Hubor - Proteus

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La característica más importante y que mejor define Proteus es su capacidad de simular el comportamiento de los circuitos electrónicos. Proteus incorpora una amplia librería de dispositivos analógicos y digitales con su correspondiente modelo SPICE que simula su comportamiento. Además podemos crear nuestros propios dispositivos si disponemos del fichero SPICE correspondiente. De esta manera podemos comprobar el funcionamiento de nuestros diseños.
 
simulacion
 
El módulo de simulación avanzada nos posibilita la simulación de transitorios, frecuencias, transformadas de Fourier, curvas de transferencia, etc. Con el podemos visualizar los datos en gráficos analógicos, digitales y de buses de datos.
 
SimulacionAvanzada
 
Y los diferentes módulos VSM específicos de cada familia de microprocesdaores nos permiten observar cómo interactúa el software que se ejecuta en un microcontrolador con cualquier tipo de componente electrónico, tanto digital como analógico, situado en su perifería reduce considerablemente el número de horas utilizadas en los desarrollos de los equipos. Más de 800 versiones de microprocesadores diferentes se pueden simular en Proteus. Los módelos de microprocesadores simulan completamente los puertos de entrada/salida, las interrupciones, los relojes y contadores, las USART's y todos los periféricos presentes en cada microprocesador soportado.
 
simulation
 
Proteus también incluye numerosos instrumentos virtuales. Voltímetros, amperímetros, osciloscopios, analizadores lógicos, generadores de señales, generadores de patrones digitales, etc. Todos ellos funcionan de forma similar a como lo hacen sus correspondientes compañeros en el mundo real.
 
Osciloscopio virtual en Proteus
 
El motor de simulacion ProSPICE está construído basándose en el estándar industrial de simulación SPICE desarrollado por la Universidad de Berkeley, California.  Se ha utilizado la mayor cantidad del código fuente original posible para garantizar el más alto nivel de compatibilidad tanto en lo referente a los resultados numéricos obtenidos, como a la posibilidad de utilizar modelos SPICE-F5 suministrados por los fabricantes. 
 
La simulación de circuitos dentro de la suite PROTEUS está totalmente integrada. Los gráficos resultantes se muestran junto a los componentes que forman el esquema electrónico.
 
Simulacion2
 
Los generadores de señales de diferentes tipos y las sondas para visualizar las señales resultantes, pueden ser colocadas en cualquier lugar del esquema y "cableadas" directamente a cualquier punto del circuito. La simulación del circuito puede ser realizada en todo momento simplemente pulsando sobre la barra espaciadora. Al hacerlo se pone en marcha la simulación y visualización de un ciclo de forma extremádamente rápida, incluso superando a paquetes de software que disponen de su propia ventana e interface de usuario dedicados a la simulación.
 
 
A diferencia de los tradicionales simuladores de circuitos basados en gráficos, el motor ProSPICE ofrece una completa animación interactiva de los circuitos. Es posible realizar pruebas del comportamiento de cada esquema electrónico de forma tan sencilla como hacer click con el ratón sobre componentes interactivos suministrados en librería (v.g. pulsadores, interruptores, potenciómetros, etc). Y pueden observarse los resultados utilizando de forma completamente intuitiva los componentes interactivos suministrados también en librería (v.g. leds, displays de 7 segmentos, motores, polímetros, etc).
 

instrumentos virtuales en proteus
 
Incluso es posible, diseñar actuadores e indicadores propios a medida, haciendo al sistema capaz de modelar cualquier periférico de nuestro diseño real.
 
instrumento virtual en proteus
 
También se incluyen numerosos instrumentos virtuales. Voltímetros, amperímetros, osciloscopios, analizadores lógicos, generadores de señales, generadores de patrones digitales, etc. Todos ellos funcionan de forma similar a como lo hacen sus correspondientes compañeros en el mundo real.
 
 
En las ocasiones en que se utiliza PROTEUS para diseñar un esquema electrónico con destino a la construcción de una placa de circuito impreso, puede resultar incómodo experimentar el comportamiento del esquema completo ejecutando su simulación. Por ejemplo, no es habitual simular el comportamiento de un cristal como si se tratara de un circuito analógico cuando se está utilizando para generar los pulsos de relój de un microprocesador, cuyo comportamiento es lo que realmente queremos simular.
 
Generador de ondas virtual en proteus
 
Proteus facilita esta tarea y evita tener que dividir e ir probando el esquema por partes, al permitir la simulación parcial de un diseño. La topología del circuito es analizada automáticamente y, sólo aquellos componentes que se encuentran entre el generador de señal y la sonda de medida son incluídos en la simulación.
 
 
Cada vez más fabricantes de componentes electrónicos suministran los modelos SPICE-F5 de sus productos, sustituyendo a los clásicos DATABOOKs. Estos modelos suelen estar disponibles gratuitamente en internet.
 
Gráficos de señales en proteus
 
Al haber sido construído PROTEUS utilizando el estándar SPICE, el usuario puede disfrutar al máximo de los beneficios de estos recursos. Se ha fijado como uno de los objetivos de PROTEUS, usar el código de Berkeley para realizar el análisis de las redes en orden a garantizar al máximo la compatibilidad con los modelos disponibles. De esta manera, el equipo de PROTEUS ha sido capaz de descargar más de 10.000 modelos SPICE-F5 desde internet y utilizarlos en Proteus enlazándolos a los correspondientes simbolos dentro de un esquema electrónico.
 
 
 
Proteus incorpora extensiones al estándar SPICE para posibilitar la utilización de modelos digitales usando el paradigma de respuesta a eventos. Esto es mucho más eficiente que la utilización de los tradicionales modelos basados en el comportamiento de los transistores.
 
SimulacionDigital1
 
Cuando en un diagrama electrónico están presentes ambos, elementos digitales y analógicos, las dos técnicas se utilizan en paralelo obteniéndose unas altísimas prestaciones y una excelente precisión en los resultados.
 
Proteus incorpora un amplio abanico de posibilidades de simulación digital con filosofía de respuesta a eventos. Todas ellas pueden ser invocadas desde cualquier componente digital presente en el esquema electrónico. Proteus realiza una simulacion digital correcta de modelos de pulsos, comportamientos erróneos, entradas flotantes y estados indefinidos. Por ello, quien ha utilizado los simuladores de modo mixto como Proteus, no quieren usar otra cosa.
 
 
Proteus incluye primitivas digitales especiales que representan los mapeados de dispositivos PLD (Programmable Logic Devices). Con estas primitivas se puede construir el modelo de cualquier dispositivo de logica programable como, por ejemplo, los chips PAL (Programmable Array Logic). Un chip PAL es un chip que tiene en su interior muchas puertas que pueden ser interconectadas para formar funciones complejas.
 
pal
 
Algunos modelos específicos de dispositivos PAL ampliamente utilizados se incluyen en las librerías estándar de componentes suministradas con PROTEUS. La información referente al modo en que el dispositivo debe ser programado se lee directamente desde ficheros estándar JEDEC que son los generados por los programadores de dispositivos PAL. De esta manera ya no existen estorbos para utilizar cualquier dispositivo concreto PAL en los desarrollos.
 
 
 
Esta caracterísitca única permite comparar un conjunto de datos obtenidos a partir del resultado de la simulación con un conjunto de datos predeterminados de muestra. De esta forma, la simulación se convierte en una potente herramienta para realizar pruebas de control de calidad. 
 
generador de pulsos de tiempo virtual
 
Cambios realizados en el hardware o en la programación para su optimización, pueden ser chequeados completamente para comprobar que no han generado efectos colaterales indeseados en el comportamiento final del equipo. También se puede utilizar esta característica de Proteus para comprobar la posible sustitución de unos dispositivos por otros nuevos, controlando que no se producen variaciones en el comportamiento final del conjunto  
 
 
El terminal teletipo virtual es un modelo que simula un terminal de teletipo TTY de comunicaciones serie convencional.
 
Terminal de teletiop virtual
 
Sus princiaples caracteristicas son:
  • Completo soporte bi-direccional. Los datos recibidos se visualizan como caracteres ASCII y las teclas pulsadas se transmiten como datos serie ASCII.
  • Interface simple de transmisión de datos serie mediante utilizacion de dos cables: RXD para recibir datos y TXD para transmitirlos.
  • Protocolo de sincronización hardware simple mediante dos hilos: RTS para "listo para enviar" y CTS para "limpio par enviar".
  • Protocolo de sincronización software XON/XOFF adicional al protocolo de sincronización hardware.
  • Velocidades de 300 a 57,6 kbaudios.
  • Datos de 7 y 8 bits.
  • Paridad par, impar y nula.
  • 0,1 y 2 bits de parada
     
 
 
El osciloscopio virtual incluido con Proteus modela un osciloscopio de cuatro canales analógicos.
 
Osciloscopio virtual en proteus
 
Las principales características de este instrumento virtual son:
  • Cuatro canales de operación.
  • Selección desde 20V/división hasta 2mV/división con resolución en saltos de 2,5.
  • Bases de tiempos desde 200ms/división hasta 0,5microsegundos/división en saltos de 2,5.
  • Disparo por nivel de voltaje automático fijados para cualquier canal.
  • Entradas AC o DC.
  • Modos de canales A+B y C+D.
  • Botón de inversion para cada canal.
  • Zooms usando la rueda del ratón para facilitar la navegación.
  • Cursores de medida absoluta y configurable.
  • Soporte de modo de disparo único.
  • Completo soporte para la impresión, incluyendo la configuración de colores.
 
 
El analizador de buses y transmisión de datos permite analizar los datos que viajan por hasta 40 canales de datos de lógica digital.
 
Analizador de buses y transmisión de datos en proteus
 
 
Las principales características del instrumento son:
  • Seguimiento de buses de 8 x 1 bit y 4 x 8 bit.
  • Buffer de captura de datos de 4000 x 52 bis.
  • Resolución de captura de datos de 200 microsegundos por muestra hasta 0,5 nanosegundos por muestra, con tiempo de captura de 4s a 10ns.
  • Rango de zoom de la captura desde 1000 capturas por división hasta 1 captura por división.
  • Disparo con combinaciones AND de estados de entradas, flancos de señales o valores en el bus.
  • Posición de disparo puede ser cambiada desde -50% hasta +50% del buffer de captura.
  • Soporte para cursores de medida absolutas y configurables.
  • Soporte para el modo de un único disparo.
  • Soporte completo de impresión incluyendo la configuración de los colores.
 
 
El generador de patrones digitales permite crear un patrón de conjuntos de 8 bits de hasta 1kbyte y sirve como complemento del generador de señales analógicas.
 
Generador de patrones digitales en proteus
 
Sus principales características son:
  • Funcionamiento en modo gráfico y modo interactivo.
  • Modos de funcionamiento por disparo o por reloj interno o externo.
  • Ajuste tipo Vernier para ambos, reloj y disparo.
  • Modos de visualización hexadecimal y decimal.
  • Entrada directa de valores específicos para aumentar la precisión.
  • Carga y grabación de patrones en forma de scripts.
  • Especificacion manual de patrones de forma periódica.
  • Control de paso simple que permite avanzar un determinado patrón de forma incremental.
  • Presentación de mensajes tipo "tooltip" que permite ver exactamente donde nos encontramos dentro de la rejilla.
  • Capacidad de almacenar externamente el patrón en su estado actual.
  • Comandos para editar bloques sobre la rejilla para configurar más sencillamente los patrones.
     
 
El analizador de protocolo i2c iincluído en Proteus proporciona una herramienta virtual potente para chequear, depurar y monitorizar el bus i2c. El analizador tiene dos propósitos: permite ver los datos enviados a través del bus i2c y permite enviar datos a través de dicho bus, funcionando  tanto de maestro como de esclavo. De esta manera se pueden depurar las rutinas propias escritas en tus dispositivos i2c, evdientemente a una  pequeña porción del costo que significaría realizar las pruebas con el hardware real equivalente. Sólo hay que colocar el instrumento virtual en tu esquema electrónico, cablearlo dentro del bus i2c y empezar la simulación.
 
i2c
 
Las principales características del analizador de protocolo i2c son:
  • Totalmente configurable. El analizador puede hacer las veces tanto de maestro como de esclavo. O simplemente sirve para monitorizar todo el tráfico en el bus.
  • Captura los datos en tiempo real y los visualiza. Muestra la actividad del bus tal y como ocurre.
  • Alta velocidad de resolución. Puede mostrarse tanto a nivel de bit como de byte y la precisión de visualización de tiempos es configurable por el usuario hasta detalle de 10 cifras digitales.
  • Descodificación del paquete y del descritor. El analizador decodifica los paquetes y los visualiza de forma simple con la sintaxis estándar para facilitar su análisis.
  • Detección de errores. Cuando son recibidos datos incompletos o se reciben niveles lógicos no esperados, la herramienta indica el problema con claridad.
  • Introducción de entradas en secuencia o por estímulos de bus. Se puede introducir secuencias completas de datos y enviarlas de un golpe a través del bus. De esta forma se puede salvar mucho tiempo en la depuración. Secuencias específicas pueden ser almacenadas y cargadas para diferentes sesiones de simulación.
  • Alta capacidad de almacenamiento de muestras. Los datos capturados en el buffer de tipo FIFO permite secuencias completas de 1000 caracteres.
  • Sincronización realizada a nivel del sistema. La naturalez exclusiva de Proteus VSM permite que una pausa durante el proceso de simulación ejecute la pausa en el sistema entero( reloj de los microcontroladores, generadores, etc). Con ello se posibilita el estudio de la actividad de bus en el momento que ocurre.

 

 
El analizador de protocolo spi incluído en Proteus proporciona una herramienta virtual potente para chequear, depurar y monitorizar el bus spi. El analizador tiene dos propósitos: permite ver los datos enviados a través del bus spi y permite enviar datos a través de dicho bus, funcionando  tanto de maestro como de esclavo. De esta manera se pueden depurar las rutinas propias escritas en tus dispositivos spi, evdientemente a una  pequeña porción del costo que significaría realizar las pruebas con el hardware real equivalente. Sólo hay que colocar el instrumento virtual en tu esquema electrónico, cablearlo dentro del bus spi y empezar la simulación.
 
spi
 
Las principales características del analizador de protocolo spi son:
  • Totalmente configurable. El analizador puede hacer las veces tanto de maestro como de esclavo. O simplemente sirve para monitorizar todo el tráfico en el bus.
  • Captura los datos en tiempo real y los visualiza. Muestra la actividad del bus tal y como ocurre.
  • Alta velocidad de resolución. Puede mostrarse tanto a nivel de bit como de byte y la precisión de visualización de tiempos es configurable por el usuario hasta detalle de 10 cifras digitales.
  • Descodificación del paquete y del descritor. El analizador decodifica los paquetes y los visualiza de forma simple con la sintaxis estándar para facilitar su análisis.
  • Detección de errores. Cuando son recibidos datos incompletos o se reciben niveles lógicos no esperados, la herramienta indica el problema con claridad.
  • Introducción de entradas en secuencia o por estímulos de bus. Se puede introducir secuencias completas de datos y enviarlas de un golpe a través del bus. De esta forma se puede salvar mucho tiempo en la depuración. Secuencias específicas pueden ser almacenadas y cargadas para diferentes sesiones de simulación.
  • Alta capacidad de almacenamiento de muestras. Los datos capturados en el buffer de tipo FIFO permite secuencias completas de 1000 caracteres.
  • Sincronización realizada a nivel del sistema. La naturalez exclusiva de Proteus VSM permite que una pausa durante el proceso de simulación ejecute la pausa en el sistema entero( reloj de los microcontroladores, generadores, etc). Con ello se posibilita el estudio de la actividad de bus en el momento que ocurre.
 
El contador de impulsos virtual incluido con Proteus puede ser usado para medir intervalos de tiempo, frecuencia de una determinada señal y contaje de pulso.
 
Contador de impulsos
 
Dispone de cuatro modos de operación:
  • Modo contador de intervalos de tiempo (segundos), con una resolución de 1microsegundo.
  • Modo contador de intervalos de tiempo (hms), con una resolución de 1milisegundo.
  • Modo frecuencias, con una resolución de 1Hz.
  • Modo contador, con un máximo de 99.999.999.
Otras características destacables del contador de impulsos virtual son:
  • El valor es visualizado directamente sobre el esquema en forma de ventana pop-up.
  • El botón manual de reset facilita el uso como cronómetro.
  • Posibilidad de conectar señales de reset y reloj directamente a los pines virtuales.
  • Posibilidad de seleccionar la polaridad (subida o bajada) de la lógica para activar los pines de reset y reloj.
 
 
El generador de señales analógicas modela un generador de ondas para pruebas.
 
Generador de ondas analógicas virtual
 
Las principales características de este instrumento virtual son:
  • Formas de onda disponibles:
    • senoidales.
    • cuadradas.
    • triangulares.
    • diente de sierra.
  • Señales de frecuencias comprendidas entre 0Hz y 12 MHz.
  • Señales de amplitud comprendidas entre 0 y 12V.
  • Entradas de modulación externa de AM y FM.

Generador y osciloscopio virtual en funcionamiento

 

 

  • Integración total con la herramienta Proteus
  • Simulador en modo mixto real, integrando la simulación estándar SPICE-F5 con el motor de simulación digital dirigida por eventos de altas prestaciones exclusivo de PROTEUS.
  • Incorporación de once instrumentos virtuales: Voltímetro DC, Voltímetro AC, Amperímetro DC, Amperímetro AC, Generador de señales, Generador de patrones, Osciloscopio, Analizador lógico, Temporizador-contador, Terminal virtual y sondas lógicas.
  • Modelos animados interactivos para interruptores, pulsadores, potenciómetros, lámparas, leds, displays de siete segmentos, etc.
  • Capacidad para crear modelos animados personalizados interactivos sin necesidad de programación.
  • Posibilidad de visualizar la información instantánea de los componentes y los parámetros de los dispositivos en cualquier momento y en cualquier punto de la simulación, puntualmente o generado por eventos.
  • La animación de los esquemas electrónicos se realiza mediante presentación del estado lógico de los pines, coloreado diferente de los cables en función del voltaje y flechas para indicar la dirección de la corriente. Ideal para propósitos educativos en la enseñanza de los principios básicos de la electrónica.
  • La suite PROTEUS incluye más de 70 circuitos animados que conforman un amplio curso de electrónica básica.
  • Más de 100 ejemplos de diseños incorporados con la suite.
  • Capacidad para crear modelos animados propios en formato de librerías estándar DLL para ser utilizadas en C++. La documentación completa se suministra en formato de VSM SDK.
  • Completo conjunto de primitivas SPICE3 incluyendo modelos para MOSFET, BSIM3, MESFET, etc.
  • Compatibilidad total con los modelos SPICE de los principales fabricantes de componentes electrónicos de libre disposición en Internet.
  • Más de 6.000 modelos incluídos con la suite.
  • Modelos de simulación digital gobernado por eventos para dispositivos de pulsos, comportamientos erroneos, entradas flotantes y estados indefinidos.
  • Primitivas digitales para puertas, registros, memorias, contadores, básculas y muchos más dispositivos.
  • Modelos de simulación de dispositivos PAL (matrices de lógica programable), permitiendo la captura de los mapeados del dispositivo directamente desde ficheros estándar JEDEC generados por los compiladores de dispositivos PLD.
  • Liberías de modelos incluídos para las series 74 TTL, series 4000 CMOS, circuitos integrados de memoria, etc.
 

 

  • Análisis estándar SPICE incluyendo transitorios analógicos, transitorios digitales, transitorios de modo mixto, frecuencias, transformadas de Fourier, ruídos, distorsiones, curvas de transferencia y puntos de operación.
  • Visualización de gráficos analógicos, digitales y de buses de datos.
  • Análisis de audio y cálculos de ondas para ejecutar en tarjetas de sonido.
  • Lenguaje de scripts Labcenter EasyHDL, que posibilita la utilizaciíon de generadores de señales complejas y arbitrarías mediante programación.
  • Los análisis interactivos se ejecutan dentro de la simulación y se muestra el resultado en forma de gráfico.
  • Análisis para homologaciones con destino a pruebas de control de calidad.
  • Sondas que permiten obtener gráficos de funciones matemáticas derivadas a partir de las medidas de voltaje y corriente.
  • Optención de medidas exactas mediante la utilización de cursores en los gráficos.
  • Capacidad de exportar los resultados de la simulación a otro software en formato CSV (v.g. Excel).
 

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