首页 -> 2008年第2期
Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真软件在数字电路设计中的应用
作者：朱 艳 陈 杰
关键词：Proteus；EDA；仿真；实验
现代计算机应用技术的高速发展，催生了多种应用于电子电路设计的EDA（Electronic Document Authorization，电子文授权）软件，Proteus软件就是其中很成功的一种。该软件是由英国Labcenter Electronics开发出来的，具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成系统仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真等功能；带有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。在我国当前强调应用技能培养的职业院校电子类课程教学实践中，由于实验器材与教学经费的缺乏，采用基于该软件的仿真技术进行教学，具有重要的现实意义。
Proteus软件环境的操作
在该软件环境下，执行各种电子电路设计，最重要的就是查找元器件，该软件含有丰富的元件库，在选中component图标后，点击工具栏中的字母P模样的控件，就可以出现元件查找界面，如图1所示。此时通过输入关键词的方式就可以查找各类元器件了，比如，输入“cap”查找电容，输入“res”查找电阻等。对于所查找的元器件的参数可以通过属性进行修改，也可以在图1的状态下选择合适参数的元器件。
图1 Proteus软件元件查找环境界面
该软件的其他电路连线、元器件属性修改、元件放置、文件保存等操作与一般电路设计软件没有太大的区别，本文不再一一赘述。该软件在操作中值得注意的是，鼠标单击左键放置一个元器件后，单击右键元件变红，即表示选中了该元件，此时双击左键可以修改属性，而如果不击左键，只单击右键，则删除该元件。这种操作与多数软件的习惯不大一样，给初学该软件的工程人员带来不少麻烦。另外，该软件的仿真运行、停止等控件的设计非常形象，在界面的左下方，形状与许多电器设备上的按钮非常相似。
基于Proteus软件的彩灯循环电路教学设计
在数字电路这门课程的教学实践中，彩灯循环电路是一个非常经典的电路，可以帮助学生理解555时基电路、二进制集成计数器CD4040、74LS138译码电路等集成元件的功能。在实际实验过程中，由于学生在连接实际元器件电路时可能出现操作错误，损坏元器件，增加教学成本，近年来，我们采用了Proteus软件来仿真该实验，其仿真执行效果界面如图2所示。发光二极管旁边的灯变绿表明该灯点亮，仿真执行后，绿灯循环闪烁，效果非常明显。
图2 基于Proteus软件彩灯循环仿真执行界面
Proteus仿真软件在数字电路设计中的意义
在当前我国职业院校电子电路专业领域的教学实践中，增加仿真实验具有重要意义。首先，我国职业院校的学生生源质量不太理想，电子电路部分的知识又不是非常直观，必须经过充分的实验，才能使学生对这部分知识有良好的理解，而运用仿真软件能较快地实现上述目的。其次，在我国多数职业院校教学经费不充裕的情况下，实验中耗材的开支往往不是一个很小的数目，而仿真实验只需要计算机作为硬件，这对于优化教学资源的配置也是具有重要意义的。再次，在现代电子电路设计中，电路设计与仿真软件的操作能力的重要性是毋庸置疑的。Proteus仿真软件的应用还能培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力。当然，仿真软件也不是万能的，在实际教学中，运用仿真软件还必须配合一定的实际动手操作实验，才能从根本上提高学生的实际应用能力，真正培养出符合社会需要的应用型人才。
参考文献：
[1]陈杰.基于IEEE1451.2标准的温室数据采集系统的研究与设计[D].杭州：浙江大学生物系统工程与食品科学学院，2006.
[2]李学礼，林海峰.基于Proteus软件的单片机实验室建设[J].单片机与嵌入式系统应用，2005，（9）：5-6.
[3]卢庆林.数字电子技术基础实验与综合训练[M].北京：高等教育出版社，2004：112-114.
作者简介：
朱艳（1965—），女，讲师，主要从事电子线路领域的教学与研究工作。
陈杰（1978—），男，助理讲师，主要从事电子技术以及环境参数监测与控制方面的教学及研究。