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内容简介

本书是一本Proteus ISIS电路仿真软件由浅入深的教材，循序渐进地介绍了在Proteus ISIS软件中进行电路设计和仿真的相关知识。并且详细介绍了Proteus ISIS使用的基础知识，同时又包括丰富的电路、模拟电路、数字电路和单片机应用系统仿真应用实例。书中实例的应用电路都有详细的说明及相应的典型器件列表，有助于读者理解，并且在随书光盘中提供了Proteus的使用视频。

作者简介

程国钢，北京航空航天大学博士，电子专业，现中国科学院地质与地球物理研究所助理研究员。有教学、科研经验，开设单片机教学课程，有丰富的基于51、AVR、ARM以及CPLD的项目设计经验，承担过基于嵌入式的国家863级课题，承担过院级别和国家气象局项目。

目　　录

目录

第1章 Proteus软件基础 1

1.1 Proteus软件的组成和功能划分 1

1.1.1 Proteus ISIS电路设计和仿真软件 2

1.1.2 Proteus ARES PCB绘图软件 7

1.2 Proteus软件的安装和启动 9

目 录 
 
第1章 Proteus软件基础 1 
1.1 Proteus软件的组成和功能划分 1 
1.1.1 Proteus ISIS电路设计和仿真软件 2 
1.1.2 Proteus ARES PCB绘图软件 7 
1.2 Proteus软件的安装和启动 9 
第2章 Proteus ISIS使用入门 11 
2.1 Proteus ISIS的视图 11 
2.2 Proteus支持的文件格式 14 
2.3 Proteus ISIS的菜单栏 14 
2.3.1 文件（File）菜单子项 14 
2.3.2 显示（View）菜单子项 18 
2.3.3 编辑（Edit）菜单子项 19 
2.3.4 工具（Tools）菜单子项 19 
2.3.5 设计（Design）菜单子项 23 
2.3.6 图形（Graph）菜单子项 25 
2.3.7 源文件（Source）菜单子项 26 
2.3.8 调试（Debug）菜单子项 28 
2.3.9 库（Library）菜单子项 29 
2.3.10 模板（Template）菜单子项 32 
2.3.11 系统（System）菜单子项 34 
2.3.12 帮助（Help）菜单子项 37 
2.4 Proteus ISIS的右键菜单 37 
2.4.1 图纸空白处右键菜单 38 
2.4.2 选中器件的右键菜单 38 
2.4.3 选中部分电路的右键菜单 40 
2.5 Proteus ISIS的快捷工具栏 40 
2.6 Proteus ISIS的工具箱 42 
2.7 Proteus ISIS的菜单使用实例 44 
第3章 Proteus ISIS的原理图设计 49 
3.1 Proteus ISIS原理图设计流程 49 
3.2 Proteus ISIS原理图设计的图纸操作 50 
3.2.1 设置图纸大小 50 
3.2.2 缩放图纸 50 
3.2.3 平移图纸 51 
3.3 Proteus ISIS原理图设计的器件操作 51 
3.3.1 放置器件 51 
3.3.2 器件的鼠标显示和功能 53 
3.3.3 调整器件 54 
3.3.4 设置器件的属性 55 
3.3.5 替换器件 56 
3.4 Proteus ISIS原理图设计的布线操作 57 
3.4.1 普通布线操作 57 
3.4.2 设置连线标签 57 
3.4.3 总线布线操作 58 
3.5 Proteus ISIS原理图设计的节点操作 59 
3.6 Proteus ISIS原理图设计的文本编辑操作 60 
3.7 Proteus ISIS原理图设计的其他模式 61 
3.7.1 子电路设计模式 61 
3.7.2 终端设计模式 62 
3.7.3 引脚设计模式 63 
3.8 Proteus ISIS原理图设计的块区域操作 63 
3.9 Proteus ISIS原理图的二维图形设计模式 64 
3.9.1 画线模式（Line Mode） 64 
3.9.2 矩形设计模式（Box Mode） 65 
3.9.3 圆形设计模式（Circle Mode） 66 
3.9.4 圆弧设计模式（Arc Mode） 66 
3.9.5 封闭区域设计模式（Closed Path Mode） 67 
3.9.6 文本编辑模式（Text Mode） 69 
3.9.7 符号设计模式（Symbols Mode） 70 
3.9.8 标记设计模式（Maker Mode） 70 
3.10 Proteus ISIS的原理图设计实例 71 
3.10.1 放大器电路设计 71 
3.10.2 绘制正弦波曲线 73 
第4章 Proteus ISIS交互式仿真和虚拟仪器 75 
4.1 Proteus ISIS的交互式仿真基础 75 
4.2 Proteus ISIS的交互式仿真步骤 75 
4.3 使用Proteus ISIS的虚拟仪器 77 
4.3.1 电压表和电流表 77 
4.3.2 虚拟信号发生器（SIGNAL GENERATOR） 80 
4.3.3 虚拟示波器（OSCILLOSCOPE） 86 
4.3.4 逻辑分析仪（LOGIC ANALYSER） 95 
4.3.5 计数/定时器（COUNTER TIMER） 98 
4.3.6 虚拟终端 101 
4.3.7 SPI总线调试器（SPI Debugger） 107 
4.3.8 I2C总线调试器（I2C Debugger） 111 
4.3.9 模式发生器（Pattern Generator） 114 
第5章 Proteus ISIS基于图表的仿真和激励源 120 
5.1 Proteus ISIS的仿真图表 120 
5.1.1 Proteus ISIS的仿真图表分类 120 
5.1.2 Proteus ISIS的仿真图表输出窗体 121 
5.2 Proteus ISIS的激励源介绍 125 
5.3 Proteus ISIS基于图表的仿真步骤 126 
5.4 使用Proteus ISIS的仿真图表 131 
5.4.1 数字仿真图表 131 
5.4.2 混合仿真图表 133 
5.4.3 截止频率分析仿真图表 135 
5.4.4 传输分析仿真图表 137 
5.4.5 噪声分析仿真图表 139 
5.4.6 失真分析仿真图表 140 
5.4.7 傅里叶分析仿真图表 141 
5.4.8 交流扫描仿真图表 142 
5.5 使用Proteus ISIS的激励源 144 
5.5.1 直流信号激励源 144 
5.5.2 正弦波信号激励源 146 
5.5.3 脉冲信号激励源 148 
5.5.4 指数脉冲信号激励源 151 
5.5.5 单频调频波信号激励源 152 
5.5.6 分段线性信号激励源 154 
5.5.7 FILE信号激励源 155 
5.5.8 音频信号激励源 156 
5.5.9 数字单稳态逻辑信号激励源 158 
5.5.10 数字单边沿信号激励源 160 
5.5.11 单周期数字脉冲信号激励源 161 
5.5.12 数字时钟信号激励源 163 
5.5.13 数字模式信号激励源 164 
5.5.14 HDL可编程逻辑语言信号激励源 166 
第6章 Proteus ISIS的元件库 167 
6.1 Proteus ISIS的元件库概述 167 
6.1.1 元件库的选择界面 167 
6.1.2 Proteus ISIS元件库的分类 168 
6.2 模拟器件库（Analog ICs） 168 
6.3 电容库（Capacitors） 169 
6.4 CMOS 4000系列器件库（CMOS 4000 series） 170 
6.5 数据转换器件库（Data Converters） 171 
6.6 二极管库（Diodes） 172 
6.7 机电库（Electromechanical） 172 
6.8 电感库（Inductors） 173 
6.9 存储器库（Memory ICs） 174 
6.10 微处理器库（Microprocessor ICs） 174 
6.11 未分类器件库（Miscellaneous） 176 
6.12 显示器件库（Optoelectronics） 176 
6.13 电阻库（Resistors） 177 
6.14 发声器件库（Speakers and Sounders） 178 
6.15 开关和继电器库（Switches and Relays） 178 
6.16 传感器库（Transducers） 179 
6.17 TTL 74系列元件库 179 
6.18 其他库概述 180 
6.18.1 接插件库（Connectors） 180 
6.18.2 调试工具库（Debugging Tools） 181 
6.18.3 发射极耦合逻辑电路库（ECL 10000 Series） 181 
6.18.4 拉普拉斯模型库（Laplace Primitives） 182 
6.18.5 动力学机械库（Mechanics） 183 
6.18.6 建模源库（Modelling Primitives） 183 
6.18.7 运算放大器库（Operational Amplifiers） 184 
6.18.8 PICAXE器件库（PICAXE） 184 
6.18.9 可编程逻辑器件和现场可编程门阵列库（PLDs and FPGAs） 185 
6.18.10 仿真源库（Simulator Primitives） 185 
6.18.11 开关器件库（Switching Devices） 185 
6.18.12 真空管库（Thermionic Valves） 186 
6.18.13 晶体管库（Transistors） 187 
第7章 Proteus ISIS的常用器件 188 
7.1 模拟器件库的常用器件 188 
7.1.1 三端稳压电源器件 188 
7.1.2 555定时器 189 
7.2 电容库的常用器件 190 
7.3 CMOS 4000系列器件库的常用器件 190 
7.3.1 锁相环（PLL） 191 
7.3.2 模拟开关 193 
7.4 数据转换器件库的常用器件 194 
7.4.1 A/D芯片基础 194 
7.4.2 并行A/D芯片ADC0808 195 
7.4.3 串行A/D芯片TLC2543 196 
7.4.4 D/A芯片基础 197 
7.4.5 并行D/A芯片DAC0832 198 
7.4.6 串行D/A芯片MAX517 199 
7.4.7 温度传感器芯片 200 
7.4.8 温度芯片DS18B20 201 
7.5 二极管库的常用器件 202 
7.5.1 整流桥 202 
7.5.2 二极管 203 
7.6 机电库的常用器件 204 
7.6.1 直流电机 204 
7.6.2 步进电机 204 
7.7 电感库的常用器件 206 
7.7.1 电感 206 
7.7.2 变压器 207 
7.8 存储器库的常用器件 207 
7.8.1 静态随机存取存储器 208 
7.8.2 I2C总线接口EEPROM 209 
7.8.3 MMC存储卡 210 
7.9 未分类器件库中的常用器件 211 
7.9.1 电池和电池组 211 
7.9.2 串口模块 212 
7.9.3 晶体 213 
7.9.4 熔丝 214 
7.10 显示器库的常用器件 215 
7.10.1 发光二极管 215 
7.10.2 数码管 217 
7.10.3 液晶显示模块 221 
7.11 电阻库的常用器件 224 
7.11.1 普通电阻 224 
7.11.2 可变电阻 224 
7.11.3 排阻 225 
7.12 发声器件库的常用元件 227 
7.13 开关和继电器库的常用元件 228 
7.13.1 独立按键 228 
7.13.2 开关 229 
7.13.3 拨码开关 229 
7.13.4 键盘 230 
7.13.5 继电器 232 
7.14 传感器库的常用元件 232 
7.14.1 温度湿度传感器 233 
7.14.2 压力传感器 234 
第8章 Proteus ISIS的常见元器件应用 236 
8.1 电阻和电池组的应用 236 
8.2 独立按键和开关的应用 237 
8.3 电容和灯泡的应用 239 
8.4 电感的应用 242 
8.5 滑动变阻器的应用 243 
8.6 熔丝的应用 244 
8.7 交流电源和变压器的应用 245 
8.8 整流桥和三端稳压芯片的应用 247 
8.9 双路独立直流电压输出 249 
8.10 使用555芯片构成单稳态触发器 250 
8.11 使用555芯片构成施密特触发器 253 
8.12 555芯片输出脉冲信号 255 
8.13 555芯片输出连续脉冲和三角波信号 257 
8.14 直流电机的应用 260 
8.15 使用PWM信号驱动直流电机的应用 262 
8.16 二极管的导通 265 
8.17 发光二极管的应用 266 
8.18 拨码开关和条状发光二极管的应用 268 
8.19 单位七段数码管的应用 269 
8.20 多位数码管的应用 270 
第9章 Proteus ISIS中的电子电路实验 273 
9.1 基础电子电路实验 273 
9.1.1 电子电路参数测量 273 
9.1.2 无源电路欧姆定律实验 275 
9.1.3 有源电路欧姆定律实验 276 
9.1.4 全电路欧姆定律实验 277 
9.1.5 电路的工作状态实验 279 
9.1.6 电源的等效模型实验 280 
9.1.7 电阻的串联实验 283 
9.1.8 电阻的并联实验 284 
9.1.9 电阻的混联实验 285 
9.1.10 基尔霍夫电流定律实验 287 
9.1.11 基尔霍夫电压定律实验 290 
9.1.12 叠加定律实验 293 
9.1.13 戴维南定律实验 294 
9.2 正弦交流电路实验 296 
9.2.1 正弦交流电基础 296 
9.2.2 正弦交流电路的基础物理量测量 297 
9.2.3 正弦交流电路中的电阻、电容、电感 299 
9.2.4 三相交流电 300 
9.2.5 三相交流电的负载 302 
9.3 电路的过渡实验 307 
第10章 Proteus ISIS中的模拟电路实验 310 
10.1 二极管电路实验 310 
10.1.1 二极管基础 310 
10.1.2 二极管的导通性实验 311 
10.1.3 二极管整流实验 313 
10.2 三极管电路实验 314 
10.2.1 三极管基础 314 
10.2.2 三极管的基础实验 315 
10.2.3 三极管的控制实验 317 
10.2.4 三极管的高级控制实验 320 
10.2.5 三极管的射极跟随器 321 
10.3 放大器电路实验 324 
10.3.1 放大器基础 324 
10.3.2 放大器的电压放大实验 325 
10.3.3 放大器实现电压跟随器实验 329 
10.3.4 放大器实现差动比例运行实验 333 
10.3.5 放大器实现反向加法实验 335 
10.3.6 放大器实现同向加法实验 338 
10.3.7 放大器的积分电路实验 341 
10.3.8 放大器的微分电路实验 342 
10.3.9 放大器实现比较器实验 344 
10.3.10 正弦波振荡器实验 346 
10.3.11 迟滞比较器实验 349 
10.3.12 低通滤波器实验 351 
第11章 Proteus ISIS中的数字电路实验 355 
11.1 数字电路基础 355 
11.2 基础门电路实验 355 
11.2.1 与门 355 
11.2.2 或门 358 
11.2.3 非门 360 
11.2.4 与非门 363 
11.2.5 异或门 366 
11.2.6 三态门 368 
11.3 组合逻辑电路实验 372 
11.3.1 变量译码器基础 372 
11.3.2 变量译码器的电路实验 373 
11.3.3 码制变换译码器基础 376 
11.3.4 码制变换译码器的电路实验 376 
11.3.5 显示译码器 378 
11.3.6 优先编码器 380 
11.3.7 数据选择器 384 
11.3.8 数字比较器 387 
11.3.9 加法器 390 
11.3.10 奇偶检验电路 393 
11.3.11 双向总线 397 
11.4 时序电路实验 400 
11.4.1 触发器基础 401 
11.4.2 RS触发器 401 
11.4.3 JK触发器 404 
11.4.4 D触发器 407 
11.4.5 计数器 408 
第12章 在Proteus ISIS中进行用户自定义设计 415 
12.1 在Proteus ISIS中设计库元件 415 
12.1.1 Proteus ISIS的库元件设计方法 415 
12.1.2 修改Proteus ISIS的库元件 423 
12.1.3 在Proteus ISIS中设计多元器件 425 
12.2 使用第三方元器件库 426 
12.3 Proteus ISIS的分层次和模块化电路图设计 427 
12.3.1 Proteus ISIS的分层次电路图设计 427 
12.3.2 Proteus ISIS的模块化设计 432 
第13章 在Proteus ISIS中仿真单片机应用系统 438 
13.1 单片机应用系统基础 438 
13.2 Proteus ISIS中的单片机模型 439 
13.3 在Proteus ISIS中仿真51系列单片机系统 440 
13.3.1 51系列单片机基础 440 
13.3.2 Proteus ISIS中的51系列单片机 441 
13.3.3 在Proteus ISIS中开发51系列单片机应用系统 443 
13.3.4 51系列单片机的C语言软件开发环境Keil Vision 447 
13.3.5 Proteus ISIS和Keil Vision的联合调试 449 
13.3.6 Proteus ISIS的51系列单片机系统Debug工具 451 
13.3.7 51系列单片机应用实例设计—手机拨号模块 454 
13.4 在Proteus ISIS中仿真ATmega系列（AVR）单片机系统 460 
13.4.1 ATmega系列单片机基础 460 
13.4.2 Proteus ISIS中的ATmega系列单片机 462 
13.4.3 ATmega系列单片机的软件开发环境ICCAVR 463 
13.4.4 Proteus ISIS和ICCAVR的联合调试 465 
13.4.5 Proteus ISIS的ATmega系列单片机Debug工具 466 
13.4.6 ATmega系列单片机应用实例设计——简易电子琴 467

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