一. Proteus仿真平台簡介
Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。現已受到電子類特別是單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力於單片機開發應用等的科技工作者的青睞。以前的如EWB等軟件只能仿真數字電路和模擬電路，不能仿真CPU和程序。
當前網上Proteus有7.8 SP2，7.10 SP0，8.0等幾個版本，這幾個JM的版本都比較穩定。這些版本的元件模型格式是兼容的，DSN仿真原理文件是一樣的。8.0版本只是把DSN原理圖、軟件編輯環境和編譯器集成為一個工程文件，成為一個象“傻瓜相機”一樣的東西，但對初學Proteus者比較方便，因為內部已經集成了程序編輯器和可下載不同的編譯器。
7.xx版本，DSN仿真原理、編輯器和編譯器三者是獨立的。而8.0版本是集成的。8.0版本在多CPU仿真時，設置不太容易；集成后軟件有點大，不如7.xx版本簡潔。
二. 開發三步曲
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編輯器
用戶選擇用自己的喜歡的編輯器(如Notepad++，Utraedit，Source Insight，vim，slickedit，notepad等)，用此寫源程序。 -
C/C++編譯器
用戶按CPU型號選擇自己喜歡的C/C++編譯器(如Winavr，CodeSourcery，Keil，IAR，WinARM，Watcom等等)，一般的編譯器都可以生成標准的.hex，和.elf格式的可執行目標文件。 Arduino IDE實際使用的是Winavr中的gcc。用此把第一步寫的源程序編譯成.hex和.elf文件。 -
硬件仿真圖
Proteus中的Model下有元件仿真庫，用戶使用這些仿真元件，設計出自己的硬件仿真原理圖，也叫.dsn文件。在Proteus環境下，用自己設計的.dsn文件，在CPU中加載第二步生成的.hex或.elf文件，就可以仿真運行了。.elf文件內部包含調試信息，可以單步、設置斷點調試程序。
三. Arduino UNO硬件仿真原理圖
本仿真電路圖(HW目錄下Arduino UNO.dsn文件)可以仿真Arduino Diecimila，或Arduino UNO板。前者采用FT232芯片做為串行通信模塊，后都采用ATMEGA16U2微處理器代替了FT232，它們都是在USB上實現一個異步串行通信的功能。我們在仿真中，采用了Proteus中的串行口物理接口模型COMPIM，COMPIM完全可以代替串行通信的功能，它實現了與實際PC機物理串行接口RS232的連接，使仿真的虛擬世界與真實的世界連接。
圖1-Arduino UNO硬件仿真原理圖
圖中左下角增加了兩個串行通信虛擬終端VT1和VT2，用於調試串行通信接收數據或發送數據使用。其它為Arduino Diecimila或UNO的仿真電路，詳細標注了引腳名稱，與實現電路板一樣。用Proteus仿真工具可以雙擊Arduino UNO.dsn打開Arduino仿真電路圖。
四. Arduino開發軟件下載及設置
1.下載並安裝Arduino集成開發環境(Arduino IDE)
到官網上下載並安裝Arduino IDE，當前最新穩定版本為1.0.6版本。
http://arduino.cc
http://arduino.cc/en/Main/Software
2.選擇Arduino板類型及串行口
如圖2，仿真時，選擇前兩個板都可以，在與實際Arduino板連接時，選擇相對應的板，並選擇相對應的串行口。
***因本文使用Arduino仿真開發方法，在仿真電路圖中，只要選擇目標執行文件.hex或.elf文件就相當於加載程序，所以不用串行口加載程序。
圖2-選擇板子型號
圖3-選擇串行口
3.設置Arduino IDE個人偏好（重要）
- 選擇File->Preferences
圖4-選擇preferences
- 找到設置偏好文件preferences.txt
圖5-選擇preferences.txt
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用編輯器打開偏好設置文件preferences.txt
【1】.在arduino工具的File->preferences中找到preferences.txt文件，用記事本打開。
【2】.在preferences.txt文件的最后加一行，編輯加入 build.path=d:\MyHexDir，目錄名自己定。為了觀察方便，（本人設置是build.path=d:###ArduinoDbgDir ）。
【3】先關閉Arduino IDE；
【4】之后保存preferences.txt；
以上順序不要變。這樣就可以在Arduino編譯時，看到d:\MyHexDir目標下的目標文件，而不會自動刪除。
4. 編譯
（1）雙擊SW\Blink目錄下的源文件Blink.ino，自動打開Arduino IDE。
（2）點擊Sketch->Verify/Compile編譯生成目標文件，目標文件在d:\MyHexDir下（本人的在d:###ArduinoDbgDir目錄下 ）。
（3）點擊CP.bat,會把.hex和.elf文件復制更新到當前.ino所在目錄下。可以自己編輯CP.bat文件，改變目錄。
（4）在Proteus中設置好一次.hex或.elf文件的位置就可以，以后更新.hex或.elf文件時，自動認為已經加載最新的。
五. 第一個Hello World程序仿真運行
Hello World程序就是在計算機屏幕上顯示“Hello，World!”的一個程序，在嵌入式系統開發中，LED的閃爍程序就是Hello World程序，Hello World程序很簡約，一般它是程序員在新的開發環境中第一個要運行的程序，但是簡約並不簡單。
雖然Hello World程序很簡約，但是，為了這個簡約的程序能夠運行，需要進行開發工具鏈的選擇、配置開發工具鏈，這需要大量繁瑣的工作要做。Hello World程序能否運行，可以驗證你的編譯、開發環境、運行環境是否正確。
第一個程序Blink.ino如下：
///0. 引腳定義 #define LED_PIN 13 //定義LED引腳為13號數據引腳(DIG13) ///1. 初始化 void setup() { pinMode(LED_PIN，OUTPUT); // 初始化DIG13為輸出 } ///2. 循環 void loop() { digitalWrite(LED_PIN，HIGH); //DIG13輸出高電平 delay(1000); //延時1秒 digitalWrite(LED_PIN，LOW); //DIG13輸出低電平 delay(1000); //延時1秒 } （1）用Arduino IDE打開Blink.ino，編譯之；
（2）在d:\MyHexDir目錄下會生成.hex和.elf文件等；
（3）點擊.ino所在目錄下的CP.bat, 本目錄多了兩個文件.hex和.elf；
（4）用Proteus打開HW\Arduino UNO.dsn，雙擊Atmga 328P微處理器，在Program file項中選擇上邊SW\Blink\Blink.hex文件，或Blink.elf文件，若加載Blink.elf文件，則可以單步或設置斷點調試；
（5）在Proteus中點擊左下角運行仿真，如果圖1中的LED小燈閃爍，則你的仿真運行環境設置正確。
參考：
【1】Arduino官網