### PROTEUS51单片机的电路仿真
#### 一、引言
单片机系统设计中的调试过程通常被划分为三个阶段：**软件调试**、**硬件测试**及**系统调试**。其中，软件调试较为简单，而硬件电路测试和系统调试则相对复杂，因为它们通常需要在电路板制作完成并焊接好所有元器件后才能进行。如果使用PROTEUS这样的仿真工具来进行单片机系统的仿真，则可以在不需要实际电路板的情况下完成大部分调试工作。这种方式可以显著降低开发成本并加快开发进程。
#### 二、PROTEUS软件简介及仿真功能
PROTEUS是一款强大的电路仿真工具，支持模拟电路、数字电路以及混合电路的仿真。其最突出的特点之一就是能够对单片机进行仿真，尤其适用于51系列、AVR系列和PIC系列单片机。例如，在AVR系列中，就有多种型号可供选择，如TINY10、TINY11、TINY12、TINY15、AT90S2313、AT90S2323、AT90S2333、AT90S2343、AT90S4433、AT90S4434、AT90S8515等。
除了单片机模型外，PROTEUS还提供了丰富的元器件库，包括基于HD44780芯片的字符型液晶显示器(LCD)、基于T6963C芯片的点阵LCD、I2C存储器RAM、可编程逻辑器件(PLD)等。这些丰富的资源使得PROTEUS不仅适用于单片机学习，同时也非常适用于单片机的实际开发。
#### 三、PROTEUS中的仿真模型类型
在PROTEUS中，元器件可以分为几种不同的仿真模型类型：
1. **Primitive Model**：这是最基本的元件模型，如电阻、电容等，具有PRIMITIVE属性。
2. **Schematic Model**：用一个电路图来表示一个元件，通过MODFILE属性来指定元件仿真模型的文件名。
3. **VSM Model**：这类元件使用.DIL文件进行仿真，并且具有MODEL属性。
4. **SPICE Model**：这种类型的元件通常带有SPICEMODEL属性。
了解这些模型类型可以帮助用户更好地选择合适的元件进行仿真。需要注意的是，并非所有的元件都支持仿真，当选择元件时，如果元件预览窗口显示"No simulator model"，则意味着该元件无法用于仿真。
#### 四、示例：使用PROTEUS进行跑马灯程序的仿真
本部分将介绍如何使用PROTEUS和Keil C51进行跑马灯程序的仿真。需要使用Keil C51编写一段简单的跑马灯程序。以下是一个使用C语言编写的示例代码：
```c
#include <reg51.h>
sbit P10 = P1^0;
sbit P11 = P1^1;
sbit P12 = P1^2;
sbit P13 = P1^3;
sbit P14 = P1^4;
sbit P15 = P1^5;
sbit P16 = P1^6;
sbit P17 = P1^7;
void delay_time(unsigned int count)
{
unsigned int j, k;
while (count--)
{
for (j = 0; j < 10; j++)
{
// 延时循环
}
}
}
void main()
{
while (1)
{
P1 = 0x00;
delay_time(500);
P10 = 1;
delay_time(500);
P11 = 1;
delay_time(500);
P12 = 1;
delay_time(500);
P13 = 1;
delay_time(500);
P14 = 1;
delay_time(500);
P15 = 1;
delay_time(500);
P16 = 1;
delay_time(500);
P17 = 1;
delay_time(500);
}
}
```
接下来，按照以下步骤进行仿真：
1. **创建项目**：在Keil C51中创建一个新的项目，并添加上述源代码。
2. **编译代码**：确保代码没有错误后，编译生成.hex文件。
3. **配置PROTEUS**：在PROTEUS中绘制跑马灯电路图，并设置单片机为51系列的某个型号。
4. **加载程序**：将编译好的.hex文件加载到PROTEUS中的单片机模型上。
5. **运行仿真**：启动PROTEUS仿真，观察LED灯的变化情况，以验证程序的正确性。
通过以上步骤，可以有效地使用PROTEUS进行51单片机跑马灯程序的电路仿真。这种方式不仅有助于快速验证程序逻辑，还能大大减少硬件调试过程中可能出现的问题。
