基於Proteus8.9和STM32的HAL庫模擬仿真STM32F103R6芯片方法
1、 幾點重要問題說明
1.MCU仿真型號要統一
Proteus中STM32F103就幾個型號，不全。而且proteus的MCU型號必須和利用cubemx生成的工程的MCU型號一致，否則不能用。例如STM32F103R6和STM32F103RE是兩個MCU，不要混了。
2. 無法C調試
利用HAL庫開發，目前在Proteus中只有彙編語言，沒有辦法編譯為C進行單步調試。
3. 選elf格式文件
Proteus中MCU可以加載hex和elf兩個格式文件，建議用elf文件，hex不穩定。
4. MCU的主頻和電源地等可以默認
網上很多例子說必須設置這些參數，目前我利用嚮導建立的工程不需要。
5. 報錯後一定重啟proteus
調試串口的時候總報錯死程序，一定要重啟proteus，否則一堆問題。
2、 安裝Proteus8.9
1. 下載安裝軟件
下載地址，鏈接：https://pan.baidu.com/s/1D9lk8FTMwH15nTiWKumqeQ
提取碼：vcm4
下載後安裝時英文版，裡面有漢化包，複製所有漢化文件到安裝目錄的語言文件夾即可。
圖 1 漢化文件夾
2. 建立STM32F103R6工程
按下圖操作，主要最後一個界面選擇對應型號的MCU
圖 2 工程步驟
3. 添加器件
這個軟件是英國人開發的，使用時左鍵選取、移動。右鍵菜單、中間鍵移動屏幕，滾輪放大縮小，都有功能，用著不爽。
如下圖所示1為選取，2為電子全器件選取、3為ground和VDD、4是示波器等、5和6是模擬仿真的開始於結束。
圖 3 項目窗體
點擊2，在右側框中點擊P字母，彈出選取器件窗口。利用關鍵詞找到器件，就添加到器件串口中，後面就可以直接用了，不用每次都搜索。
圖 4 添加候選器件
4. 添加常用器件
如下圖所示，建立三個輸入按鈕、三個輸出LED小燈，一個串口。
圖 5 建立測試項目
三、幾點注意事項
1. LED燈
要連接一個100歐姆的電阻，沒有會短路。電阻太大了，電流不夠，不亮。100K就不亮。
2. 開關
用的是上拉電阻模式，軟件的中斷的採樣一定用下降沿觸發中斷。如果用上升沿，按一次會有2次中斷，不知道為什麼，一個坑。
3. 串口
也是坑最大的，網上有人用proteus裡面的虛擬終端調試，我試了一下，不穩定，有亂碼。用COMPIM器件好一點，但是也是不穩定。波特率不要太高了，用9600。另外如果導致工程死機，就重新啟動proteus，否則後面怎麼模擬都有問題一堆。
四、配置串口參數
這個單獨說一下，需要一些第三方的軟件。
1. 安裝虛擬串口
下載地址：https://dl.pconline.com.cn/download/825163.html
2. 串口助手
自己網上找吧。
3. 利用虛擬串口虛擬串口
虛擬兩個COM8和COM9，他們內部已經互相聯通了。
4. 配置串口器件參數
在proteus中雙擊串口器件，添加如下參數。
另外注意，COMPIM和MCU是直連關係。
圖 6串口參數
5. 程序運行
仿真開始後，利用串口助手打開COM9，因為com9和com8是互通的，這樣com9就可以跟mcu的串口通信了。
5、 MCU加載程序
雙擊MCU，在program file中選擇你的keil項目中的elf文件，晶振自己設置吧。如果用了定時器，最好設置一下。
圖 7 加載參數
6、 運行仿真
點擊窗口左下的仿真運行、停止按鈕就可以控制仿真了。仿真過程中有問題，會在message窗口中有紅色文字進行提示，自己理解吧。有問題，一定重啟一下proteus。
圖 8 仿真
幾點說明：
（1）現在仿真對cubemx生成的HAL庫程序支持不好，都是彙編語句，沒有辦法單步調試，只能看硬件效果了。
（2）如果修改器件，添加、刪除器件等，一定要停止仿真，才能操作。
（3）如果添加了示波器、邏輯分析儀、虛擬終端等，一定要謹慎，容易導致項目死掉。
（4）啟動仿真報下面這個錯，就是你MCU的程序文件加載錯了，在加載一次。
圖 9 MCU文件加載錯誤
7、 Keil工程的配置
默認kei工程生成的是hex文件，如果需要elf文件，需要修改默認選項。
1. 調出項目Option窗口
圖 10 調出options窗口
2. 修改output子窗口
去掉hex選項，在輸出文件添加elf擴展名。Proteus的MCU芯片就找這個文件加載就可以了。
圖 11 參數修改
8、 案例
做了一個基於cubemx5.6、keil MDK5.0和proteus8.9的案例。涵蓋GPIO輸入、輸出、外部中斷、定時器中斷、串口輸出、串口中斷輸入的基本功能案例。需要的話下載地址
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1HcjC2x7L5MXkPjA3pP2Agw
提取碼：b1rv
9、 Proteus與keil仿真的比較
前面寫過一個keil下stm32F103仿真的方法，跟proteus比較。Keil主要MCU內部功能的仿真，沒有過多的外部接口支持、例如AD /DA/SPI等，只能看管腳和寄存器的0/1狀態，不直觀，分析有一定難度。但是優點是使用簡單、系統穩定。
而proteus可以設計符合實際的模擬各種電路，比較直觀。支持的接口也多。看最後的效果很容易分析問題。但是問題是，proteus的使用需要數字和模擬電路基礎，否則不能配置出合理的工程。另外一點也比較頭痛，就是穩定性問題，過多的監控和通信器件很容易死機，是不是和諧版的問題，不好說。
總體來說，如果有電路基礎，傾向於用proteus，還是更加接近真實。Keil仿真可以驗證內部的邏輯，儘量少跟外部端口打交道。
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