《电子线路CAD》课程标准

《电子线路CAD》课程标准课程名称：电子线路CAD课程代码：5903025052课程类别：[公共课/专业基础课/专业课]前导课程：模拟电子技术、数字电子技术、计算机应用基础学时：64学分：开课时间：[大一上期]适用专业：教研室：电子通信教研室开课院系：电子工程学院编制人：桑洪编制日期：一、课程性质与任务（一）课程性质本课程是高等院校电子信息技术，通信工程等相关专业的必修课程，是为培养学生的基础理论知识和基本技能训练而设置的。通过本课程的学习与实践，使学生掌握原理图及印刷电路板图的编辑、输出、网表生成、检查、分析，打印及建立新原理图、印刷电路板图库等。通过设计实验学生可以独立实现手动和自动布线印刷电路板的设计，为今后在工作中的实际应用打下较为坚实的基础。（二）课程任务《电子电路CAD》是一门实践性要求很高的课程，学生需要通过实验和设计环节巩固所学知识，进而综合运用所学知识针对不同的用户需求设计开发，实践是非常重要的教学环节。鉴于目前的设备及我国CAD软件的流通性，本课程以PROTEL99SE软件为主体，介绍其基础知识、设计流程及设计方法等问题。学完本课程应使学生掌握原理图及印刷电路板图的编辑、输出、网表生成、检查、分析及建立新原理图、印刷电路板图库等。通过设计实验学生可以独立实现自动布线印刷电路板的设计,为今后在工作中的实际应用打下较为坚实的基础。（三）与后续课程的关系它是后续课程《电子装配及工艺》和《单片机原理及应用》的基础，是为后续的课程设计和毕业设计服务。二、教学要求（一）教学总体目标1、了解电子产品设计与制作的一般过程。2、能阅读电路原理图和PCB图。3、掌握Protel软件的安装、使用方法。4、能用Protel软件制作PCB图，在熟练作用的基础上掌握电路的原理图、印刷线路板的设计方法。5、了解原理图设计过程中应注意的问题和一些特殊元器件的布局、散热、安装等设计时应注意的问题。6、具有利用计算机熟练绘制电路原理图和印刷电路板图的能力。（二）知识要点1、原理图设计环境：主要包括：Protel99SE设计环境及组成；文件管理,设计组管理；熟悉启动原理图设计环境，启动印制电路板设计界面；设置界面环境；电路原理图的设计步骤及电路图设计工具；设置图纸(尺寸,方向,颜色)；设置系统字体；设置网格,电气节点和光标。2、绘制原理图：主要包括：装载元件库；放置元器件；编辑元件；元件位置的调整；放置电源与接地元件；放置节点和连接线路；保存文件，绘制一张简单的电路原理图；对电路元件进行编辑；元件的各种排列和对齐；创建ERC(电气规则检查)报表、网络表、产生元件列表、交叉参考表、网络比较表；创建各种报表后出现问题应会解决；使用绘制电路工具及绘图工具绘制各种元件、符号、图形；3、原理图元件库编辑：主要包括：能够创建元件库以解决元件库不足或特殊元件的元件图的问题。元件编辑器、管理元件、画原理图的工具、理解元件的基本组成与电气意义；掌握元件库的创建。4、印制电路板设计部分：主要包括：印制电路设计一般步骤；PCB设计编辑器；设置电路板工作层面；设置PCB电路参数；PCB绘图工具的使用；规划电路板和电气定义；网络表与元件的装入；元件封装；元件的自动布局与手工编辑调整；自动布线与手工调整布线；生成元件的各种报表；电路板的打印输出。5、PCB元件封装库的编辑：主要包括：创建新的元件封装；使用向导创建元件封装；元件封装管理；创建项目元件封装库（三）能力素质1、应用软件的自学能力。2、PCB板的设计能力。3、实际工程的应用能力。（四）教学方式学生实验前预习教材有关的内容，教师集中讲解。由学生独立完成规定设计。具体问题由指导教师个别辅导。（五）教学条件（含实验设备、软件环境）多媒体机房、WindowsXP系统、Protel99SE三、课程安排知识要点总学时数理论学时数实践学时数其他原理图设计环境1、Protel软件的安装、使用方法。112、文件管理,设计组管理。113、设置界面环境。10.50.54、设置图纸及标题栏。312绘制原理图1、元器件的放置、属性的编辑和库的装载。4132、放置电源与接地元件。20.51.53、放置节点和连接线路。20.51.54、创建各种报表。20.51.55、绘图工具绘制各种元件、符号、图形。20.51.5原理图元件编辑1、元件库的创建。10.50.52、元件的绘制。3123、元件的编辑。20.51.5印制电路板设计1、印制电路设计一般步骤。1102、印制电路设计的环境设置。20.51.53、规划电路板。20.51.54、网络表与元件的装入。20.51.55、元件的布局。3126、手动和自动布线。4227、各种报表的产生及图的输出。20.51.5PCB元件封装及库的编辑1、创建项目元件封装库。10.50.52、创建新的元件封装。523综合实验18414合计641945四、教学内容[*按章节分解]一、原理图设计环境【课程引入】XXXX【学时分配】6学时【教学重点】1、软件的安装。2、文件管理,设计组管理及环境的设置。3、图纸及标题栏的设置。【教学难点】1、环境的设置。2、标题栏中特殊字符的转换。【主要内容】1、Protel99SE的系统配置和安装。2、Protel99SE环境参数的设置和文档管理（“Schematic”标签页、“GraphicalEditing”标签页、“DefaultPrimitives”标签页）。3、设置图纸(尺寸,方向,颜色),系统字体,网格,电气节点和光标。4、标题栏的设置和自制标题栏。5、模版的设置、保存及应用。二、绘制原理图【课程引入】XXXX【学时分配】12学时【教学重点】1、元件库的装载及元件的查找。2、元件的放置及属性的编辑。3、电源、地及网络标号的放置。4、电气线的连接。5、各种报表的产生及输出。6、无电气特性符号的绘制。【教学难点】1、元件的查找和属性的编辑。2、各种报表的意义及其通过报表对原理图的修改。【主要内容】1、装载元件库。2、放置元器件。3、元件属性的编辑。4、元件位置的调整。5、放置电源与接地元件。6、放置节点和连接线路。7、保存文件。8、绘制一张简单的电路原理图。9、产生ERC表。10、网络表。11、产生元件列表。12、创建各种报表后出现的问题应会解决。三、原理图元件编辑【课程引入】XXXX【学时分配】6学时【教学重点】1、元件库的创建及管理。2、新元件的绘制及管理。3、用已有的元件编辑新元件及管理。【教学难点】1、新元件的绘制。2、对已有的元件编辑新元件后的管理。【主要内容】1、元件库编辑器2、元件库的管理。3、元件绘图工具。4、创建一个元件。5、查找要绘制新元件相似的元件。6、编辑形似元件。7、编辑后的元件的管理。8、产生元件报表四、印制电路板设计【课程引入】XXXX【学时分配】16学时【教学重点】1、印制板的环境设置。2、印制板的大小规划。3、网络表的调入及纠错。4、元件的布局及规则。5、手动和自动布线及布线规则设计。6、各种报表的产生及PCB图的输出。【教学难点】1、网络表调入后的纠错。2、元件布局的合理性。3、布线规则的理解和使用。【主要内容】1、印制电路板基础。2、印制电路板布线流程。3、PCB设计编辑器。4、设置电路板工作层面。5、设置PCB电路参数。6、PCB绘图工具。7、单面板与多层板制作简介。8、准备原理图和网络表。9、规划电路板和电气定义。10、网络表与元件的装入。11、元件封装。12、元件的自动布局。13、手工编辑调整元件的布局。14、自动布线。15、手工调整布线。16、PCB板的3D显示。17、电路板信息、元件清单、项目文件层次、网络状态等报表。18、PCB图打印输出。五、PCB元件封装及库的编辑【课程引入】XXXX【学时分配】6学时【教学重点】1、元件封装的认识。2、绘制新元件封装。3、编辑已有元件的封装的管理。4、新元件封装库的管理。【教学难点】1、元件封装的意义。2、新元件封装库的管理。【主要内容】1、启动元件封装编辑器。2、元件封装编辑器介绍。3、创建新的元件封装。4、使用向导创建元件封装。5、元件封装管理。6、创建项目元件封装库。六、综合实验【课程引入】XXXX【学时分配】18学时【教学重点】对以上知识的熟练应用。【教学难点】综合应用。【主要内容】1、图纸及标题栏的设置。2、创建一个元件。3、绘制原理图及产生各种报表。4、创建新的元件封装。5、绘制PCB板及生成各种报表。6、大概要做3-5个实验。五、课程实践安排（一）实践项目列表序号实验名称学时数1软件的安装及文件管理22原理图的环境设置2.53原理图的绘制94创建原理图元件45定义PCB板尺寸与PCB参数设置36元件的布局，布线整理及打印77创建PCB元件及元件库3.58综合实验一29综合实验二410综合实验三411综合实验四4（二）实践大纲实训项目一[软件的安装及文件管理]【实训目的】1、Protel99SE的安装方法及步骤。2、Protel99SE的基本操作主要包括文件的建立，导入导出，为文件进行加密，创建工作组及设置成员权限等操作。【学时分配】2【实训相关的理论知识】【实训重难点】Protel99SE的安装方法及文件的管理。【实训项目实施步骤】一、软件的安装1、解压软件到相应的目录下。2、安装99SE主程序：运行目录中的Setup.exe，注册码:Y7ZP-5QQG-ZWSF-K858。3、安装99SE补丁程序：运行“第二大步Protel99SP6b补丁”目录中的protel99seservicepack6.exe二、文件的管理1、启动Protel99SE，在D盘建立名为Protel的文件夹，并在文件夹中建立名为lx1.ddb设计数据库文件。2、在上题数据库中建立一个名为小信号功率放大器电路的原理图文件（SchematicDocument）、一个名为小信号功率放大器电路的印刷电路板文件（PCBDocument），并打开。然后将小信号功率放大器电路.SCH,小信号功率放大器电路.PCB导出到桌面上。3、选择适当的菜单命令，将上题打开的文件窗口进行水平分割、垂直分割及平铺。4、在Protel的文件夹中建立名为lx2.ddb设计数据库文件，文件类型WindowsFileSystem。5、在Protel的文件夹中建立名为lx3.ddb设计数据库文件，文件类型MSAccessDatabase,并对数据库进行加密，密码为student。观察WindowsFileSystem及MSAccessDatabase两种类型的区别。6、在Protel的文件夹中建立名为lx4.ddb设计数据库文件，将步骤2中桌面上的小信号功率放大器电路.SCH,小信号功率放大器电路.PCB导入。7、在Protel的文件夹中建立名为lx5.ddb设计数据库文件，创建两个设计组成员（Guest）zhanghong和waangyan，分别输入密码。设置工作权限，admin的权限为（Read）、写（Write）、删除（Delete）、创建（Create），Guest的权限为（Read）、写（Write）.【实训反馈】1、安装时的注册码输入不好，在windows7系统中不能加库。2、文件保存的位置选的不到位。实训项目二[原理图的环境设置]【实训目的】1、环境设置主要使用菜单Design/Options和Tools/Preferences。【学时分配】2.5【实训相关的理论知识】【实训重难点】原理图的环境设置及标题栏的设置。【实训项目实施步骤】1、启动Protel99SE，在D盘建立名为Protel的文件夹，在Protel的文件夹中建立名为student.ddb设计数据库文件，新建原理图文件，命名为Lx1.sch。设置图纸大小为A4，水平放置，工作区颜色为220号色，边框颜色为45号色。标题栏设置：用“特殊字符串”设置制图者为tianjin、标题为“攻放”，字体为华文彩云，颜色为121号色。2、在student.ddb中创建原理图文件，命名为LX5.sch电路原理图文件。练习打开及关闭MainTools（主工具栏）、Wiri