1 PRO     TE   US软件简介

PROTEUS是来自英国公司的工具软件，在全球广泛使用。和其它工具相比，这款软件的最大特点就在于它能够模拟     单片机   。可以直接在基于原理图的虚拟原型     EDA   上编程，并实现软件源码级的实时调试。还能看到运行后输入输出的效果。但是现在大家都只注意到PROTEUS对单片机的仿真和如何与     Keil   进行关联调试，其实PROTEUS还能够进行PLD的     电路仿真   。

PLD（可编程     逻辑器件   ）是一种数字     集成电路   的半成品，在其芯片上按一定排列方式集成了大量的门和     触发器   等基本逻辑元件，使用者可利用某种开发工具对其进行加工，即按设计要求将这些片内的元件连接起来，使之完成某个逻辑     电路   或系统的功能，成为一个可在实际电子系统中使用的专用集成电路。

一般的PLD设计软件只能进行PLD芯片的时序逻辑仿真，而PROTEUS能进行PLD的电路仿真，可以模拟设计的PLD芯片在电路中实际运行的情况。

我们通过使用GAL16V8设计一个在单片机系统里常用的三八译器，然后在PROTEUS中通过观察GAL16V8中三八译码器的输入与输出的对应关系来完成PLD的电路仿真。

2. PLD的设计

首先用Protel 99SE完成PLD的设计。

完成后的PLD原理图如下所示：

图1画好的PLD原理图这是一个3-8译码器的PLD文件。输入信号为目标元件的2、3、4三个脚，输出信号为目标元件的12-19脚，6-8脚为使能控制端。

Protel 99SE的PLD原理图的设计与普通原理图相同，但有几点是需要注意：

生成PLD元理图后，在原理图中自动加入了两个PLD的元件库（PLD_Devices.lib、PLD_Symbols.lib），PLD的电路图绘制必需使用这两个库中的元件。

绘制PLD原理图时，必须放置输入/输出端口（输入：I     PAD   、输出：OPAD、输入/输出：IOPAD）元件，这些元件所指定的引脚代表着目标器件的引脚。

在输入/输出端口元件放置好后，必须对其进行编号，还要指定该端口元件所对应连接的目标器件的引脚号。

完成PLD原理图后，选择［PLD］/［Com     pi   le］进行编译，生成各种格式的文件：

图2编译生成的各种文件打开生成的。jed文件，点击右键，在弹出的窗口中选择［Export…］项，选择。jed文件的输出目标地址。

至此就完成了PLD文件的设计。

3 Proteus对PLD的仿真

启动Proteus，绘制好电路图。

图3 Proteus仿真电路图电路中     LED   显示采用低电平时LED点亮的显示方式。电路中I1-I3为GAL16V8输入端口，端口为高电平时为1，低电平时为0，IO0-IO7为输出端口，输出端口为：LED灯亮时端口输出低电平0，熄灭时为高电平1.为了使PLD元件能仿真，还必须在电路中将编译的。jed文件加入PLD元件中：将鼠标移到U1（16V8）中，右击，选择元件，然后左击，调出“元件的属性”对话框，在属性对话框中，在窗口中的“JEDEC Fuse Map File：”中加入。jed文件：

图4 16V8元件属性由前面PLD的设计可得3-8译码器的真值表：输入信号输出信号I3 I2 I1 IO7 IO6 IO5 IO4 IO3 IO2 IO1 IO0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1表1 3-8译码器真值表为了观察16V8的输入与输出的对应关系，我们在AT89C52的程序（程序见附录）中将与I3、I2、I1相连的P2_2、P2_1、P2_0三个端口按真值表中的顺序依次改变，观察LED灯是否由IO0至IO7依附点亮。

将单片机的程序加入AT89C52后，在Proteus中点击Play键观看电路仿真结果：当输入端的I1、I2、I3值按程序设定按真值表中的000—111依附改变时，输出端对应LED灯按真值表中的对应关系由IO0至IO7依次点亮，如下图。说明PLD器件16V8设计的三八译码器译码正确。

图5译码电路对应输入/输出截图

4.结语

单片机与PLD的结合是当前嵌入式设计经常采用一的种方式。但如果要进行硬件电路测试和系统调试则比较麻烦，因为要进行这两个过程必须在     电路板制作   完成、     元器件       焊接   完毕之后进行。而     电路板   的制作、元器件的安装、焊接是费时费力的，如果采用作为单片机系统的仿真工具PROTEUS进行单片机和PLD的仿真，则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。在使用PROTEUS运行系统虚拟开发成功之后再进行实际制作，可以直观得观察电路的运行情况，提前发现设计的错误，可以极大的提高开发效率、降低开发成本、提高开发速度。

程序附录：

#include sbit P2_0=P2^0；sbit P2_1=P2^1；sbit P2_2=P2^2；

void delay     ti   me（int count）；void m     ai   n（void）

{ while（1）

{ P2_2=0；P2_1=0；P2_0=0；delay  TI me（500）；P2_2=0；P2_1=0；P2_0=1；delay  TI me（500）；P2_2=0；P2_1=1；P2_0=0；delay  TI me（500）；P2_2=0；P2_1=1；P2_0=1；delay  TI me（500）；P2_2=1；P2_1=0；P2_0=0；delaytime（500）；P2_2=1；P2_1=0；P2_0=1；delaytime（500）；P2_2=1；P2_1=1；P2_0=0；delaytime（500）；P2_2=1；P2_1=1；P2_0=1；delaytime（500）；

}

void delaytime（int count）

{

int j，k;

while（count-- ！=0）

{

for（j=0;j《10;j++）

for（k=0;k《72;k++）

;

}

}
责任编辑:pj