等。
本書總共分為8章，其主要內容如下：
第1章：PROTEUS原理圖編輯環境及PROTEUS ISIS軟件的菜單欄、工具欄及編輯窗口導航。
第2章：介紹原理圖的設計方法及步驟，包括查找、放置元件，原理圖連線等。
第3章：介紹電路分析的工具，包括激勵源、仿真圖表和虛擬儀器的使用方法。
第＆nbsp;4＆nbsp;章：介紹單片機的設計與仿真方法，包括源代碼的編輯、目標代碼的生成、第三方編輯器和第三方IDE的使用、單片機系統的調試及系統仿真。
第＆nbsp;5＆nbsp;章：介紹利用PROTEUS軟件進行仿真的多個例子，包括異步十進制計數器、RS觸發器、競賽搶答器等。
第＆nbsp;6＆nbsp;章：介紹音頻放大器的設計，主要包括直流電源、放大電路、功率放大器的設計及分析等。
第7章：介紹單片機的設計實例，主要是信號發生器的硬件和軟件設計及實際仿真。
第＆nbsp;8＆nbsp;章：介紹PCB的設計，主要包括原理圖的后處理、創建元件封裝、PCB布局、PCB布線以及光繪文件的輸出。
本書由周潤景、劉曉霞編著。其中劉曉霞編寫了第8章，其余章節由周潤景編寫。張麗娜、張紅敏、張麗敏、賈雯、托亞、姜攀、張龍龍、張鵬飛、任冠中、丁莉、王志軍、胡訓智、李琳參與了本書的編寫。全書由周潤景教授統稿。
由于作者水平有限，加上時間倉促，不妥之處敬請廣大讀者批評指正。
編著者

第1章PROTEUS概述
1.1PROTEUSISIS及ARES概述
1.2PROTEUSISIS編輯環境
1.3PROTEUSISIS菜單欄介紹
1.4編輯窗口顯示導航
1.5編輯窗口的設置
第2章PROTEUSISIS原理圖設計
2.1PROTEUSISIS原理圖輸入流程
2.2原理圖設計方法與步驟
2.3PROTEUSISIS編輯窗口連接端子
第3章電路分析
3.1PROTEUSISIS激勵源
3.1.1直流信號源（DCGenerator）
3.1.2正弦波信號源（SINEGenerator）
3.1.3模擬脈沖信號源（PULSEGenerator）
3.1.4指數脈沖信號源（EXPGenerator）
3.1.5單頻率調頻波信號源（SFFMGenerator）
3.1.6分段線性激勵源（PWLINGenerator）
3.1.7FILE信號源（FILEGenerator）
3.1.8音頻信號源（AUDIOGenerator）
3.1.9數字單穩態邏輯電平信號源（DSTATEGenerator）
3.1.10數字單邊沿信號源（DEDGEGenerator）
3.1.11單周期數字脈沖信號源（DPULSEGenerator）
3.1.12數字時鐘信號源（DCLOCKGenerator）
3.1.13數字模式信號源（DPATTERNGenerator）
3.2基于圖表的分析
3.2.1基于模擬分析圖表的電路分析
3.2.2基于數字分析圖表的電路分析
3.2.3基于混合分析圖表的電路分析
3.2.4基于頻率分析圖表的電路分析
3.2.5基于轉移特性分析圖表的電路分析
3.2.6基于噪聲分析圖表的電路分析
3.2.7基于失真分析圖表的電路分析
3.2.8基于傅里葉分析圖表的電路分析
3.2.9基于音頻分析圖表的電路分析
3.2.10基于交互分析圖表的電路分析
3.2.11基于一致性分析圖表的電路分析
3.2.12基于直流掃描分析圖表的電路分析
3.2.13基于交流掃描分析圖表的電路分析
3.3虛擬儀器
3.3.1虛擬示波器（Oscilloscope）
3.3.2邏輯分析儀（LogicAnalyser）
3.3.3計數器／定時器（CounterTimer）
3.3.4虛擬終端（VirtualTerminal）
3.3.5SPI調試器（SPIDebugger）
3.3.6I2C調試器（I2CDebugger）
3.3.7信號發生器（SignalGenerator）
3.3.8模式發生器（PatternGenerator）
3.3.9電壓表和電流表（AC/DCVoltmeter/Ammeter）
3.4探針
3.4.1電壓探針
3.4.2電流探針
第4章PROTEUSISIS單片機仿真
4.1在PROTEUSISIS中輸入單片機系統電路
4.1.1選取仿真元件
4.1.2調試PWM輸出電路中的ADC0808模數轉換電路
4.1.3設計PWM輸出控制電路
4.2在PROTEUSISIS中進行軟件編程
4.2.1在PROTEUSISIS中創建源代碼文件
4.2.2在PROTEUSISIS中將源代碼文件生成目標代碼
4.3進行系統調試
4.3.1將目標代碼添加到電路
4.3.2進行電路調試
4.3.3仿真電路
4.4將PROTEUS與Keil聯調
4.4.1使用Keil的μVision3集成開發環境
4.4.2進行PROTEUS與Keil的整合
4.4.3進行PROTEUS與Keil的聯調
第5章基于PROTEUSISIS的數字電路分析
5.1異步十進制計數器電路及其分析
5.1.1異步十進制計數器電路
5.1.2異步十進制計數器電路分析
5.1.3異步十進制計數器電路完善
5.2RS觸發器電路分析——數字模式信號源與數字分析
5.2.1RS觸發器電路
5.2.2RS觸發器電路調試
5.2.3RS觸發器數字圖表分析——數字模式信號源編輯
5.2.4RS觸發器數字圖表分析——探針及數字分析圖表編輯
5.2.5RS觸發器電路分析
5.2.6RS觸發器用于消除機械開關振蕩引起的脈沖
5.3競賽搶答器電路分析——數字單周期脈沖信號源與數字分析
5.3.1競賽搶答器電路
5.3.2數字時鐘信號源及數字單周期脈沖信號源編輯
5.3.3競賽搶答器電路分析
5.3.4利用灌電流和或非門設計競賽搶答器電路
第6章模擬電路設計實例——音頻功率放大器的設計
6.1設計任務及要求
6.2音頻功率放大器簡介
6.3直流穩壓源設計
6.3.1原理分析與設計
6.3.2計算機仿真分析
6.4音調控制電路
6.4.1原理分析與設計
6.4.2計算機輔助設計與分析
6.5工頻陷波器
6.5.1原理分析與設計
6.5.2計算機仿真分析
6.6前級放大電路
6.6.1原理分析與設計
6.6.2計算機仿真分析
6.7功率放大電路
6.7.1原理分析與設計
6.7.2計算機仿真分析
6.8電路整體的協調及仿真
6.8.1電路各組成部分的協調連接
6.8.2帶通濾波器的加入
6.8.3計算機輔助設計與分析
6.8.4電路整體的計算機仿真分析與驗證
第7章單片機設計實例——信號發生器的設計
7.1設計任務及要求
7.2原理圖設計
7.3匯編語言程序設計流程
7.4匯編語言程序源代碼
7.5C語言程序源代碼
7.6系統仿真
第8章PROTEUSARESPCB設計
8.1原理圖的后處理
8.1.1概述
8.1.2自定義元件符號
8.1.3檢查元件的封裝屬性
8.1.4完善原理圖
8.2創建元件封裝
8.2.1元件符號與元件封裝
8.2.2創建元件封裝
8.2.3指定元件封裝
8.3PCB布局
8.3.1設置層面
8.3.2自動布局
8.3.3手工布局
8.3.4調整文字
8.4PCB布線
8.4.1設置約束規則
8.4.2手工布線及自動布線
8.4.3鋪銅
8.5輸出光繪文件
參考文獻