Proteus 自建元件库
一、Proteus VSM仿真模型简介
    在使用Proteus仿真单片机系统的过程中，经常不到所需的元件，这就需要自己编写。Proteus VSM的一个主要特是使用基于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，颜为灰。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。
6．打开VC，新建工程，选择Win32 Dynamic-Link Library，给工程命名，建立空的DLL工程。从Proteus安装目录的INCLUDE文件夹中将VSM.HPP复制到当前工程目录，新建文件 LCD19264A.H和LCD19264A.CPP，编写如下代码。

CODE:
/*****************************************************************
* 文件：LCD19264A.H
* 说明：不支持以下特性
* (1) 不支持显示开关控制
* (2) 不支持设置显示起始行
*****************************************************************/
＃i nclude "vsm.hpp"
//LCD常量
#define LCD_BLK_NUM  3  //lcd block number
#define LCD_BLK_LEN  64  //lcd block length
#define LCD_LINE_NUM 8  //lcd line number
#define LCD_LENGTH  (LCD_BLK_LEN*LCD_BLK_NUM)  //lcd length
#define LCD_WIDTH  64  //lcd width
#define BLANK_WIDTH  50  //the width of blank
#define SYM_LINEWIDTH 28  //the width of symbol line
//LCD命令掩码
#define CMD_MASK  0xc0
//LCD命令
#define DISP_ONOFF  0x00 //开关背光
#define SET_STARTLINE 0xc0 //设置起始行
#define SET_XADDRESS 0x80 //设置X地址
#define SET_YADDRESS 0x40 //设置Y地址
//延时常量
#define DELAY_1s  1000000000000
#define DELAY_1ms 1000000000
#define DELAY_1us 1000000
#define DELAY_1ns 1000
#define DELAY_1ps 1
/*
LCD元件既有数字电气特性，也有绘图特性，所以要继承IACTIVEMODEL和IDSIMMODEL
*/
class LCD19264A : public IACTIVEMODEL,public IDSIMMODEL
{
public:
/* 电气模型成员函数 */
//数字电路总是返回TRUE
INT isdigital (CHAR *pinname);
//当创建模型实例时被调用，做初始化工作
VOID setup (IINSTANCE *inst, IDSIMCKT *dsim);
/
/仿真运行模式控制，交互仿真中每帧开始时被调用
VOID runctrl (RUNMODES mode);
//交互仿真时用户改变按键等的状态时被调用
VOID actuate (REALTIME time, ACTIVESTATE newstate);
析构方法//交互仿真时每帧结束时被调用，通过传递ACTIVEDATA数据与绘图模型通信，从而调用animate()进行绘图
BOOL indicate (REALTIME time, ACTIVEDATA *data);
//当引脚状态变化时被调用，主要用来处理数据输入和输出
VOID simulate (ABSTIME time, DSIMMODES mode);
//可通过setcallback()设置在给定时间调用的回调函数
VOID callback (ABSTIME time, EVENTID eventid);
/* 绘图模型成员函数 */
//当创建模型实例时被调用，做初始化工作
VOID initialize (ICOMPONENT *cpt);
/
/被PROSPICE调用，返回模拟电气模型
ISPICEMODEL *getspicemodel (CHAR *device);
//被PROSPICE调用，返回数字电气模型
IDSIMMODEL *getdsimmodel (CHAR *device);
//当原理图需要重绘时被调用
VOID plot (ACTIVESTATE state);
//当相应的电气模型产生活动事件时被调用，常用来更新图形
VOID animate (INT element, ACTIVEDATA *newstate);
//用来处理键盘和鼠标事件
BOOL actuate (WORD key, INT x, INT y, DWORD flags);
private:
IINSTANCE *instance; //PROSPICE仿真原始模型
IDSIMCKT *ckt;  //DSIM的数字元件
ICOMPONENT *component; //ISIS内部一个活动组件对象
//引脚定义
IDSIMPIN *di; //D/I
IDSIMPIN *rw; //R/W
IDSIMPIN *en; //E
IDSIMPIN *cs1; //CS1
IDSIMPIN *cs2; //CS2
IDSIMPIN *cs3; //CS3
IDSIMPIN *d[8]; //D0~D7
IBUSPIN *databus; //D[0..7]
//LCD参数
BYTE x_addr; //X地址（见手册）
BYTE y_addr; //Y地址（见手册）
BYTE status; //状态（见手册）
BYTE cur_blk; //当前块号（总共分3块，见手册）
BYTE DDRAM[LCD_BLK_NUM][LCD_BLK_LEN*LCD_WIDTH/8]; //LCD显示RAM
BOOL new_flag; //新数据到达标志
/
/显示参数
BOX lcdarea; //LCD显示区域
float pix_width, pix_height; //每象素对应矩形的宽和高
};

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