最后更新 · 2026-10-09
Proteus9.2 SP1免费版 · 1.0
平台Windows
容量784.94 MB
版本1.0
热度0 次
ABOUT THIS VERSION
软件介绍
Proteus 9.2 SP1 是 Labcenter Electronics 推出的一款电子设计自动化(EDA)软件,主要用于计算机辅助电路设计、原理图绘制、电子电路仿真以及 PCB 设计。它的一项重要用途是对微控制器及其外围电路进行联合仿真,支持 PIC、8051、AVR、HC11、MSP430、ARM7、LPC2000 等常见处理器,并能让用户在同一设计环境中观察程序与电路之间的交互。软件提供种类丰富的模拟和数字器件模型,可用于搭建多种电路方案,并兼容多种编译器和汇编器。借助虚拟仪器、调试与分析功能,用户可以在制作实体样机之前检查设计、观察信号并定位问题。除了嵌入式系统开发,Proteus 还包含原理图捕获和 PCB 布局相关工具,适合电子工程设计、教学演示、单片机学习及原型验证等场景。使用时可根据项目需求选择器件、连接电路并配置仿真,进而评估软硬件协同工作的效果。
Proteus 9.2 SP1 的 VSM 功能可对包含多个微控制器的复杂设备进行仿真与调试,也支持在同一设计中使用不同系列的处理器。它能够模拟微控制器、微处理器和 DSP 等可编程设备的运行过程,帮助用户在设计阶段检查程序与电路的配合情况,减少重复验证工作。该软件适用于单片机学习、教学演示和嵌入式项目开发。


2、进入安装向导后,选择“Next”继续。

3、接受许可协议,再点击“Next”。

4、选择所需的安装类型,继续下一步。

5、选择“Typical”典型安装。

6、等待程序完成安装。

7、安装结束后关闭安装向导。

8、在软件安装目录中找到并运行 LicenceManager.exe。

9、通过“Open Licence File”选择相应的许可证文件并打开。

10、按界面提示选择对应项目并确认。

11、根据安装包说明,将所需文件放入 Proteus 9 安装目录。

12、安装流程完成后启动软件。

1、64 位架构与性能提升
Proteus 9 改用原生 64 位架构,主要变化包括:
更大的项目容量:可处理规模更大的设计,减少 32 位程序的内存限制。
更高的运行效率:设计载入、仿真及大型 PCB 电源平面处理等任务得到加速;官方表示电源平面重新生成速度显著快于 Proteus 8。
2、界面更新与主题选择
新版重新设计了用户界面,支持切换主题并提供深色和浅色外观。对象选择器、图标分组及状态栏也经过调整,使各项操作更清晰。
3、受控库工作流
Proteus 9 提供新的受控库工作流,为团队协作和元器件库管理带来更多支持:
版本管理:可连接外部仓库,例如 Git,以管理元器件库的版本。
库审查:便于核对项目采用的器件版本,提升设计资料的一致性。
4、系统示波器与实时探针
新版改进了仿真观察方式,可在不预先放置虚拟仪器的情况下使用系统示波器:
仿真运行过程中可以随时启动示波器。
可在电路连线上添加或移动探针,实时查看信号波形。
仪器窗口能够停靠在主界面底部,便于安排工作区域。
5、实时仿真曲线
仿真进行时,可在原理图预览区域查看持续更新的曲线,方便观察数据变化。
6、扩展 MicroPython 支持
Proteus VSM 扩充了 MicroPython 支持范围,涵盖更多目标板,并可通过 FT232 支持 SPI、I2C 等连接,为物联网项目开发提供辅助。
Proteus VSM 将混合模式 SPICE 仿真与微控制器仿真结合,可用于嵌入式硬件和固件的原型设计。
在制作实体原型之前,先设计、测试和调试嵌入式项目。
支持嵌入式系统工作流程的迭代开发。
1、嵌入式开发流程
Proteus VSM 衔接原理图设计与 PCB 布局环节。用户可以在原理图中编写并加载支持的微控制器固件,再通过混合模式 SPICE 仿真观察程序和电路的协同运行,包括 MCU 外设的响应。
用户可通过 LED、LCD 等指示设备以及开关、按钮等输入部件与设计交互。调试工具还支持断点、单步执行,以及查看汇编代码、高级语言源代码和变量。
2、原理图设计
Proteus VSM 使用原理图捕获工具完成设计输入和编辑。该工具兼顾易用性与编辑功能,可为电路仿真及 PCB 设计准备原理图。
原理图工具允许调整线宽、填充样式和字体等图形属性,便于呈现电路及仿真动画。
3、电路仿真
Proteus VSM 可以模拟微控制器程序与其连接的模拟、数字器件之间的交互。处理器模型可直接放置在原理图中,并执行目标机器代码。程序写入端口时,电路逻辑电平会随之变化;电路影响处理器引脚时,运行中的程序也能感知相应状态。
VSM 的 CPU 模型可模拟支持处理器的 I/O 端口、中断、定时器、USART 等外设,并模拟这些外设与外部电路之间的信号交互,从而观察整个系统的运行情况。
Proteus VSM 提供多种微处理器型号、嵌入式 SPICE 模型和仿真外设,可用于不同嵌入式设计的验证。
4、测量与分析
Proteus VSM 配备示波器、逻辑分析仪、函数发生器、码型发生器、计数器、定时器、虚拟终端以及电压表、电流表等仪器,并提供 SPI 和 I2C 协议分析功能。用户可以在仿真中连接这些仪器,观察或交互串行数据。
高级模拟选项支持更细致的图形测量,以及频率、失真、噪声和扫描等分析;其中还包含一致性分析功能。
5、调试
Proteus VSM 可在单步模式下运行微控制器系统。用户逐步执行程序时,可以同时观察处理器及外围电子设备受到的影响。
除了在代码中设置断点,Proteus 还支持在原理图中设置硬件断点。当电路条件满足时,仿真会暂停,便于调查硬件相关问题。例如,LCD 出现异常字符时,可检查相关信号并设置断点。
监视窗口可观察寄存器、地址及变量,也能针对监视项目设置逻辑条件断点,便于定位特定状态或计时器溢出等情况。
6、诊断信息
Proteus 提供诊断和跟踪消息,可针对选定的组件或处理器外设记录活动及系统交互。用户可以查看 MCU 内置外设(如 SPI、VIC)的信息,也可以监控存储设备、LCD 或电机等外围设备。
查看通信两端的活动有助于定位软硬件问题,相较于仅使用实体原型进行排查,可更快了解系统行为。
7、VSM 的作用
Proteus 可在混合模式 SPICE 环境中联合仿真高级或低级微控制器代码与电路,有助于在嵌入式项目中采用迭代开发方式,减少开发过程中的等待和试错。
同时负责硬件与软件设计的用户,可以在仿真中同步调整两者。团队分工时,软件开发人员也能在原理图完成后开始编写和测试程序,而不必等待实体原型。
总体而言,Proteus VSM 可辅助提升嵌入式设计过程的效率、质量与灵活性。
二、PCB 设计工具
Proteus PCB 设计套件整合原理图捕获与 ARES PCB 布局工具,为印刷电路板设计提供一体化工作环境。
1、产品与容量概览
Proteus PCB 系列用于专业 PCB 布局设计。产品经过多年持续开发,在扩展功能的同时,仍注重保持清晰的界面以及与原理图设计的衔接。
各类 Proteus PCB 产品均包含基础功能;较高等级的产品还提供更多进阶工具,具体功能依产品级别而异。
不同版本的设计容量有所区别,从入门套件的 500 引脚限制到更高等级产品的无限设计容量。
用户可根据项目规模和功能需求选择合适的 Proteus 产品。
支持多层铜箔、精细分辨率和任意角度放置。
提供硬件加速的显示功能。
支持约束驱动布局,以及直线和曲线交互布线。
集成形状式自动布线功能。
2、封装库
随附库包含多种通孔器件封装,例如常见 IC、晶体管、二极管和连接器,也提供 IEC 库及多类 SMT 封装,并包含 IPC 表面贴装标准库。
通过 CAD 器件导入工具和第三方库资源,用户可以查找和导入大量器件封装。具体使用方式可参考软件技术手册。
3、模板与技术资料
Proteus 布局工具支持通过板模板和技术数据重复使用项目设置。用户可建立多个模板,在新布局中载入板边缘、安装孔等基础图形,并复用设计规则、网络类别、图层堆叠、网格、单元和板属性。软件也提供常用板型模板。
4、手动布线
手动布线不必严格按照飞线顺序进行。用户可以先绘制所需路径,连接完成后,软件会相应更新未完成连接的提示。
放置走线时,路径会尽量跟随鼠标,并在遵循设计规则的前提下绕开或调整周边对象。
编辑时可重布或删除走线的任意部分,无论该走线最初如何绘制;也可调整走线宽度和所在图层。
走线经过 IC 焊盘等位置时,软件可根据设计规则自动调整宽度以适应间隙。
按住 Ctrl 并使用鼠标操作,可绘制弯曲走线。
5、走线长度匹配
长度匹配有助于高速信号的时序控制。Proteus 提供选择和匹配界面,可调整走线长度,也支持在多个匹配组中管理走线段,以适应特定布线拓扑。
延长较短走线通常需要加入蛇形路径,其布局需考虑信号特性、过孔位置和板级要求。Proteus 可在对话框中设置蛇形拓扑,并依据接口时序预算调整长度匹配的绝对或相对容差。
对于大型 BGA,可将内部信号长度作为 CSV 数据添加到器件,并按需生成长度匹配报告。
6、形状式自动布线
Proteus 提供集成的形状式自动布线工具,通过冲突处理算法规划路径,可用于密集电路板的自动布线。
具备相应产品等级的用户可通过自定义脚本或直接输入命令控制布线过程,例如限定布线区域或网络类别,并指定扇出方向及长度。
7、电源平面
Proteus 支持通过多边形区域创建电源平面,并根据焊盘和走线自动生成边界。对象变化后可重新计算边界以符合设计间隙,还可设置热焊盘、铜面填充、嵌套区域及未连接铜岛处理。计算采用无网格形状几何,并在后台进行。
8、铜箔缝合与屏蔽
铜箔缝合可连接不同图层上的铜区域,帮助缩短回流路径并降低噪声。Proteus 可通过菜单命令自动添加过孔,并设置过孔样式、间距和排列偏移。
用户还可以沿平面区域边界布置过孔屏蔽或过孔栅栏,形成一列过孔,以帮助降低电磁干扰。
类似做法也可用于微带线、带状线等高速路径,以隔离 PCB 上工作频率不同的信号。
9、泪滴
泪滴用于扩展走线与焊盘连接处的铜面,帮助降低制造过程中钻孔偏移造成的影响。Proteus PCB 设计支持自动生成泪滴,并能在布局编辑时随走线的放置、修改或删除进行更新。
10、设计验证
手动布线时,Proteus 会检查走线是否违反物理或电气设计规则。用户可按图层、板上区域和网络类别设置约束,也可组合不同规则以适应特定设计要求。
状态栏会显示电路连接和设计规则状态。用户可生成未连接或额外连接的报告,并通过列表项目定位到 PCB 上对应的位置。
制造文件输出前可运行预生产检查,自动核对连接、设计规则、电源平面几何形状及其他常见设计问题。
11、项目说明
Project Notes 是用于在 Proteus 项目中记录文档和文字内容的编辑器。用户可自由安排内容格式,用于记录待办事项、修订信息或其他项目资料。
模板功能支持创建、保存和复用格式化内容;软件也提供工程变更单、PCB 规范及实验练习等示例模板。
Project Notes 可与 Proteus 其他模块配合使用。文字可以链接到原理图或布局中的器件,点击后定位到对应位置;字段代码可插入作者、修订号等设计信息,也能将其他模块中的图片粘贴到说明文档中。
12、三维查看
Proteus 3D 查看器可将 PCB 布局呈现为立体板卡,用于辅助检查设计。用户可通过鼠标导航、旋转或查看板卡,并设置高度平面,以半透明框体显示板卡周围的空间范围,便于查看突出部分。
Proteus 库包含 3D 封装,也支持在软件中创建自定义模型或导入 STEP、IGES 和 3DS 格式文件。模型可由商业 MCAD 软件导出,也可从相关在线资源获取。
3D 查看器可输出 3DS、STEP、IGES、3D DXF 和 STL 格式;IDF 文件可从布局编辑器的输出菜单生成。
13、制造文件输出
除支持输出到 Windows 打印机外,Proteus 还提供用于专业 PCB 制造的文件输出功能。
Gerber X2 是主要支持的制造输出格式,可配合 IPC-D-356 网表及装配图提供 PCB 数据;软件也支持传统 RS274X Gerber 与 Excellon 输出。
ODB++ 是另一种支持的制造数据格式,可将设计、装配及 PCB 制造相关信息整合到统一数据库中。
此外,还可以通过 STEP、IGES 或 IDF 格式将设计输出至 SolidWorks 等 MCAD 软件。
STEP、IGES、STL、IDF 等机械 CAD 输出,以及 ODB++ 等高级制造格式,适用于具备相应功能的 Proteus PCB 产品等级。
三、Proteus Visual Designer
Proteus Visual Designer 将 Proteus VSM 仿真、流程图编辑器和虚拟硬件库结合,为 Arduino 与 Raspberry Pi 项目提供集成开发环境。
用户可从外围设备库添加扩展板或传感器,Visual Designer 会在 Proteus 原理图中放置相应电路,并提供控制硬件的简化方法。
软件设计可通过流程图完成,用户可以拖放硬件控制方法,并组合判断、延迟和赋值等操作。
点击编译和仿真后,可使用 Proteus 的仿真与调试功能,在屏幕上查看设计运行情况。
测试完成后,可将程序传输到对应实体硬件,进行实际运行验证。
外围设备库提供可用于 Arduino 的扩展板及 Raspberry Pi 配件。
通过拖放流程图设计程序。
使用系统级仿真工具进行测量和调试。
可将程序上传到对应的实体硬件。
1、简化硬件搭建
Visual Designer 的硬件设计从 Peripheral Gallery 开始。库中包括对应 Arduino 扩展板、Raspberry Pi 配件、Grove 模块、传感器及分线板的原理图模块。选择外围设备后,Visual Designer 可自动完成以下工作:
在原理图中放置相应电路。
将外围设备添加到 Visual Designer。
提供可拖放到流程图中的硬件控制方法。
添加扩展板或 Raspberry Pi 配件时,软件会将其连接到处理器基板;添加 Grove 传感器时,可设置与实体设备相符的插座编号。Visual Designer 还会检查引脚是否被重复占用。
用户也可使用原理图工具设计自定义硬件,并从大量仿真模块中选择器件。此时需要自行完成连线,再通过 Visual Designer 中的 CPU 方法控制硬件。
2、简化程序设计
Visual Designer 旨在降低程序开发的入门难度,通过嵌入式外围设备的高级控制方式、表达式输入辅助与流程图编辑,帮助用户构建可运行的程序。
系统级仿真
硬件外围设备添加完成、流程图绘制完成后,用户可测试系统运行情况,并在发现问题时进行调试。Visual Designer 建立在 Proteus VSM 仿真引擎之上,可用于观察嵌入式系统的整体行为。
点击仿真即可运行整个嵌入式系统,并通过屏幕上的 LED、LCD、开关和按钮等虚拟器件与其交互。
如果程序运行异常或需要进一步分析,可使用断点、单步执行和变量查看等工具;相关调试方式覆盖流程图、Arduino C++ 及 Raspberry Pi Python。
3、测量与分析
教师和学生可在电脑或教室投影画面上仿真原理图,观察电路信号和波形,无需先准备实体硬件。将所需仪器放到原理图中后即可运行仿真。
Visual Designer 标准配置提供以下仪器:
支持测量光标的四通道数字示波器。
用于测量时间间隔和信号频率的计数器及定时器。
直流、交流电压表和电流表。
可在主机和从机模式间切换的 SPI 协议分析仪。
用于生成数字数据流的码型发生器。
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带捕获缓冲区与测量光标的 40 通道逻辑分析仪。
可配置波特率、数据位、停止位和极性的 RS232 终端。
支持主机和从机模式的 I2C 协议分析仪。
可生成方波、锯齿波、三角波和正弦波的信号发生器。
支持一键上传固件。
4、部署到实体硬件
项目测试和调试完成后,可以将程序部署到实体硬件。对于 Arduino,软件可连接 AVR 编程器;用户连接编程线并配置编程器后,即可将流程图程序传输到 Arduino 板。
对于 Raspberry Pi,首次使用时需要完成与 Proteus 配合的配置。之后可通过 Visual Designer 的编程界面无线传输程序。
5、原理图设计
Visual Designer 的 Peripheral Gallery 提供多种扩展板与分线板,可通过流程图方法控制。用户也可以从头设计电子电路,把原理图作为虚拟面包板,选择并连接嵌入式外围设备。
在 Visual Designer 中,CPU 方法可调用 Arduino 库命令,让流程图控制外围设备。由于系统基于 Proteus VSM 仿真引擎,用户可以按照常规方式仿真、测试和调试自定义设计。
6、编写代码
熟悉编程后,用户可能希望直接编写代码并以更低层级控制硬件。Visual Designer 可通过以下方式辅助这一过程:
用户可以使用 Arduino C++ 源码或 Raspberry Pi Python 代码,逐步调试流程图程序。
流程图程序可转换为 Arduino 或 Raspberry Pi 程序,用户再补充 C++ 或 Python 代码。
对于进阶用户,Proteus VSM 可作为进一步学习嵌入式开发的工具,在熟悉的环境中为不同芯片架构编写代码,并设计、仿真嵌入式系统。
7、功能概述
学习微控制器和嵌入式系统时,硬件细节与编程语言可能增加入门难度。Visual Designer 以 Arduino 和 Raspberry Pi 为基础,通过流程图和外围设备库减少部分软硬件操作负担,帮助学习者专注于核心概念并快速开展项目。
Visual Designer 方案
使用流程图学习编程基础。
借助 Arduino 相关工具控制微控制器。
提供多种虚拟扩展板、Raspberry Pi 配件及 Grove 传感器。
通过流程图模块和高级接口控制外围设备。
由 Visual Designer 处理外围设备通信协议。
在 Proteus 中仿真、测试和测量完整的嵌入式系统。
传统方式的特点
初学者可能需要面对 C++ 或汇编语言的学习难度。
微控制器的控制过程对初学者而言较为复杂。
项目受到实际可用硬件资源的限制。
使用嵌入式外设通常需要了解寄存器操作。
I2C、SPI 等通信协议的配置和使用较复杂,也容易出错。
电路分析可能需要实验室、实体硬件及测试仪器。
Proteus 9.2 SP1 的 VSM 功能可对包含多个微控制器的复杂设备进行仿真与调试,也支持在同一设计中使用不同系列的处理器。它能够模拟微控制器、微处理器和 DSP 等可编程设备的运行过程,帮助用户在设计阶段检查程序与电路的配合情况,减少重复验证工作。该软件适用于单片机学习、教学演示和嵌入式项目开发。

Proteus 9.2 SP1 安装说明
1、下载并解压安装文件,以管理员身份运行 Setup.exe。
2、进入安装向导后,选择“Next”继续。

3、接受许可协议,再点击“Next”。

4、选择所需的安装类型,继续下一步。

5、选择“Typical”典型安装。

6、等待程序完成安装。

7、安装结束后关闭安装向导。

8、在软件安装目录中找到并运行 LicenceManager.exe。

9、通过“Open Licence File”选择相应的许可证文件并打开。

10、按界面提示选择对应项目并确认。

11、根据安装包说明,将所需文件放入 Proteus 9 安装目录。

12、安装流程完成后启动软件。

版本亮点
Proteus 9 基于全新的 64 位框架重新设计,并带来了多项界面、性能和工作流方面的改进。1、64 位架构与性能提升
Proteus 9 改用原生 64 位架构,主要变化包括:
更大的项目容量:可处理规模更大的设计,减少 32 位程序的内存限制。
更高的运行效率:设计载入、仿真及大型 PCB 电源平面处理等任务得到加速;官方表示电源平面重新生成速度显著快于 Proteus 8。
2、界面更新与主题选择
新版重新设计了用户界面,支持切换主题并提供深色和浅色外观。对象选择器、图标分组及状态栏也经过调整,使各项操作更清晰。
3、受控库工作流
Proteus 9 提供新的受控库工作流,为团队协作和元器件库管理带来更多支持:
版本管理:可连接外部仓库,例如 Git,以管理元器件库的版本。
库审查:便于核对项目采用的器件版本,提升设计资料的一致性。
4、系统示波器与实时探针
新版改进了仿真观察方式,可在不预先放置虚拟仪器的情况下使用系统示波器:
仿真运行过程中可以随时启动示波器。
可在电路连线上添加或移动探针,实时查看信号波形。
仪器窗口能够停靠在主界面底部,便于安排工作区域。
5、实时仿真曲线
仿真进行时,可在原理图预览区域查看持续更新的曲线,方便观察数据变化。
6、扩展 MicroPython 支持
Proteus VSM 扩充了 MicroPython 支持范围,涵盖更多目标板,并可通过 FT232 支持 SPI、I2C 等连接,为物联网项目开发提供辅助。
功能介绍
一、Proteus VSMProteus VSM 将混合模式 SPICE 仿真与微控制器仿真结合,可用于嵌入式硬件和固件的原型设计。
在制作实体原型之前,先设计、测试和调试嵌入式项目。
支持嵌入式系统工作流程的迭代开发。
1、嵌入式开发流程
Proteus VSM 衔接原理图设计与 PCB 布局环节。用户可以在原理图中编写并加载支持的微控制器固件,再通过混合模式 SPICE 仿真观察程序和电路的协同运行,包括 MCU 外设的响应。
用户可通过 LED、LCD 等指示设备以及开关、按钮等输入部件与设计交互。调试工具还支持断点、单步执行,以及查看汇编代码、高级语言源代码和变量。
2、原理图设计
Proteus VSM 使用原理图捕获工具完成设计输入和编辑。该工具兼顾易用性与编辑功能,可为电路仿真及 PCB 设计准备原理图。
原理图工具允许调整线宽、填充样式和字体等图形属性,便于呈现电路及仿真动画。
3、电路仿真
Proteus VSM 可以模拟微控制器程序与其连接的模拟、数字器件之间的交互。处理器模型可直接放置在原理图中,并执行目标机器代码。程序写入端口时,电路逻辑电平会随之变化;电路影响处理器引脚时,运行中的程序也能感知相应状态。
VSM 的 CPU 模型可模拟支持处理器的 I/O 端口、中断、定时器、USART 等外设,并模拟这些外设与外部电路之间的信号交互,从而观察整个系统的运行情况。
Proteus VSM 提供多种微处理器型号、嵌入式 SPICE 模型和仿真外设,可用于不同嵌入式设计的验证。
4、测量与分析
Proteus VSM 配备示波器、逻辑分析仪、函数发生器、码型发生器、计数器、定时器、虚拟终端以及电压表、电流表等仪器,并提供 SPI 和 I2C 协议分析功能。用户可以在仿真中连接这些仪器,观察或交互串行数据。
高级模拟选项支持更细致的图形测量,以及频率、失真、噪声和扫描等分析;其中还包含一致性分析功能。
5、调试
Proteus VSM 可在单步模式下运行微控制器系统。用户逐步执行程序时,可以同时观察处理器及外围电子设备受到的影响。
除了在代码中设置断点,Proteus 还支持在原理图中设置硬件断点。当电路条件满足时,仿真会暂停,便于调查硬件相关问题。例如,LCD 出现异常字符时,可检查相关信号并设置断点。
监视窗口可观察寄存器、地址及变量,也能针对监视项目设置逻辑条件断点,便于定位特定状态或计时器溢出等情况。
6、诊断信息
Proteus 提供诊断和跟踪消息,可针对选定的组件或处理器外设记录活动及系统交互。用户可以查看 MCU 内置外设(如 SPI、VIC)的信息,也可以监控存储设备、LCD 或电机等外围设备。
查看通信两端的活动有助于定位软硬件问题,相较于仅使用实体原型进行排查,可更快了解系统行为。
7、VSM 的作用
Proteus 可在混合模式 SPICE 环境中联合仿真高级或低级微控制器代码与电路,有助于在嵌入式项目中采用迭代开发方式,减少开发过程中的等待和试错。
同时负责硬件与软件设计的用户,可以在仿真中同步调整两者。团队分工时,软件开发人员也能在原理图完成后开始编写和测试程序,而不必等待实体原型。
总体而言,Proteus VSM 可辅助提升嵌入式设计过程的效率、质量与灵活性。
二、PCB 设计工具
Proteus PCB 设计套件整合原理图捕获与 ARES PCB 布局工具,为印刷电路板设计提供一体化工作环境。
1、产品与容量概览
Proteus PCB 系列用于专业 PCB 布局设计。产品经过多年持续开发,在扩展功能的同时,仍注重保持清晰的界面以及与原理图设计的衔接。
各类 Proteus PCB 产品均包含基础功能;较高等级的产品还提供更多进阶工具,具体功能依产品级别而异。
不同版本的设计容量有所区别,从入门套件的 500 引脚限制到更高等级产品的无限设计容量。
用户可根据项目规模和功能需求选择合适的 Proteus 产品。
支持多层铜箔、精细分辨率和任意角度放置。
提供硬件加速的显示功能。
支持约束驱动布局,以及直线和曲线交互布线。
集成形状式自动布线功能。
2、封装库
随附库包含多种通孔器件封装,例如常见 IC、晶体管、二极管和连接器,也提供 IEC 库及多类 SMT 封装,并包含 IPC 表面贴装标准库。
通过 CAD 器件导入工具和第三方库资源,用户可以查找和导入大量器件封装。具体使用方式可参考软件技术手册。
3、模板与技术资料
Proteus 布局工具支持通过板模板和技术数据重复使用项目设置。用户可建立多个模板,在新布局中载入板边缘、安装孔等基础图形,并复用设计规则、网络类别、图层堆叠、网格、单元和板属性。软件也提供常用板型模板。
4、手动布线
手动布线不必严格按照飞线顺序进行。用户可以先绘制所需路径,连接完成后,软件会相应更新未完成连接的提示。
放置走线时,路径会尽量跟随鼠标,并在遵循设计规则的前提下绕开或调整周边对象。
编辑时可重布或删除走线的任意部分,无论该走线最初如何绘制;也可调整走线宽度和所在图层。
走线经过 IC 焊盘等位置时,软件可根据设计规则自动调整宽度以适应间隙。
按住 Ctrl 并使用鼠标操作,可绘制弯曲走线。
5、走线长度匹配
长度匹配有助于高速信号的时序控制。Proteus 提供选择和匹配界面,可调整走线长度,也支持在多个匹配组中管理走线段,以适应特定布线拓扑。
延长较短走线通常需要加入蛇形路径,其布局需考虑信号特性、过孔位置和板级要求。Proteus 可在对话框中设置蛇形拓扑,并依据接口时序预算调整长度匹配的绝对或相对容差。
对于大型 BGA,可将内部信号长度作为 CSV 数据添加到器件,并按需生成长度匹配报告。
6、形状式自动布线
Proteus 提供集成的形状式自动布线工具,通过冲突处理算法规划路径,可用于密集电路板的自动布线。
具备相应产品等级的用户可通过自定义脚本或直接输入命令控制布线过程,例如限定布线区域或网络类别,并指定扇出方向及长度。
7、电源平面
Proteus 支持通过多边形区域创建电源平面,并根据焊盘和走线自动生成边界。对象变化后可重新计算边界以符合设计间隙,还可设置热焊盘、铜面填充、嵌套区域及未连接铜岛处理。计算采用无网格形状几何,并在后台进行。
8、铜箔缝合与屏蔽
铜箔缝合可连接不同图层上的铜区域,帮助缩短回流路径并降低噪声。Proteus 可通过菜单命令自动添加过孔,并设置过孔样式、间距和排列偏移。
用户还可以沿平面区域边界布置过孔屏蔽或过孔栅栏,形成一列过孔,以帮助降低电磁干扰。
类似做法也可用于微带线、带状线等高速路径,以隔离 PCB 上工作频率不同的信号。
9、泪滴
泪滴用于扩展走线与焊盘连接处的铜面,帮助降低制造过程中钻孔偏移造成的影响。Proteus PCB 设计支持自动生成泪滴,并能在布局编辑时随走线的放置、修改或删除进行更新。
10、设计验证
手动布线时,Proteus 会检查走线是否违反物理或电气设计规则。用户可按图层、板上区域和网络类别设置约束,也可组合不同规则以适应特定设计要求。
状态栏会显示电路连接和设计规则状态。用户可生成未连接或额外连接的报告,并通过列表项目定位到 PCB 上对应的位置。
制造文件输出前可运行预生产检查,自动核对连接、设计规则、电源平面几何形状及其他常见设计问题。
11、项目说明
Project Notes 是用于在 Proteus 项目中记录文档和文字内容的编辑器。用户可自由安排内容格式,用于记录待办事项、修订信息或其他项目资料。
模板功能支持创建、保存和复用格式化内容;软件也提供工程变更单、PCB 规范及实验练习等示例模板。
Project Notes 可与 Proteus 其他模块配合使用。文字可以链接到原理图或布局中的器件,点击后定位到对应位置;字段代码可插入作者、修订号等设计信息,也能将其他模块中的图片粘贴到说明文档中。
12、三维查看
Proteus 3D 查看器可将 PCB 布局呈现为立体板卡,用于辅助检查设计。用户可通过鼠标导航、旋转或查看板卡,并设置高度平面,以半透明框体显示板卡周围的空间范围,便于查看突出部分。
Proteus 库包含 3D 封装,也支持在软件中创建自定义模型或导入 STEP、IGES 和 3DS 格式文件。模型可由商业 MCAD 软件导出,也可从相关在线资源获取。
3D 查看器可输出 3DS、STEP、IGES、3D DXF 和 STL 格式;IDF 文件可从布局编辑器的输出菜单生成。
13、制造文件输出
除支持输出到 Windows 打印机外,Proteus 还提供用于专业 PCB 制造的文件输出功能。
Gerber X2 是主要支持的制造输出格式,可配合 IPC-D-356 网表及装配图提供 PCB 数据;软件也支持传统 RS274X Gerber 与 Excellon 输出。
ODB++ 是另一种支持的制造数据格式,可将设计、装配及 PCB 制造相关信息整合到统一数据库中。
此外,还可以通过 STEP、IGES 或 IDF 格式将设计输出至 SolidWorks 等 MCAD 软件。
STEP、IGES、STL、IDF 等机械 CAD 输出,以及 ODB++ 等高级制造格式,适用于具备相应功能的 Proteus PCB 产品等级。
三、Proteus Visual Designer
Proteus Visual Designer 将 Proteus VSM 仿真、流程图编辑器和虚拟硬件库结合,为 Arduino 与 Raspberry Pi 项目提供集成开发环境。
用户可从外围设备库添加扩展板或传感器,Visual Designer 会在 Proteus 原理图中放置相应电路,并提供控制硬件的简化方法。
软件设计可通过流程图完成,用户可以拖放硬件控制方法,并组合判断、延迟和赋值等操作。
点击编译和仿真后,可使用 Proteus 的仿真与调试功能,在屏幕上查看设计运行情况。
测试完成后,可将程序传输到对应实体硬件,进行实际运行验证。
外围设备库提供可用于 Arduino 的扩展板及 Raspberry Pi 配件。
通过拖放流程图设计程序。
使用系统级仿真工具进行测量和调试。
可将程序上传到对应的实体硬件。
1、简化硬件搭建
Visual Designer 的硬件设计从 Peripheral Gallery 开始。库中包括对应 Arduino 扩展板、Raspberry Pi 配件、Grove 模块、传感器及分线板的原理图模块。选择外围设备后,Visual Designer 可自动完成以下工作:
在原理图中放置相应电路。
将外围设备添加到 Visual Designer。
提供可拖放到流程图中的硬件控制方法。
添加扩展板或 Raspberry Pi 配件时,软件会将其连接到处理器基板;添加 Grove 传感器时,可设置与实体设备相符的插座编号。Visual Designer 还会检查引脚是否被重复占用。
用户也可使用原理图工具设计自定义硬件,并从大量仿真模块中选择器件。此时需要自行完成连线,再通过 Visual Designer 中的 CPU 方法控制硬件。
2、简化程序设计
Visual Designer 旨在降低程序开发的入门难度,通过嵌入式外围设备的高级控制方式、表达式输入辅助与流程图编辑,帮助用户构建可运行的程序。
系统级仿真
硬件外围设备添加完成、流程图绘制完成后,用户可测试系统运行情况,并在发现问题时进行调试。Visual Designer 建立在 Proteus VSM 仿真引擎之上,可用于观察嵌入式系统的整体行为。
点击仿真即可运行整个嵌入式系统,并通过屏幕上的 LED、LCD、开关和按钮等虚拟器件与其交互。
如果程序运行异常或需要进一步分析,可使用断点、单步执行和变量查看等工具;相关调试方式覆盖流程图、Arduino C++ 及 Raspberry Pi Python。
3、测量与分析
教师和学生可在电脑或教室投影画面上仿真原理图,观察电路信号和波形,无需先准备实体硬件。将所需仪器放到原理图中后即可运行仿真。
Visual Designer 标准配置提供以下仪器:
支持测量光标的四通道数字示波器。
用于测量时间间隔和信号频率的计数器及定时器。
直流、交流电压表和电流表。
可在主机和从机模式间切换的 SPI 协议分析仪。
用于生成数字数据流的码型发生器。
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带捕获缓冲区与测量光标的 40 通道逻辑分析仪。
可配置波特率、数据位、停止位和极性的 RS232 终端。
支持主机和从机模式的 I2C 协议分析仪。
可生成方波、锯齿波、三角波和正弦波的信号发生器。
支持一键上传固件。
4、部署到实体硬件
项目测试和调试完成后,可以将程序部署到实体硬件。对于 Arduino,软件可连接 AVR 编程器;用户连接编程线并配置编程器后,即可将流程图程序传输到 Arduino 板。
对于 Raspberry Pi,首次使用时需要完成与 Proteus 配合的配置。之后可通过 Visual Designer 的编程界面无线传输程序。
5、原理图设计
Visual Designer 的 Peripheral Gallery 提供多种扩展板与分线板,可通过流程图方法控制。用户也可以从头设计电子电路,把原理图作为虚拟面包板,选择并连接嵌入式外围设备。
在 Visual Designer 中,CPU 方法可调用 Arduino 库命令,让流程图控制外围设备。由于系统基于 Proteus VSM 仿真引擎,用户可以按照常规方式仿真、测试和调试自定义设计。
6、编写代码
熟悉编程后,用户可能希望直接编写代码并以更低层级控制硬件。Visual Designer 可通过以下方式辅助这一过程:
用户可以使用 Arduino C++ 源码或 Raspberry Pi Python 代码,逐步调试流程图程序。
流程图程序可转换为 Arduino 或 Raspberry Pi 程序,用户再补充 C++ 或 Python 代码。
对于进阶用户,Proteus VSM 可作为进一步学习嵌入式开发的工具,在熟悉的环境中为不同芯片架构编写代码,并设计、仿真嵌入式系统。
7、功能概述
学习微控制器和嵌入式系统时,硬件细节与编程语言可能增加入门难度。Visual Designer 以 Arduino 和 Raspberry Pi 为基础,通过流程图和外围设备库减少部分软硬件操作负担,帮助学习者专注于核心概念并快速开展项目。
Visual Designer 方案
使用流程图学习编程基础。
借助 Arduino 相关工具控制微控制器。
提供多种虚拟扩展板、Raspberry Pi 配件及 Grove 传感器。
通过流程图模块和高级接口控制外围设备。
由 Visual Designer 处理外围设备通信协议。
在 Proteus 中仿真、测试和测量完整的嵌入式系统。
传统方式的特点
初学者可能需要面对 C++ 或汇编语言的学习难度。
微控制器的控制过程对初学者而言较为复杂。
项目受到实际可用硬件资源的限制。
使用嵌入式外设通常需要了解寄存器操作。
I2C、SPI 等通信协议的配置和使用较复杂,也容易出错。
电路分析可能需要实验室、实体硬件及测试仪器。
DISCOVERY





