Hubor - Proteus

El principal objetivo del simulador Proteus VSM USB es posibilitar la simulación completa de los microcontroladores dotados internamente con un periférico USB. Como la gran mayoría de estos dispositivos tienen un dispositivo periférico USB en lugar de un controlador tipo host, Proteus VSM se limita actualmente a la simulación de dispositivos USB (aquellos que se conectan a la boca USB de un ordenador). Específicamente, se simulan los siguientes dispositivos:

 

En el esquema realizado en Proteus se representará el dispositivo periférico (por ejemplo, un lápiz de memoria USB o un ratón USB) que estamos diseñando. Una parte especial de este esquema, denominada el conector USB, se cablea al microcontrolador que, lógicamente, debe ser uno con puerto USB.
 

A partir de ese momento, pulsar con el ratón sobre esta parte del esquema durante nuestra simulación es equivalente a conectar el dispositivo al puerto USB de su ordenador PC donde se está llevando a cabo la simulación.
 

 

Proteus simulará la ejecución del software cargado en el microcontrolador y la comunicación USB se establecerá con el ordenador PC de la misma forma que si se hubiera conectado el dispositivo físico equivalente a uno de los puertos USB libre del ordenador.

 

El Analizador de Transacciones USB disponible en Proteus, puede ser usado para decodificar y mostrar todas las comunicaciones y registrar las operaciones de acceso que tienen lugar durante la simulación. La gama completa de técnicas de depuración disponibles en Proteus VSM también están a su disposición para ser utilizadas. Esto significa que usted puede diseñar, depurar y probar sus periféricos USB totalmente en el entorno de Proteus antes de tener que construir un prototipo físico.
 

 

Lo primero que es necesario hacer para realizar una simulación de un dispositivo USB con Proteus es adquirir una licencia del módulo de la familia de microcontroladores, lógicamente aquellos que cuenten con un puerto USB, que vayamos a utilizar. Esto nos permite disponer de ISIS para la realización de los esquemas electrónicos y llevar a cabo la simulación USB en las variantes de los microprocesadores que incluyen internamente un periférico USB.

 

Además debemos adquirir también una licencia del módulo "Ampliacion de Comunicaciones USB" para poder llevar a cabo la monitorización y análisis del tráfico de las comunicaciones y grabar las operaciones que se produzcan durante la simulación.

 

Todo ello debe ejecutarse contando con un ordenador personal PC con el sistema operativo Windows o un ordenador donde ejecutemos una máquina virtual de idénticas caractetísticas. Dado que la comunicación entre el software que corre en el microprocesador y los controladores propios del sistema operativo trabajan a un nivel muy bajo, se recomienda que el trabajo se realice dentro de una máquina virtual para evitar que los errores durante el proceso de depuración de nuestro programa puedan provocar la caída del sistema donde se está llevando a cabo la simulación (aparición de la temible pantalla azúl de windows y reinicio del sistema).

 

Una guía visual completa de la forma en que debe llevarse a cabo la simulación de USB en un ordenador utilizando Windows y una máquina virtual se incluye en la documentación de ayuda facilitada.
 

 

La capacidad de análisis puede ser mejorada incluyendo las representaciones gráficas si se utiliza el módulo de "Simulación Avanzada".

 

Ejecutar una simulación USB es una tarea muy diferente a cualquier otra simulación llevada a cabo con Proteus VSM.

 

El proceso que debemos realizar se describe a continuación:

 

 

Cuando se complete todo el proceso de pruebas satisfactoriamente, comenzar con el diseño de la placa de circuito impreso (PCB).

Hasta el momento es posible simular los siguientes microprocesadores con capacidad de comunicaciones USB:
 

Nota: como la lista de microprocesadores soportados puede ampliarse a medida que aparecen nuevos modelos en el mercado, es conveniente consultarnos la disponibilidad en el caso de que el microprocesador que usted desea utilizar no se encuentre en esta relación.

 

El Analizador de Transacciones USB de Proteus es un producto de la suite Proteus (la licencia debe adquirirse como un módulo más) que muestra todas las solicitudes y respuestas que se producen durante la simulación de las comunicaciones de un dispositivo USB. Esto proporciona una ayuda inestimable, tanto para entender el protocolo USB, como para la verificación de la aplicación de software que estamos desarrollando. La ventana principal del analizador consta de dos partes: la lista de solicitudes y la descripción de las solicitudes como se muestra en la siguiente figura:
 

 

 

La lista de solicitudes, en el panel izquierdo del analizador, muestra todas las solicitudes en forma de estructura en árbol. Hay tres niveles de solicitudes, las solicitudes IRP (IOCTL, MJ_PNP), las solicitudes de transacción (IN, OUT,SETUP) y el registro de las operaciones asociadas a una determinada transacción.

 

La descripción de cada solicitud se muestra en la parte derecha y proporciona la  información detallada en forma de tabla del elemento seleccionado en la lista de solicitudes. Teniendo en cuenta que la lista de solicitudes está detallada en tres niveles, se posibilita consultar la información de forma comprensible en cada uno de estos niveles: el nivel de IRP, el nivel de transacción y el nivel de registro.

 

La pequeña barra de herramientas en la parte superior del analizador proporciona opciones para iniciar el archivado de las transacciones, detenerlo o borrar el registro donde se ha llevado a cabo el almacenamiento de los datos. Esto es particularmente útil cuando se está interesado en analizar la comunicación después de la fase de configuración o estudiar la respuesta a una determinada actividad desde el controlador host.