电子实训模板2

电子设计实训-1-1Protel99SE的软件学习1.1Protel99SE的概述1.1.1Protel99SE的组成Protel99SE软件具有极为全面的工具、文档管理和设计项目的组织功能，使用户更轻松的驾驭电子电路设计的全过程，成为众多电子电路设计自动化的首选。Protel99SE主要由两部分组成，每个部分各有几个模块：第一部分是由电路设计部分，包括：（1）电路原理图设计软件AdvancedSchematic99。（2）印制电路板图设计软件AdvancedPCB99。（3）印制电路板图自动布线软件AdvancedRoute99。在Protel99SE中提供了大量的元器件模型，同时允许用户通过网络下载更新元器件模型，通过该软件提供的元器件库管理工具，用户可以方便的对设计中常用的元器件进行分类整和，可大大提供工作效率。除此之外，还有如下特性：方便的查找功能，优越的混合信号电路仿真，简便的同步设计，强大的规则检查功能，增强的手动推挤步线方式，新的步线到脚分格，精确的信号完整性分析，增强的元器件布局工具，可以实现对原理图的自动布局。第二部分是电子电路的仿真和可编程逻辑元器件设计部分，包括：（1）电子电路仿真软件AdvancedPLD99。（2）高级信号完全性分析软件AdvancedIntegrity99。（3）可编程逻辑元器件设计软件AdvancedPLD99。1.1.2Protel的发展Protel99SE是Protel公司近10年来致力于Windows平台开发的最新结晶，能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。因而今天的Protel最新产品已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是一个系统工具，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。最新版本的Protel软件可以毫无障碍地读Orcad、Pads、Accel(PCAD)等知名EDA公司设计文件，以便用户顺利过渡到新的EDA平台。CAD技术的应用，大推动了电子\微电技术的进步，技术的进步和市场竞争，又导致CAD技术的不断完善，构成了计算机应用技术的一个重要分支：电子设计实训-2-包括时间辅助工程(ComputerAidedEngineering，CAE)、计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing，CAM)、计算机辅助测试(ComputerAidedTest，CAD)、计算机辅助质量保障(ComputerQualityAssuranee，CAQ)。这些技术相互交叉，密不可分，因此，有人CAD的复数形式把它们统称CADS，在CAD之前冠以电子(Electronic)的英文字头，用ECAD表示电子领域CAD系统。尽管ECAD技术的应用获得了巨大成绩，但并没有把人从繁重的设计工作中彻底解放出来。在设计工作中，始终是人和计算机协同工作，人是设计工作的主体，计算机是辅助人工作的工具。由人确定设计要求，进行总体设计，提出很具体的方案，计算机接受“人”给的设计信息后，靠高存储量的记忆能力和高速运算，对设计方案进行模拟、检验、数据处理。整个设计过程中，计算机完成某些设计步骤的自动化程度还不高，各设计环节间的衔接不够通畅，设计资源的利用还不够充分，出现错误或设计不理想时，要由人进行大量、繁琐的修改。也就是说，人的积极因素和智慧因素未得到更充分的发挥。Protel99SE中提供了两种文件管理方式，一种是标准的WindowsFilesystem方式，该方式该文件分散组织在用户指定的文件夹中，另外一中方式就是采用综合数据库来管理文件，所有与设计有关的文件，如文本文件，原理图文件，PCB文件，输出文件等，均以数据库的形式集中组织在一起，可以实现高度有效，快捷的管理。使用项目组促进设计协作项目组的所有成员可同时访问同一个设计数据库的信息，确保整个设计组的工作协调配合，可大大提高设计效率，同时通过设定权限保证文件系统的安全。Protel99SE适应电子技术的发展，是目前电子CAD领域应用最为广泛的辅助设计软件之一。Protel99SE主要应用于电子电路原理图的设计、电路板的设计和绘制以及电子电路逻辑分析和仿真等，他具有丰富多样的编辑功能、强大便捷的自动化设计能力、完善有效的检测工具、灵活有序的设计管理手段，它为用户提供了极其丰富的原理图元器件苦、PCB元器件库以及出色的在线库编辑和库管理，良好的开放性还使他可以兼容多种格式的设计文件，使用户可以轻松地控制电子线路设计的全过程。电子设计实训-3-1.1.3Protel的特点Protel99SE是32位代码优化的电子电路图设计软件，其集成了超过6000种元件于电路原理图设计系统中，它有如下特点：（1）支持网络设计这个功能在进行大规模电路设计时特别有用，在智能工作组软件的管理下，可以吧一个大的电路设计任务分成若干个子电路，让多个设计者通过网络安全的进行设计，最后在统一起来，适应了大工业生产发展。（2）添加了自动布局和信号完整性规则设计虽然在设计电路时电路元件的布局往往是依赖于电路设计者的经验，但Protel99SE得此项功能已经达到专家级水平。（3）添加了更新功能从电路原理图到印制电路版图的更新功能，使两个设计软件之间的联系得以加强。（4）改进了电路的仿真功能使用Protel99SE时，在电路原理图设计完毕后可直接进行电路仿真。电路仿真技术是电路的设计周期大为缩短，极大的降低了研制成本，提高了工厂的效益，受到了厂家的一致欢迎。（5）添加了智能化自动布线技术在自动布线规则的引导下，Protel99SE自动布线的成功率几乎达到80%，即便是不能完成正确布线，软件也会指出错误的地方，供操作人员进行改正。1.1.4Protel99SE存在的问题尽管Protel99SE表现出众，但任然存在一些问题，尤其对中文使用者来说，至今在印制电路板的设计中无法放置汉字，给生产带来了诸多不便。现在这个问题国内已有人在进行研究并取得了一些成果。此外，Protel99SE对计算机系统的资源消耗过大，对计算机的系统配置要求较高，否则自动布线的运行速度就会很慢。电子设计实训-4-1.1.5运行Protel99SE的计算机的硬件配置：1.建议硬件基本配置CPU：PentiumⅡ。内存：64MB以上。显示：在16位真彩色下分辨率要能达到824×768。硬盘：安装完Protel99SE后，至少还有300M以上的空间。显示器：最好是17英寸。2.操作系统MicrosoftWindowsNT4.0或以上版本（含中文版）。MicrosoftWindows95/98/2000或以上版本（含中文版）。1.2原理图设计基础1.2.1电路原理图的设计步骤在Protel99SE中，设计电路板最基本过程有以下3个步骤：1.电路原理图的设计电路原理图的设计主要是利用Protel99SE中的原理图设计系统AdvanceSchematic99来绘制一张电路原理图。在这一部中，可以充分利用其所提供的各种原理绘图工具、丰富的在线库、强大的全局编辑能力以及便利的电气规则检查,来达到设计目的。2.产生网络表及其他报表网络表是电路板自动布线的灵魂,也是原理图设计与印制电路板设计的主要接口。网络表可以从电路原理图中获得,也可以从印制电路板中提取。其他报表则存放了原理图的各种信息。3.印制电路电路板的设计印制电路板设计是电路设计的最终目标.利用Protel99SE的强大功能实现电路板的版面设计,完成高难度的布线以及输出报表等工作。概括地说,整个电路板的设计过程先是编辑电路原理图,并且生成网络表,然后进行布局,再人工布线或根据网络表进行自动布线.前面谈到的这些内容都是设计中最基本的步骤。在此补充一下,原理图设计完成后,我们可用电路信号仿真进行验证调整,电路信号仿真是原理图设计的扩展,为用户提供一个完整的从设计到验电子设计实训-5-证的仿真设计环境。它与Protel99SE原理图设计服务器协同工作以提供一个完整的前端设计方案。除此以外,用户还可以用Protel99SE的其它服务器,如创建、编辑元器件和零件封装库等。1.3进行电路原理图绘制的操作步骤1.3.1Protel99SE的界面介绍在确认计算机已经安装Protel99SE软件后，用鼠标点击桌面上的“开始”→“程序”→“Protel99SE”图标，即可进入Protel99SE。如图1.1所示：图1.1Protel99SE界面1.3.2Protel99SE的菜单栏1.File菜单主要用于文件的管理,包括文件的打开、新建等.选项及功能如下:(1)New新建一个空白文件,文件的类型为综合型数据库,格式“ddb”.(2)Open打开并装入一个已经存在的文件,以便进行修改.(3)Exit退出Protel99SE.电子设计实训-6-2.View菜单用于切换设计管理器、状态栏、命令行的打开与关闭，每项均为开关量，鼠标单击一次，其状态改变一下。3.Help菜单用于打开帮助文件。1.3.3新建文件夹如图1.2在Protel99SE主窗口中，单击菜单File-New,弹出“新建设计数据库”对话框：图1.2菜单File-New如图1.3所示。在该对话框中，DesignStorageType选项表示数据库形式，默认选择是MSAccessDatabase（数据库形式）；DatabaseFileName选项表示数据库文件名；点击Browse…按钮，可选择文档放置路径，点击OK按钮确认，关闭该对话框，并电子设计实训-7-双击文件夹Documents，进入该文件夹，单击菜单File-New，在弹出的“新建文件类型选择”对话框中，如图1.4所示，选中SchematicDocument图标，以建立一个原理图文件（.Sch）。点击OK按钮。7电子设计实训-8-图1.4新建文件类型选择回到Proetl99SE窗口后，修改原理图文件名，然后双击该文件图标，进入原理图设计窗口，如图1.5所示。电子设计实训-9-图1.5原理图设计窗口1.4.1设置图纸Protel99SE默认的图纸尺寸是B型图纸，用起来不方便，应当根据实际电路的大小来设置图纸的尺寸的类型。这里以A4为例。在如图1.8所示，在画图区下点击鼠标右键。电子设计实训-10-图1.6原理图设计窗口点击后会出现图1.7所示，单击DocumentOptions…后出现图1.10所示，在它上面可以改图纸大小。图1.7DocumentOptions…菜单电子设计实训-11-1.4.2添加仿真元器件库在设计电路原理图时，要先装入元器件库，然后才能在元器件库中取出元器件将其放入图纸中。步骤1：首先在设计管理器中选择Browse.Sch页面，如图1.11所示。在该页面的Browse区域的下拉框中选择Librarie图1.11Browse.Sch页面步骤2：单击Add/Remove按钮，在弹出的窗口上部搜索下拉框中，选择Protel99SE所在的文件夹，再选择路径：Protel99SE文件夹/Libraries\Sch,在元器件库显示窗口找到Sim，如图1.12所示，单击窗口下部的Add按钮，就可以看到在窗口中的SelectedFiles区域将显示仿真元器件库Sim的路径，最后单击OK按钮，添加完毕。电子设计实训-12-图1.12添加Sim库此时在Browse.Sch标签的元器件库列表中，会发现MySchLib.lib，表示该库已经被加载，其中的元器件可以被使用了。1.4.3原理图仿真：电子设计实训-13-2．个人设计—聪明鼠的行为模式2.1设计原理及用途这只聪明鼠没有使用任何电子元件来做控制电路，而是利用机械开关来控制它的动作。它左右两边的触须实际上是2个机械开关，它们都可以转换2种状态，使2个小型直流电动机向不同的方向转动，带动聪明鼠前进、转弯或者后退，这2只触须开关在控制行走的同时还控制眼睛发出光亮。平时，聪明鼠向前行进，如果它左边的触须被触动，它就会知道它在左边有障碍物，于是它的左眼发出闪光，并且立即转向与障碍物相反的方向，朝右边行走，避开障碍物；反之，如果它右边的触须被触动，它就会知道障碍物在它的右边