一、Proteus VSM仿真模型简介
在使用Proteus仿真单片机系统的过程中,经常找不到所需的元件,这就需要自己编写。Proteus VSM的一个主要特色是使用基于DLL组件模型的可扩展性。这些模型分为两类:电气模型(Electrical Model)和绘图模型(Graphical Model)。电气模型实现元件的电气特性,按规定的时序接收数据和输出数据;绘图模型实现仿真时与用户的交互,例如LCD的显示。一个元件可以只实现电气模型,也可以都实现电气和绘图模型。
Proteus为VSM模型提供了一些C++抽象类接口,用户创建元件时需要在DLL中实现相应的抽象类。VSM模型和Proteus系统通信的原理如下图:
绘图模型接口抽象类:
ICOMPONENT――ISIS内部一个活动组件对象,为VSM模型提供在原理图上绘图和用户交互的服务。
IACTIVEMODEL――用户实现的VSM绘图模型要继承此类,并实现相应的绘图和键盘鼠标事件处理。
电气模型接口抽象类:
IINSTANCE――一个PROSPICE仿真原始模型,为VSM模型提供访问属性、模拟节点和数据引脚的服务,还允许模型通过仿真日志发出警告和错误信息。
ISPICECKT(模拟)――SPICE拥有的模拟元件,提供的服务:访问、创建和删除节点,在稀疏矩阵上分配空间,同时还允许模型在给定时刻强制仿真时刻点的发生和挂起仿真。
ISPICEMODEL(模拟)――用户实现的VSM模拟元件要继承此类,并实现相应的载入数据,在完成的时间点处理数据等。
IDSIMCKT(数字)――DSIM拥有的数字元件,提供的服务:访问数字系统的变量,创建回调函数和挂起仿真。
IDSIMMODEL(数字)――用户实现的VSM数字元件要继承此类,并实现相应的引脚状态变化的判断和回调事件的处理。
IDSIMPIN(数字)――数字组件的引脚,提供检测引脚状态和创建输出事务事件的服务。
IDBUSPIN(数字)――数字组件的数据或地址总线,提供检测总线状态和创建总线输出事务事件的服务。
IMIXEDMODEL(混合)――同时继承了ISPICEMODEL 和 IDSIMMODEL,元件既有模拟特性,又有数字特性。
为了让Proteus访问用户模型中的成员函数,必须创建用户模型的一个实例。这不能通过类的接口来实现,只能通过从DLL中导出几个C函数来实现,在用户模型中必须实现这些C函数,达到构造和析构用户模型实例的效果。
(1)构造和析构绘图模型实例:
IACTIVEMODEL *createactivemodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ils)
VOID deleteactivemodel (IACTIVEMODEL *model)
(2)构造和析构模拟电气模型实例:
ISPICEMODEL *createspicemodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ils)
VOID deletespicemodel (ISPICEMODEL *model)
(3)构造和析构数字电气模型实例:
IDSIMMODEL *createdsimmodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ils)
VOID deletedsimmodel (IDSIMMODEL *model)
(4)构造和析构混合电气模型实例:
IMIXEDMODEL *createmixedmodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ils)
VOID deletemixedmodel (IDSIMMODEL *model)
二、Proteus VSM仿真模型开发流程
1.绘制元件图形、引脚和相关符号。
2.制作元件,设置元件属性。
3.用C++编写元件,实现电气和绘图模型,编译生成DLL。
4.搭建电路仿真测试。
三、VSM模型开发实例
下面以TG19264A点阵式液晶显示元件的开发为实例详细讲解开发过程。
1.打开Proteus,选择菜单 查看>>Snap 10 th,选择左边绘图工具栏的2D graphics box,绘制如图所示的三个图形。
2.选择2D graphics line,给出两条直线,设置width为36th,颜色为灰色。选择2D graphics circle,给四个角绘制安装孔。选择Markers for component origin,给三个图形分别绘图符号原点(图中红色部分)。
3.选择Device pin,顺时针旋转90度,放置20个引脚,如图所示。GND、VCC、V0、Vee、LED+的电气类型选择PP-Power Pin,D/I、R/W、E、CS1、RET、CS2、CS3的电气类型选择IP-Input,D0~D7的电气类型选择IO- Bidirectional。
4.右键拖出选择框选择第一个符号,选择菜单库>>制作符号,命名为LCD19264A_C,确定。同理,第二和第三个分别命名为LCD19264A_1 和LCD19264A_0。当用户调用drawsymbol (-1),将绘制LCD19264A_C,调用drawsymbol (1),将绘制LCD19264A_1,调用drawsymbol (0),将绘制LCD19264A_0。
5.右键拖出选择框选择符号LCD19264A_C,选择菜单库>>制作元件,Device Properties设置如图,
点击Next>。跳过封装设置,点击Next>。组件属性设置如图,
点击Next>。选择数据手册(可选),点击Next>。选择器件库,点击OK。