proteus自制元件實例

1、自制元件例一 - CSI24WC02CSI24WC02是串行E2PROM，兼容400 kHz I2C 總線控制。一個元件可以只實現(xiàn)繪圖模型或電氣模型，也可以電氣和繪圖模型都實現(xiàn)。該例子我們只實現(xiàn)繪圖模型。詳細信息見幫助的Styles :Component creation或Styes: Component creation部分。管腳描述 CSI24WCXX系列E2PROM提供標準的8腳DIP封裝和8腳表面安裝的SOIC封裝。 其管腳功能描述如下： SCL 串行時鐘這是一個輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘 SDA 串行數(shù)據(jù)/地址 這是一個雙向傳輸端用于傳送地址和所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收它

2、是一個漏極開路端因此要求接一個上拉電到Vcc 端典型值為100KHz 是為10K 400KHz 時為1K 對于一般的數(shù)據(jù)傳輸僅在SCL為低期間SDA才允許變化在SCL為高期間變化留給指示START開始和STOP停止條件 A0 A1 A2 器件地址輸入端 這些輸入端用于多個器件級聯(lián)時設置器件地址當這些腳懸空時默認值為0 CSI24WC01 除外 WP 寫保護 如果WP管腳連接到Vcc所有的內(nèi)容都被寫保護只能讀當WP 管腳連接到Vss或懸空允許器件進行正常的讀/寫操作繪制元件 單擊2D Graphics Box Mode > COMPONENT，畫一個框。 單擊Device Pins Mod

3、e > DEFAULT，畫管腳。 右擊引腳 > Edit Properties，輸入管腳名稱，例如A0；輸入默認管腳號，例如1，確定。 選擇所設計的圖形（翻紅）> Library > Make Device，在Device Name中輸入器件名，例如CSI24WC02；在Reference Prefix中輸入引用前綴（放置器件時的默認名稱），例如U ，其他保持不變，Next>。 單擊ADD/Edit添加封裝 選擇一個封裝，例如DIL08，單擊Assign Package(s，指派封裝。 Next 組件屬性與定義，保持默認，Next>。 器件數(shù)據(jù)手冊和幫助文件

4、定義，沒有手冊和幫助，略過，Next>。 索引和庫選擇，單擊New，輸入器件目錄，例如My Device，OK，OK。完成?，F(xiàn)在就可以使用該元件了，從Pick Devices的目錄My Device中也可以找到該元件。自制元件例二 7段數(shù)碼管我們也可以通過改造原有器件來創(chuàng)建新器件，這樣我們就不必從頭開始創(chuàng)建一個新器件。下面我們以7段共陽綠色數(shù)碼管7SER-COM-AN-GRN為例創(chuàng)建一個新器件。這個數(shù)碼管原來不帶封裝，我們通過改造給它加上封裝，并重新命名為新器件。 在設計圖紙上防置一個7SER-COM-AN-GRN。 右擊該器件 > Decompose，分解該器件。下面是分解后的器

5、件。 選擇所設計的圖形（翻紅）> Library > Make Device，保持Device Name中的器件名；在Reference Prefix中輸入引用前綴（放置器件時的默認名稱），例如D，其他保持不變，Next>。 單擊ADD/Edit添加封裝1 先在Packabe Device對話框中的A列中隨意輸入管腳編號，例如1、2、3（原來沒有管腳編號）。2 單擊Add，選擇一個封裝，例如7SEG.3+A。3 依據(jù)封裝重新輸入管腳編號。4 單擊Assign Package(s，指派封裝。 組件屬性與定義，指定默認封裝為7SEG.3+A，Next>。 器件數(shù)據(jù)手冊和幫助

6、文件定義，沒有手冊和幫助，略過，Next>。 索引和庫選擇，單擊New，輸入器件目錄，例如My Device，OK，OK。完成?，F(xiàn)在就可以使用該元件了，從Pick Devices的目錄My Device中也可以找到該元件。 如果以前圖上有該器件，更新圖中該器件的實例，OK。 將以前器件的PCB Package屬性改為7SEG.3+A，并添加組件引用名，例如：D1。注意：器件必須有引用名才能在ARES中布局。一、Proteus VSM仿真模型簡介    在使用Proteus仿真單片機系統(tǒng)的過程中，經(jīng)常找不到所需的元件，這就需要自己編寫。Proteus VSM的

7、一個主要特色是使用基于DLL組件模型的可擴展性。這些模型分為兩類：電氣模型（Electrical Model）和繪圖模型（Graphical Model）。電氣模型實現(xiàn)元件的電氣特性，按規(guī)定的時序接收數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)；繪圖模型實現(xiàn)仿真時與用戶的交互，例如LCD的顯示。一個元件可以只實現(xiàn)電氣模型，也可以都實現(xiàn)電氣和繪圖模型。Proteus為VSM模型提供了一些C+抽象類接口，用戶創(chuàng)建元件時需要在DLL中實現(xiàn)相應的抽象類。VSM模型和Proteus系統(tǒng)通信的原理如下圖： 繪圖模型接口抽象類：ICOMPONENTISIS內(nèi)部一個活動組件對象，為VSM模型提供在原理圖上繪圖和用戶交互的服務。I

8、ACTIVEMODEL用戶實現(xiàn)的VSM繪圖模型要繼承此類，并實現(xiàn)相應的繪圖和鍵盤鼠標事件處理。電氣模型接口抽象類：IINSTANCE一個PROSPICE仿真原始模型，為VSM模型提供訪問屬性、模擬節(jié)點和數(shù)據(jù)引腳的服務，還允許模型通過仿真日志發(fā)出警告和錯誤信息。ISPICECKT（模擬）SPICE擁有的模擬元件，提供的服務：訪問、創(chuàng)建和刪除節(jié)點，在稀疏矩陣上分配空間，同時還允許模型在給定時刻強制仿真時刻點的發(fā)生和掛起仿真。ISPICEMODEL（模擬）用戶實現(xiàn)的VSM模擬元件要繼承此類，并實現(xiàn)相應的載入數(shù)據(jù)，在完成的時間點處理數(shù)據(jù)等。IDSIMCKT（數(shù)字）DSIM擁有的數(shù)字元件，提供的服務：訪

9、問數(shù)字系統(tǒng)的變量，創(chuàng)建回調(diào)函數(shù)和掛起仿真。IDSIMMODEL（數(shù)字）用戶實現(xiàn)的VSM數(shù)字元件要繼承此類，并實現(xiàn)相應的引腳狀態(tài)變化的判斷和回調(diào)事件的處理。IDSIMPIN（數(shù)字）數(shù)字組件的引腳，提供檢測引腳狀態(tài)和創(chuàng)建輸出事務事件的服務。IDBUSPIN（數(shù)字）數(shù)字組件的數(shù)據(jù)或地址總線，提供檢測總線狀態(tài)和創(chuàng)建總線輸出事務事件的服務。IMIXEDMODEL（混合）同時繼承了ISPICEMODEL 和 IDSIMMODEL，元件既有模擬特性，又有數(shù)字特性。       為了讓Proteus訪問用戶模型中的成員函數(shù)，必須創(chuàng)建用戶模型的一個實例

10、。這不能通過類的接口來實現(xiàn)，只能通過從DLL中導出幾個C函數(shù)來實現(xiàn)，在用戶模型中必須實現(xiàn)這些C函數(shù)，達到構造和析構用戶模型實例的效果。（1）構造和析構繪圖模型實例：IACTIVEMODEL *createactivemodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ilsVOID deleteactivemodel (IACTIVEMODEL *model（2）構造和析構模擬電氣模型實例：ISPICEMODEL *createspicemodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ilsVOID deletespicemodel (ISPIC

11、EMODEL *model（3）構造和析構數(shù)字電氣模型實例：IDSIMMODEL *createdsimmodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ilsVOID deletedsimmodel (IDSIMMODEL *model（4）構造和析構混合電氣模型實例：IMIXEDMODEL *createmixedmodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ilsVOID deletemixedmodel (IDSIMMODEL *model二、Proteus VSM仿真模型開發(fā)流程1繪制元件圖形、引腳和相關符號。2制作元件，設置元件屬

12、性。3用C+編寫元件，實現(xiàn)電氣和繪圖模型，編譯生成DLL。4搭建電路仿真測試。三、VSM模型開發(fā)實例下面以TG19264A點陣式液晶顯示元件的開發(fā)為實例詳細講解開發(fā)過程。1打開Proteus，選擇菜單 查看>>Snap 10 th，選擇左邊繪圖工具欄的2D graphics box，繪制如圖所示的三個圖形。 2選擇2D graphics line，給出兩條直線，設置width為36th，顏色為灰色。選擇2D graphics circle，給四個角繪制安裝孔。選擇Markers for component origin，給三個圖形分別繪圖符號原點（圖中紅色部分）。

13、0;3選擇Device pin，順時針旋轉(zhuǎn)90度，放置20個引腳，如圖所示。GND、VCC、V0、Vee、LED+的電氣類型選擇PP-Power Pin，D/I、R/W、E、CS1、RET、CS2、CS3的電氣類型選擇IP-Input，D0D7的電氣類型選擇IO- Bidirectional。  4右鍵拖出選擇框選擇第一個符號，選擇菜單庫>>制作符號，命名為LCD19264A_C，確定。同理，第二和第三個分別命名為LCD19264A_1 和LCD19264A_0。當用戶調(diào)用drawsymbol (-1，將繪制LCD19264A_C，調(diào)用drawsymbol (1

14、，將繪制LCD19264A_1，調(diào)用drawsymbol (0，將繪制LCD19264A_0。  5右鍵拖出選擇框選擇符號LCD19264A_C，選擇菜單庫>>制作元件，Device Properties設置如圖， 點擊Next>。跳過封裝設置，點擊Next>。組件屬性設置如圖，  點擊Next>。選擇數(shù)據(jù)手冊（可選），點擊Next>。選擇器件庫，點擊OK。 CODE:/* 文件：LCD19264A.H* 說明：不支持以下特性* (1 不支持顯示開關控制* (2 不支持設置顯示起始行*/i nclude &q

15、uot;vsm.hpp"/*LCD元件既有數(shù)字電氣特性，也有繪圖特性，所以要繼承IACTIVEMODEL和IDSIMMODEL*/class LCD19264A : public IACTIVEMODEL,public IDSIMMODELpublic:/* 電氣模型成員函數(shù) */數(shù)字電路總是返回TRUEINT isdigital (CHAR *pinname;/當創(chuàng)建模型實例時被調(diào)用，做初始化工作VOID setup (IINSTANCE *inst, IDSIMCKT *dsim;/仿真運行模式控制，交互仿真中每幀開始時被調(diào)用VOID runctrl (RUNMODES mode

16、;/交互仿真時用戶改變按鍵等的狀態(tài)時被調(diào)用VOID actuate (REALTIME time, ACTIVESTATE newstate;/交互仿真時每幀結束時被調(diào)用，通過傳遞ACTIVEDATA數(shù)據(jù)與繪圖模型通信，從而調(diào)用animate(進行繪圖BOOL indicate (REALTIME time, ACTIVEDATA *data;/當引腳狀態(tài)變化時被調(diào)用，主要用來處理數(shù)據(jù)輸入和輸出VOID simulate (ABSTIME time, DSIMMODES mode;/可通過setcallback(設置在給定時間調(diào)用的回調(diào)函數(shù)VOID callback (ABSTIME time

17、, EVENTID eventid;/* 繪圖模型成員函數(shù) */當創(chuàng)建模型實例時被調(diào)用，做初始化工作VOID initialize (ICOMPONENT *cpt;/被PROSPICE調(diào)用，返回模擬電氣模型ISPICEMODEL *getspicemodel (CHAR *device;/被PROSPICE調(diào)用，返回數(shù)字電氣模型IDSIMMODEL *getdsimmodel (CHAR *device;/當原理圖需要重繪時被調(diào)用VOID plot (ACTIVESTATE state;/當相應的電氣模型產(chǎn)生活動事件時被調(diào)用，常用來更新圖形VOID animate (INT element,

18、 ACTIVEDATA *newstate;/用來處理鍵盤和鼠標事件BOOL actuate (WORD key, INT x, INT y, DWORD flags;private:IINSTANCE *instance; /PROSPICE仿真原始模型IDSIMCKT *ckt;   /DSIM的數(shù)字元件ICOMPONENT *component; /ISIS內(nèi)部一個活動組件對象/引腳定義IDSIMPIN *di; /D/IIDSIMPIN *rw; /R/WIDSIMPIN *en; /EIDSIMPIN *cs1; /CS1IDSIMPIN *cs2; /CS2ID

19、SIMPIN *cs3; /CS3IDSIMPIN *d8; /D0D7IBUSPIN *databus; /D0.7/LCD參數(shù)BYTE x_addr; /X地址（見手冊）BYTE y_addr; /Y地址（見手冊）BYTE status; /狀態(tài)（見手冊）BYTE cur_blk; /當前塊號（總共分3塊，見手冊）BYTE DDRAMLCD_BLK_NUMLCD_BLK_LEN*LCD_WIDTH/8; /LCD顯示RAMBOOL new_flag; /新數(shù)據(jù)到達標志/顯示參數(shù)BOX lcdarea; /LCD顯示區(qū)域float pix_width, pix_height; /每象素對應矩

20、形的寬和高;CODE:/* 文件：LCD19264A.CPP* 說明：不支持以下特性* (1 不支持顯示開關控制* (2 不支持設置顯示起始行*/i nclude i nclude "LCD19264A.h"/-/電氣模型的實現(xiàn)/構造數(shù)字電氣模型實例extern "C" IDSIMMODEL _declspec(dllexport * createdsimmodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ils/授權認證ils->authorize(0x88888888, 0x69; /版本為6.9return new LC

21、D19264A; /創(chuàng)建模型實例/析構數(shù)字電氣模型實例extern "C" VOID _declspec(dllexport deletedsimmodel (IDSIMMODEL *modeldelete (LCD19264A *model; /刪除模型實例/數(shù)字電路總是返回TRUEINT LCD19264A:isdigital (CHAR *pinnamereturn 1;/當創(chuàng)建模型實例時被調(diào)用，做初始化工作VOID LCD19264A:setup (IINSTANCE *inst, IDSIMCKT *dsiminstance = inst; /PROSPICE仿真

22、原始模型ckt = dsim;  /DSIM的數(shù)字元件/獲取引腳di = instance->getdsimpin("D/I,d/i", true;di->setstate(FLT; /FLOATrw = instance->getdsimpin("R/W,r/w", true;rw->setstate(FLT;en = instance->getdsimpin("E,e", true;en->setstate(FLT;cs1 = instance->getdsimpin("

23、;CS1,cs1", true;cs1->setstate(FLT;cs2 = instance->getdsimpin("CS2,cs2", true;cs2->setstate(FLT;cs3 = instance->getdsimpin("CS3,cs3", true;cs3->setstate(FLT;d0 = instance->getdsimpin("D0,d0", true;d0->setstate(FLT;d1 = instance->getdsimpin(&q

24、uot;D1,d1", true;d1->setstate(FLT;d2 = instance->getdsimpin("D2,d2", true;d2->setstate(FLT;d3 = instance->getdsimpin("D3,d3", true;d3->setstate(FLT;d4 = instance->getdsimpin("D4,d4", true;d4->setstate(FLT;d5 = instance->getdsimpin("D5,d

25、5", true;d5->setstate(FLT;d6 = instance->getdsimpin("D6,d6", true;d6->setstate(FLT;d7 = instance->getdsimpin("D7,d7", true;d7->setstate(FLT;/為方便操作，將D0D7映射為8位總線databus = instance->getbuspin("LCD_DBUS", d, 8;databus->settiming(100,100,100; /設置時間延

26、遲databus->setstates(SHI,SLO,FLT; /設置總線邏輯為1,0,三態(tài)時的驅(qū)動狀態(tài)/lcd modelx_addr = 0; /X地址（見手冊）y_addr = 0; /Y地址（見手冊）status = 0; /狀態(tài)（見手冊）new_flag = TRUE; /新數(shù)據(jù)到達標志/仿真運行模式控制，交互仿真中每幀開始時被調(diào)用VOID LCD19264A:runctrl (RUNMODES mode/交互仿真時用戶改變按鍵等的狀態(tài)時被調(diào)用VOID LCD19264A:actuate (REALTIME time, ACTIVESTATE newstate/交互仿真時每幀

27、結束時被調(diào)用，通過傳遞ACTIVEDATA數(shù)據(jù)與繪圖模型通信，從而調(diào)用animate(進行繪圖BOOL LCD19264A:indicate (REALTIME time, ACTIVEDATA *dataif(new_flag /有新數(shù)據(jù)到達  data->type = ADT_REAL; /call back animate( to refresh lcd  data->realval = (floattime*DSIMTICK;return TRUE;/當引腳狀態(tài)變化時被調(diào)用，主要用來處理數(shù)據(jù)輸入和輸出VOID LCD19264A:simulate (AB

28、STIME time, DSIMMODES modeBYTE data;if(en->isnegedge(  /E的下降沿到達  if(rw->istate(=SLO|(rw->istate(=WLO /R/W為低表示寫   /讀塊選擇   if(cs1->istate(=SLO|(cs1->istate(=WLO    cur_blk = 0;   else if(cs2->istate(=SLO|(cs2->istate(=WLO 

29、;   cur_blk = 1;   else if(cs3->istate(=SLO|(cs3->istate(=WLO    cur_blk = 2;   else    return; /not select block      data = (BYTEdatabus->getbusvalue(; /讀數(shù)據(jù)   if(di->istate(=SHI|(di->istate(=WH

30、I /D/I為高表示數(shù)據(jù)    DDRAMcur_blkx_addr*LCD_BLK_LEN+y_addr = data; /寫入數(shù)據(jù)    new_flag = TRUE; /新數(shù)據(jù)到達標志    y_addr = (y_addr+1%LCD_BLK_LEN;  /y地址自動加1    if(y_addr=0     x_addr = (x_addr+1%LCD_LINE_NUM; /自動換行   els

31、e  /D/I為低表示命令    switch(data&CMD_MASK        case DISP_ONOFF: /開關背光     break;    case SET_STARTLINE: /設置起始行     break;    case SET_XADDRESS: /設置X地址     x_a

32、ddr = (data&0x07; /bit2bit0     break;    case SET_YADDRESS: /設置Y地址     y_addr = (data&0x3f; /bit5bit0     break;    default:     break;         else

33、60; /E的下降沿到達,R/W為高表示讀結束   databus->drivetristate(time; /驅(qū)動總線為三態(tài)  else if(en->isposedge(  /E的上升沿到達   && (rw->istate(=SHI|(rw->istate(=WHI /R/W為高表示讀  if(di->istate(=SHI|(di->istate(=WHI /D/I為高表示數(shù)據(jù)   /讀塊選擇   if(cs1->ist

34、ate(=SLO|(cs1->istate(=WLO    cur_blk = 0;   else if(cs2->istate(=SLO|(cs2->istate(=WLO    cur_blk = 1;   else if(cs3->istate(=SLO|(cs3->istate(=WLO    cur_blk = 2;   else    return; /not select

35、block   data = DDRAMcur_blkx_addr*LCD_BLK_LEN+y_addr;   databus->drivebusvalue(time, data;  /輸出數(shù)據(jù)   y_addr = (y_addr+1%LCD_BLK_LEN;  /y地址自動加1   if(y_addr=0    x_addr = (x_addr+1%LCD_LINE_NUM; /自動換行  else  /D/I為低表示命令 &

36、#160; databus->drivebusvalue(time, status; /輸出狀態(tài)  /可通過setcallback(設置在給定時間調(diào)用的回調(diào)函數(shù)VOID LCD19264A:callback (ABSTIME time, EVENTID eventid/-/繪圖模型的實現(xiàn)/ Exported constructor for active component models.extern "C" IACTIVEMODEL _declspec(dllexport * createactivemodel (CHAR *device, ILICENCE

37、SERVER *ilsils->authorize (0x88888888,0x69; /6.9return new LCD19264A;/ Exported destructor for active component models.extern "C" VOID  _declspec(dllexport deleteactivemodel (IACTIVEMODEL *modeldelete (LCD19264A *model;/當創(chuàng)建模型實例時被調(diào)用，做初始化工作VOID LCD19264A:initialize (ICOMPONENT *cpt/獲

38、取ICOMPONENT接口和初始化component = cpt;component->setpenwidth(0;component->setpencolour(BLACK;component->setbrushcolour(BLACK;/獲取顯示區(qū)域component->getsymbolarea(0,&lcdarea;/計算每象素對應矩形的寬和高pix_width = (float(lcdarea.x2-lcdarea.x1-BLANK_WIDTH*2-SYM_LINEWIDTH*2/LCD_LENGTH;pix_height = (float(lcdar

39、ea.y2-lcdarea.y1-BLANK_WIDTH*2-SYM_LINEWIDTH*2/LCD_WIDTH;/被PROSPICE調(diào)用，返回模擬電氣模型ISPICEMODEL *LCD19264A:getspicemodel (CHAR *return NULL;/被PROSPICE調(diào)用，返回數(shù)字電氣模型IDSIMMODEL  *LCD19264A:getdsimmodel (CHAR *return this;/當原理圖需要重繪時被調(diào)用VOID LCD19264A:plot (ACTIVESTATE state/繪制LCD19264A_C元件基本圖形component->drawsymbol(-1;/刷新LCD數(shù)據(jù)顯示new_