ProtelDXP實(shí)習(xí)報(bào)告滕鳳才

1、 Protel DXP電子CAD實(shí)習(xí)報(bào)告 課題名稱：Protel DXP電子CAD實(shí)習(xí)學(xué) 院：電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 通信工程 姓 名：滕鳳才班級(jí) ：通信12-1學(xué)號(hào)：42目錄 一、緒論31Protel DXP2004簡(jiǎn)介32實(shí)習(xí)目的33實(shí)習(xí)要求3第一章 電路原理圖設(shè)計(jì)41.新建原理圖文件42.設(shè)置圖紙環(huán)境43.加載元件庫(kù)54.放置元器件65.原理圖布線6第二章 電路原理圖繪制61創(chuàng)建原理圖庫(kù)72畫(huà)導(dǎo)線83網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽94繪制總線10第三章 印制電路板（PCB）111.準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)報(bào)表122.規(guī)劃電路板123.創(chuàng)建PCB文件124.元件布局、自動(dòng)布線和手動(dòng)調(diào)整135.生成PCB 3D圖13二

2、、完成的電路圖141電路原理圖142電路PCB圖15三、心得體會(huì)16四、參考文獻(xiàn)16一、緒論 1Protel DXP2004簡(jiǎn)介Protel DXP2004 是一款基于Windows2000和Windows XP操作系統(tǒng)的EDA設(shè)計(jì)軟件，它是Altium公司于2004年推出的最新版本的電路設(shè)計(jì)軟件，該軟件能實(shí)現(xiàn)從概念設(shè)計(jì)，頂層設(shè)計(jì)直到輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及這之間的所有分析驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理。當(dāng)前比較流行的Protel 98、Protel 99 SE，就是它的前期版本。 Protel DXP2004在前版本的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能。新的可定制設(shè)計(jì)環(huán)境功能包括雙顯示器支持，可固定、浮動(dòng)以及彈出面板，

3、強(qiáng)大的過(guò)濾和對(duì)象定位功能及增強(qiáng)的用戶界面等。Protel DXP是第一個(gè)將所有設(shè)計(jì)工具集于一身的板級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，電子設(shè)計(jì)者從最初的項(xiàng)目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)。Protel DXP運(yùn)行在優(yōu)化的設(shè)計(jì)瀏覽器平臺(tái)上，并且具備當(dāng)今所有先進(jìn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，能夠處理各種復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)設(shè)計(jì)輸入仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)渥詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)融合，Protel DXP提供了全面的設(shè)計(jì)解決方案。Protel DXP2004已不是單純的PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)工具，而是由多個(gè)模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是SCH（原理圖）設(shè)計(jì)、SCH（原理圖）仿真、PCB（印制電路

4、板）設(shè)計(jì)、Auto Router（自動(dòng)布線器）和FPGA設(shè)計(jì)等，覆蓋了以PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。該軟件將項(xiàng)目管理方式、原理圖和PCB圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計(jì)、拓樸自動(dòng)布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的支持。 與較早的版本Protel99相比，Protel DXP 2004不僅在外觀上顯得更加豪華、人性化，而且極大地強(qiáng)化了電路設(shè)計(jì)的同步化，同時(shí)整合了VHDL和FPGA設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其功能大大加強(qiáng)了。2實(shí)習(xí)目的隨著電子工業(yè)飛速發(fā)展，各種新型器件尤其是集成電路的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，大規(guī)模集成電路的應(yīng)用越來(lái)越普遍，電路板的走線也越來(lái)越復(fù)雜和精密。再這種情況下，以往用手工的方法設(shè)計(jì)

5、和制作線路板就很難時(shí)應(yīng)當(dāng)前電子工業(yè)的發(fā)展形勢(shì)了。有幸的是，人們利用計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)了一些電子線路輔助設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Design Automation，EDA)。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)迅速普及。利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)電路原理圖和電路板圖已經(jīng)淘汰了原始的手工繪圖，成為了主流技術(shù)。熟悉Protel DXP的功能和操作環(huán)境，掌握繪制原理圖和PCB和3D原理圖的方法和技巧，能夠運(yùn)用Protel設(shè)計(jì)制作電子產(chǎn)品。3實(shí)習(xí)要求（1）Protel軟件的操作界面以及常用庫(kù)的應(yīng)用。（2）電路原理圖的繪制、保存等。（3）熟悉軟件的畫(huà)圖工具、連線工具、器件工具、菜單命令等的操作。（4）熟悉器件

6、的選取、排列、調(diào)整和對(duì)元件庫(kù)的操作。（5）PCB印刷板圖的畫(huà)法、常用電子元件的封裝形式。（6）印刷板圖的生成，打印輸出。（7）撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。第一章 電路原理圖設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)計(jì)主要是為了以后讀圖方便和生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表給后期電路設(shè)計(jì)使用的，原理圖設(shè)計(jì)的步驟基本可以用下面的設(shè)計(jì)流程來(lái)表示：圖1 原理圖設(shè)計(jì)流程根據(jù)上面的設(shè)計(jì)流程，很容易就能把原理圖的設(shè)計(jì)過(guò)程掌握。原理圖表示元件的連接，對(duì)于計(jì)算機(jī)而言重要的是引腳連接，可是，一張好的原理圖不但要求引腳連接正確，沒(méi)有錯(cuò)誤，還要有美觀、信號(hào)流向清晰、標(biāo)注清晰、可讀性強(qiáng)等特點(diǎn)，下面將詳細(xì)介紹原理圖設(shè)計(jì)的各個(gè)步驟及需要注意的問(wèn)題。1.新建原理圖文件執(zhí)行菜單命令【文

7、件創(chuàng)建項(xiàng)目PCB項(xiàng)目】新建一個(gè)工程，保存，在此工程下新建一個(gè)原理圖文件，所要執(zhí)行的命令為【右鍵追加新文件到項(xiàng)目中原理圖】,保存； 2.設(shè)置圖紙環(huán)境執(zhí)行菜單命令【設(shè)計(jì) 文檔選項(xiàng)】打開(kāi)如下圖所示的 文檔選項(xiàng) 對(duì)話框，利用該對(duì)話框可以進(jìn)行圖紙的大小和柵格等的設(shè)置； 3.加載元件庫(kù)執(zhí)行命令菜單【設(shè)計(jì)追加/刪除元件庫(kù)】，加載元件庫(kù)，或者打開(kāi)元器件面板，單擊上面的 查找 按鈕，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置查找參數(shù)，進(jìn)行查找操作。 4.放置元器件切換到 元器件 面板，找到要找器件所在的元件庫(kù)，在元件庫(kù)中找到所需要的元器件，雙擊鼠標(biāo)，進(jìn)行放置操作。以PNP三極管2N3094為例：在放置時(shí)按Table鍵打開(kāi)如下圖所示的

8、 元件屬性 對(duì)話框，在該對(duì)話框的 標(biāo)識(shí)符 輸入框中輸入Q1，其他采用默認(rèn)設(shè)置，可根據(jù)需要在原理圖編輯頁(yè)面合適位置單擊兩次放置2N3904，適當(dāng)調(diào)整2N3904的位置。5.原理圖布線單擊連線工具欄上的 按鈕，按照原理圖進(jìn)行連線。第二章 電路原理圖繪制 在了解了DXP電路原理圖設(shè)計(jì)的一些基本操作后，現(xiàn)在開(kāi)始繪制電路原理圖。按照上述的元器件查找放置的用法，我們可以找出需要的元器件，但是一些元器件在庫(kù)中不存在，所以需要我們自己建立元件庫(kù)。1創(chuàng)建原理圖庫(kù)由于所繪制的電路中需單片機(jī)，而庫(kù)中沒(méi)有該芯片，所以我們需要自己繪制，具體步驟如下：執(zhí)行菜單命令【文件創(chuàng)建庫(kù)原理圖庫(kù)】,新建一個(gè)原理圖元件庫(kù)，將其重命名為

9、Stc89C51.Schlib,使用下面工具欄工具繪制元件： 工具欄 為元件添加封裝：在元件屬性對(duì)話框右下方的 模型 欄單擊 追加 按鈕，或者在庫(kù)文件編輯器中元件管理器最下方單擊 追加 按鈕，彈出如圖所示對(duì)話框，查找相對(duì)應(yīng)的封裝，如下圖對(duì)話框選擇DIP40封裝。然后單擊OK按鈕確認(rèn)，即為單片機(jī)添加一個(gè)封裝。完成以上步驟以后，芯片已經(jīng)繪制完畢，現(xiàn)在只要點(diǎn)擊 放置 按鈕既可以添加到原理圖中。2畫(huà)導(dǎo)線 當(dāng)電路中需要的所有點(diǎn)了對(duì)象和電路元件對(duì)哦偶放置完畢以后，就可以著手進(jìn)行電路圖中各對(duì)象間的連線。連線的最主要目的是按照電路設(shè)計(jì)的要求建立網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際連通性。具體操作如下：執(zhí)行【放置導(dǎo)線】菜單命令，將鼠標(biāo)光

10、標(biāo)移動(dòng)到導(dǎo)線的起始點(diǎn)，此時(shí)出現(xiàn)米字形標(biāo)志，單擊左鍵確定該點(diǎn)的起始點(diǎn)；確定起始點(diǎn)后，移動(dòng)光標(biāo)延伸導(dǎo)線，直到目的連接點(diǎn)，然后單擊左鍵確定。但所有導(dǎo)線全部繪制完畢以后，連續(xù)兩次單擊鼠標(biāo)右鍵，即可退出繪制導(dǎo)線狀態(tài)。3網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽 所謂的網(wǎng)絡(luò)就是指彼此連接在一起的一組元件引腳，為方便識(shí)別重要的網(wǎng)絡(luò)，DXP中可以為這些網(wǎng)絡(luò)放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽“Netlabels”。具體操作如下：執(zhí)行【放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽】菜單命令。此時(shí)，一個(gè)虛線框?qū)腋≡诠鈽?biāo)上，按下Tab 鍵，打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽對(duì)話框，如下圖所示。在 屬性 欄的 網(wǎng)絡(luò) 輸入框中輸入 標(biāo)號(hào)，然后點(diǎn)擊 確定 按鈕關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽對(duì)話框，最后，將網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽放置在我們需要的網(wǎng)絡(luò)上面。

11、4繪制總線 所謂總線，就是用來(lái)代表數(shù)條并行導(dǎo)線的一條粗線?？偩€本身并沒(méi)有任何意義，總線主要是為了使讀者可以看清楚不同元件間的電氣連接關(guān)系。完成網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽的放置以后，具有相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽的導(dǎo)線之間已經(jīng)具備了實(shí)際的電氣連接關(guān)系。通過(guò)將總線和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽結(jié)合起來(lái)既可以清楚地描述元件之間的電氣連接關(guān)系，又可以減少原理圖中的導(dǎo)線數(shù)量，使圖形清晰美觀。具體操作如下：執(zhí)行【放置總線】菜單命令?？偩€具體繪制方法和繪制導(dǎo)線類似，首先，在適當(dāng)?shù)奈恢脝螕羰髽?biāo)左鍵確定總線起點(diǎn)，然后移動(dòng)鼠標(biāo)開(kāi)始繪制總線，在每一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)左鍵確定這一段總線。但到達(dá)總線結(jié)尾處時(shí)單擊鼠標(biāo)左鍵確定總線的終點(diǎn)。 總線引入線是單一導(dǎo)向與總線之間的連

12、接線?？偩€引入線本身無(wú)任何電氣連接意義，繪制總線引人線的目的只是為了使原理圖看上去更加美觀，更具專業(yè)水平。具體操作步驟如下: 執(zhí)行【放置總線入口】菜單命令，將光標(biāo)移動(dòng)到所要放置總線引入線的位置，出現(xiàn)一個(gè)紅色的星形標(biāo)記，單擊鼠標(biāo)即可完成一個(gè)總線引入線的放置。第三章 印制電路板（PCB）PCB電路板的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是整個(gè)設(shè)計(jì)最重要的環(huán)節(jié)，也是耗時(shí)最多，考慮最精細(xì)的環(huán)節(jié)，前面設(shè)計(jì)的原理圖最終也是為了獲得喲個(gè)反應(yīng)電氣連接的網(wǎng)絡(luò)報(bào)表以便進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)，而給制版商制版也只要提供PCB文件。Protel DXP 2004 印刷電路板的設(shè)計(jì)主要有三類：全自動(dòng)設(shè)計(jì)、全手工設(shè)計(jì)和半自動(dòng)設(shè)計(jì)。以上三種設(shè)計(jì)方法雖然差別較

13、大，但是都是遵循同一種設(shè)計(jì)流程模式，以下是這種設(shè)計(jì)流程：印刷電路板設(shè)計(jì)流程1. 準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)報(bào)表主要是指電路原理圖的設(shè)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)報(bào)表的生成等準(zhǔn)備工作，當(dāng)然有些情況下可以不生成原理圖，直接進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)。2. 規(guī)劃電路板在設(shè)計(jì)電路板之前，要對(duì)所設(shè)計(jì)的電路板有個(gè)初步的規(guī)劃，如采用板材的物理尺寸、各元件的封裝形式、采用幾層電路板等，這是一項(xiàng)極其重要的工作，在這一步完成電路板的框架設(shè)計(jì)。3. 創(chuàng)建PCB文件PCB文件的創(chuàng)建可以通過(guò)向?qū)?lái)建立，也可以自行新建一個(gè)空白文件，相比較而言，通過(guò)向?qū)нM(jìn)行PCB文件的建立會(huì)更加簡(jiǎn)單易行，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般會(huì)采用PCB向?qū)нM(jìn)行PCB文件的創(chuàng)建。但是需要注意的是，電路板

14、的設(shè)計(jì)并不一定要追求最小的尺寸，雖然小尺寸的電路板可以節(jié)省開(kāi)支，但是如果電路板設(shè)計(jì)的過(guò)小，則在布線時(shí)有可能比較麻煩，甚至完不成布線工作，這一點(diǎn)在單面板設(shè)計(jì)時(shí)表現(xiàn)得尤為明顯。利用向?qū)ЫCB文件：在File面板中的New From Template列表中單擊PCB Board Wizard命令，這是Protel DXP 2004界面就會(huì)彈出PCB設(shè)計(jì)向?qū)g迎界面，如下圖所示。單擊Next按鈕可以在接下來(lái)的對(duì)話框中設(shè)置PCB板的基本單位、板子的大小形狀、過(guò)孔方式設(shè)置、元件粘貼封裝形式設(shè)置等。完成設(shè)置將會(huì)生成一個(gè)空白的PCB圖。手工創(chuàng)建PCB文件：雖然利用向?qū)Э梢陨梢恍?biāo)準(zhǔn)規(guī)格的電路板，但更多的

15、時(shí)候，需要我們自己規(guī)劃出合適的電路板，一般設(shè)計(jì)的PCB板有嚴(yán)格的尺寸要求，這就需要認(rèn)真規(guī)劃，準(zhǔn)確定義電路板的物理尺寸和參數(shù)。4. 元件布局、自動(dòng)布線和手動(dòng)調(diào)整元件布局：在規(guī)劃電路板和導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)報(bào)表后，可由程序自動(dòng)裝入元件，將元件自動(dòng)布置在電路板的邊框內(nèi)，元件布局可由系統(tǒng)自動(dòng)完成，當(dāng)然也可以很方便的進(jìn)行手工隊(duì)員間的布局，只有完成了元件的布局后，才可以進(jìn)行自動(dòng)布線。對(duì)復(fù)雜電路的元件布局，有事需要反復(fù)修改才能完成，元件布局是電路板設(shè)計(jì)過(guò)程中比較花費(fèi)精力的事情，需要耐心對(duì)待。自動(dòng)布線：自動(dòng)布線是Protel DXP 2004 提供的重要功能很高，它免去了手工布線的繁瑣，Protel DXP 2004引入

16、了包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)，可以說(shuō)是相對(duì)于Protel以前版本最重要的改進(jìn)，其自動(dòng)布線的成功率幾乎可以達(dá)到100%。手動(dòng)調(diào)整：雖然Protel DXP 2004得自動(dòng)布線的成功率很高，但是要設(shè)計(jì)出美觀漂亮的電路板，還要對(duì)自動(dòng)布線后的電路板進(jìn)行手工調(diào)整。5. 生成PCB 3D圖 PCB 3D圖可以讓我們更加直觀的看到我們的PCB效果，方便我們進(jìn)一步優(yōu)化元器件的布局等。二、練習(xí)題1競(jìng)賽搶答器（1）電路原理圖（2）電路PCB圖（3）三維圖 （4）自制芯片2 MAX16834典型應(yīng)用電路（1）原理圖（2）PCB(3)三維圖3藍(lán)牙耳機(jī)電路圖（1）原理圖（2）PCB圖（3）三維圖（1） 自制芯片三、心得體會(huì)一周的實(shí)習(xí)結(jié)束了，在這期間，我學(xué)到了很多。通過(guò)這周的實(shí)習(xí)我學(xué)會(huì)了Protel DXP2004軟件的簡(jiǎn)單運(yùn)用，可以運(yùn)用該軟件繪制電路原理圖，并生成相應(yīng)的PCB電路板。 剛開(kāi)始的時(shí)候，我簡(jiǎn)單的認(rèn)為不就是學(xué)一個(gè)軟件嗎，根本沒(méi)有必要用一周的時(shí)間去學(xué)習(xí)，現(xiàn)在看來(lái)我當(dāng)初的想法是多么的無(wú)知啊，這個(gè)軟件有很強(qiáng)大的功能，要完整的學(xué)會(huì)它，是要長(zhǎng)期積累的。就像我們現(xiàn)在一樣，雖然我們可以簡(jiǎn)單的繪制出電路原理圖，并可以生成pcb，但是很多功能都沒(méi)有接觸。 雖然如此，這周中的經(jīng)歷還是寶貴的，每個(gè)人都會(huì)為了一個(gè)仿真成功而興奮不已，也會(huì)為了一個(gè)小問(wèn)題而苦惱。當(dāng)然，在此期間，我們一起討論，一起解決問(wèn)題，大家相