1、一、Proteus VSM仿真模型簡介    在使用Proteus仿真單片機系統的過程中，經常找不到所需的元件，這就需要自己編寫。Proteus VSM的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）。電氣模型實現元件的電氣特性，按規定的時序接收數據和輸出數據；繪圖模型實現仿真時與用戶的交互，例如LCD的顯示。一個元件可以只實現電氣模型，也可以都實現電氣和繪圖模型。    Proteus為VSM模型提供了一些C+抽象類接口，用戶創建元件時需要在DL

2、L中實現相應的抽象類。VSM模型和Proteus系統通信的原理如下圖：url= && image.height>0)if(image.width>=510)this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;" border="0">/url 繪圖模型接口抽象類：ICOMPONENTISIS內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。IACTIVEMODEL用戶實現的VSM繪圖模型要繼承此類，并實現相應的繪圖和鍵盤鼠標事件處理。電氣模型接口抽象類

3、：IINSTANCE一個PROSPICE仿真原始模型，為VSM模型提供訪問屬性、模擬節點和數據引腳的服務，還允許模型通過仿真日志發出警告和錯誤信息。ISPICECKT（模擬）SPICE擁有的模擬元件，提供的服務：訪問、創建和刪除節點，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生和掛起仿真。ISPICEMODEL（模擬）用戶實現的VSM模擬元件要繼承此類，并實現相應的載入數據，在完成的時間點處理數據等。IDSIMCKT（數字）DSIM擁有的數字元件，提供的服務：訪問數字系統的變量，創建回調函數和掛起仿真。IDSIMMODEL（數字）用戶實現的VSM數字元件要繼承此類，并實現

4、相應的引腳狀態變化的判斷和回調事件的處理。IDSIMPIN（數字）數字組件的引腳，提供檢測引腳狀態和創建輸出事務事件的服務。IDBUSPIN（數字）數字組件的數據或地址總線，提供檢測總線狀態和創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，又有數字特性。       為了讓Proteus訪問用戶模型中的成員函數，必須創建用戶模型的一個實例。這不能通過類的接口來實現，只能通過從DLL中導出幾個C函數來實現，在用戶模型中必須實現這些C函數，達到構造和析構用戶模型實例的效果

5、。（1）構造和析構繪圖模型實例：IACTIVEMODEL *createactivemodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ils)VOID deleteactivemodel (IACTIVEMODEL *model)（2）構造和析構模擬電氣模型實例：ISPICEMODEL *createspicemodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ils)VOID deletespicemodel (ISPICEMODEL *model)（3）構造和析構數字電氣模型實例：IDSIMMODEL *createdsimmodel (CHA

6、R *device, ILICENCESERVER *ils)VOID deletedsimmodel (IDSIMMODEL *model)（4）構造和析構混合電氣模型實例：IMIXEDMODEL *createmixedmodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ils)VOID deletemixedmodel (IDSIMMODEL *model)二、Proteus VSM仿真模型開發流程1繪制元件圖形、引腳和相關符號。2制作元件，設置元件屬性。3用C+編寫元件，實現電氣和繪圖模型，編譯生成DLL。4搭建電路仿真測試。三、VSM模型開發實例下面以TG192

7、64A點陣式液晶顯示元件的開發為實例詳細講解開發過程。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。url= && image.height>0)if(image.width>=510)this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;" border="0">/url 2選擇2D graphics line，給出兩條直線，設置width為36th，顏色為灰色。選擇2

8、D 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）。url= && image.height>0)if(image.width>=510)this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;" border="0">/url 3選擇Device pin，順時針旋轉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

9、 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。url= && image.height>0)if(image.width>=510)this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;" border="0">/url 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_

10、1 和LCD19264A_0。當用戶調用drawsymbol (-1)，將繪制LCD19264A_C，調用drawsymbol (1)，將繪制LCD19264A_1，調用drawsymbol (0)，將繪制LCD19264A_0。url= && image.height>0)if(image.width>=510)this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;" border="0">/url 5右鍵拖出選擇框選擇符號LCD19264A_C，選擇菜單庫>>

11、;制作元件，Device Properties設置如圖，url= && image.height>0)if(image.width>=510)this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;" border="0">/url 點擊Next>。跳過封裝設置，點擊Next>。組件屬性設置如圖，url= && image.height>0)if(image.width>=510)this.width=510;this.height=i

12、mage.height*510/image.width;" border="0">/url url= && image.height>0)if(image.width>=510)this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;" border="0">/url 點擊Next>。選擇數據手冊（可選），點擊Next>。選擇器件庫，點擊OK。 6打開VC，新建工程，選擇Win32 Dynamic-Link Library，給工

13、程命名，建立空的DLL工程。從Proteus安裝目錄的INCLUDE文件夾中將VSM.HPP復制到當前工程目錄，新建文件 LCD19264A.H和LCD19264A.CPP，編寫如下代碼。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 "vsm.hpp"/LCD常量#define LCD_BLK_NUM  3  /lcd block number#define LCD_BLK_LEN  64  

14、;/lcd block length#define見手冊）BYTE DDRAMLCD_BLK_NUMLCD_BLK_LEN*LCD_WIDTH/8; /LCD顯示RAMBOOL new_flag; /新數據到達標志/顯示參數BOX lcdarea; /LCD顯示區域float pix_width, pix_height; /每象素對應矩形的寬和高;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/構造數字

15、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 LCD19264A; /創建模型實例/析構數字電氣模型實例extern "C" VOID _declspec(dllexport) deletedsimmodel (IDSIMMODEL *model)delete (LCD19264A

16、 *)model; /刪除模型實例/數字電路總是返回TRUEINT LCD19264A:isdigital (CHAR *pinname)return 1;/當創建模型實例時被調用，做初始化工作VOID LCD19264A:setup (IINSTANCE *inst, IDSIMCKT *dsim)instance = inst; /PROSPICE仿真原始模型ckt = dsim;  /DSIM的數字元件/獲取引腳di = instance->getdsimpin("D/I,d/i", true);di->setstate(FLT); /

17、FLOATrw = instance->getdsimpin("R/W,r/w", true);rw->setstate(FLT);en = instance->getdsimpin("E,e", true);en->setstate(FLT);cs1 = instance->getdsimpin("CS1,cs1", true);cs1->setstate(FLT);cs2 = instance->getdsimpin("CS2,cs2", true);cs2->s

18、etstate(FLT);cs3 = instance->getdsimpin("CS3,cs3", true);cs3->setstate(FLT);d0 = instance->getdsimpin("D0,d0", true);d0->setstate(FLT);d1 = instance->getdsimpin("D1,d1", true);d1->setstate(FLT);d2 = instance->getdsimpin("D2,d2", true);d2-&

19、gt;setstate(FLT);d3 = instance->getdsimpin("D3,d3", true);d3->setstate(FLT);d4 = instance->getdsimpin("D4,d4", true);d4->setstate(FLT);d5 = instance->getdsimpin("D5,d5", true);d5->setstate(FLT);d6 = instance->getdsimpin("D6,d6", true);d6-&

20、gt;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); /設置時間延遲databus->setstates(SHI,SLO,FLT); /設置總線邏輯為1,0,三態時的驅動狀態/lcd modelx_addr = 0; /X地址（見手

21、冊）y_addr = 0; /Y地址（見手冊）status = 0; /狀態（見手冊）new_flag = TRUE; /新數據到達標志/仿真運行模式控制，交互仿真中每幀開始時被調用VOID LCD19264A:runctrl (RUNMODES mode)/交互仿真時用戶改變按鍵等的狀態時被調用VOID LCD19264A:actuate (REALTIME time, ACTIVESTATE newstate)/交互仿真時每幀結束時被調用，通過傳遞ACTIVEDATA數據與繪圖模型通信，從而調用animate()進行繪圖BOOL LCD19264A:indicate (REALTIME t

22、ime, ACTIVEDATA *data)if(new_flag) /有新數據到達  data->type = ADT_REAL; /call back animate() to refresh lcd  data->realval = (float)time*DSIMTICK;return TRUE;/當引腳狀態變化時被調用，主要用來處理數據輸入和輸出VOID LCD19264A:simulate (ABSTIME time, DSIMMODES mode)BYTE data;if(en->isnegedge() 

23、0;/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)    cur_blk = 1;   else if(cs3->

24、;istate()=SLO)|(cs3->istate()=WLO)    cur_blk = 2;   else    return; /not select block      data = (BYTE)databus->getbusvalue(); /讀數據   if(di->istate()=SHI)|(di->istate()=WHI) /D/I為高表示數據    DDRAMcur_blkx_addr*LCD_BLK_L

25、EN+y_addr = data; /寫入數據    new_flag = TRUE; /新數據到達標志    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   else  /D/I為低表示命令    switch(data&CMD_MASK)&#

26、160;       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_addr = (data&0x07); /bit2bit0     break;    case S

27、ET_YADDRESS: /設置Y地址     y_addr = (data&0x3f); /bit5bit0     break;    default:     break;         else  /E的下降沿到達,R/W為高表示讀結束   databus->drivetristate(time); /驅動總線為三態 

28、60;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為高表示數據   /讀塊選擇   if(cs1->istate()=SLO)|(cs1->istate()=WLO)    cur_blk = 0;&#

29、160;  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 block   data = DDRAMcur_blkx_addr*LCD_BLK_LEN+y_addr; 

30、  databus->drivebusvalue(time, data);  /輸出數據   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   databus->drivebusvalue(time, status); /

31、輸出狀態  /可通過setcallback()設置在給定時間調用的回調函數VOID LCD19264A:callback (ABSTIME time, EVENTID eventid)/-/繪圖模型的實現/ Exported constructor for active component models.extern "C" IACTIVEMODEL _declspec(dllexport) * createactivemodel (CHAR *device, ILICENCESERVER *ils)ils->authorize (0x888888

32、88,0x69); /6.9return new LCD19264A;/ Exported destructor for active component models.extern "C" VOID  _declspec(dllexport) deleteactivemodel (IACTIVEMODEL *model)delete (LCD19264A *)model;/當創建模型實例時被調用，做初始化工作VOID LCD19264A:initialize (ICOMPONENT *cpt)/獲取ICOMPONENT接口和初始化component =

33、 cpt;component->setpenwidth(0);component->setpencolour(BLACK);component->setbrushcolour(BLACK);/獲取顯示區域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)(lcdarea.y2-lcdarea.y1-BLAN

34、K_WIDTH*2-SYM_LINEWIDTH*2)/LCD_WIDTH;/被PROSPICE調用，返回模擬電氣模型ISPICEMODEL *LCD19264A:getspicemodel (CHAR *)return NULL;/被PROSPICE調用，返回數字電氣模型IDSIMMODEL  *LCD19264A:getdsimmodel (CHAR *)return this;/當原理圖需要重繪時被調用VOID LCD19264A:plot (ACTIVESTATE state)/繪制LCD19264A_C元件基本圖形component->drawsymbol(-1);/刷新LCD數據顯示new_flag = TRUE;animate (0, NULL);/當相應的電氣模型產生活動事件時被調用，常用來更新圖形VOID LCD19264A:animate (INT element, ACTIVEDATA *data)BOX pix;BYTE dat,block,line,byte_off,bit_off;if(new_flag) /當有新數據到達  new_flag = FALSE;