第1章電子線路CAD與Protel9SE

第1章電子線路CAD與Protel99SE概述1.1電子線路CAD的概念1.2Protel99SE概述1.3Protel99SE的安裝及啟動(dòng)1.4Protel99/99SE電子線路設(shè)計(jì)流程1.1電子線路CAD的概念CAD是ComputerAidedDesign〔即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)〕的簡(jiǎn)稱。早在20世紀(jì)70年代，軍工部門就利用計(jì)算機(jī)來完成飛機(jī)、火箭等航空、航天器的設(shè)計(jì)任務(wù)。CAD的特點(diǎn)是速度快、準(zhǔn)確性高，能極大地減輕工程技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，但當(dāng)時(shí)普及率低，主要緣由是計(jì)算機(jī)價(jià)錢昂貴，CAD軟件種類也很少。電子線路CAD的根本含義是：運(yùn)用計(jì)算機(jī)來輔助完成電子線路的設(shè)計(jì)過程，包括電〔路〕原理圖的編輯、電路功能仿真、任務(wù)環(huán)境模擬、印制板〔PCB〕設(shè)計(jì)〔自動(dòng)規(guī)劃、自動(dòng)布線〕與檢測(cè)等。電子線路CAD軟件還能迅速構(gòu)成各種各樣的報(bào)表文件，如元件清單報(bào)表，為元器件的采購(gòu)及工程預(yù)決算等提供了方便。在計(jì)算機(jī)上，利用電子線路CAD軟件進(jìn)展電路設(shè)計(jì)的過程如下：(1)編輯原理圖(*.Sch)。原理圖編輯是電路CAD設(shè)計(jì)的前提，因此原理圖編輯(SchematicEdit)是電路CAD軟件必備的功能。(2)CAD軟件的電路仿真功能，可以對(duì)電路功能、性能目的進(jìn)展仿真測(cè)試〔如運(yùn)用Protel99SE的SIM仿真器〕。電路功能、性能主要由原理圖決議〔利用SIM元件庫(kù)畫圖〕。(3)PLD設(shè)計(jì)，假設(shè)電路中運(yùn)用了PLD〔ProgramLogicDevice〕器件，那么必需進(jìn)展PLD設(shè)計(jì)，以便獲得PLD燒結(jié)數(shù)據(jù)文件?！踩鐭oPLD器件，不用此步〕(4)生成網(wǎng)絡(luò)表文件〔或直接執(zhí)行Protel99SE原理圖編輯器中“Design〞菜單下的“UpdatePCB…〞命令，創(chuàng)建PCB文件并將原理圖中元件序號(hào)、封裝方式以及銜接關(guān)系裝入PCB文件內(nèi)〕。〔網(wǎng)絡(luò)表是原理圖與電路板圖之間的紐帶〕(5)不正確前往〔1〕，修正原理圖。(6)設(shè)計(jì)、編輯印制板(PCB)〔A、執(zhí)行“UpdatePCB…〞命令，B、或啟動(dòng)Protel99SEPCB編輯器，并裝入從原理圖文件中提取的網(wǎng)絡(luò)表文件，調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表前，應(yīng)進(jìn)展電路板的規(guī)劃和調(diào)入PCB封裝〔FootPrint〕庫(kù)〕。(7)在PCB中生成網(wǎng)絡(luò)表文件〔利用PCB編輯器菜單Design/NetlistManager…進(jìn)展〕，并與SCH編輯器中生成的網(wǎng)絡(luò)表文件進(jìn)展比較，以便確認(rèn)PCB設(shè)計(jì)過程中能否改動(dòng)了原理圖內(nèi)元件的銜接關(guān)系?！部梢宰觥场?〕電路板元件規(guī)劃，可以手動(dòng)和自動(dòng)規(guī)劃,規(guī)劃前，應(yīng)進(jìn)展規(guī)劃參數(shù)設(shè)計(jì)?！?〕電路板布線，可以手動(dòng)和自動(dòng)布線，布線前，應(yīng)進(jìn)展布線規(guī)那么設(shè)計(jì)?！?0〕資料輸出，可以輸出原理圖、PCB圖、及各種報(bào)表，還可以進(jìn)展打印。1.2Protel99SE概述

美國(guó)ACCELTechnologies公司于1988年推出了在當(dāng)時(shí)非常受歡迎的電子線路CAD軟件包——TANGO，可以說是Protel的前身，ProtelTechnology公司收買ACCELTechnologies公司，推出了ProtelForDos軟件作為TANGO晉級(jí)版本。90年代推出ProtelforWindows產(chǎn)品，其閱歷了ProtelForWindows1.0、ProtelForWindows2.0、ProtelForWindows3.0、Protel98、Protel99、protel99SE，到如今為ProtelDxp、ProtelDXP2004。軟件性能從當(dāng)初的電路原理圖、電路板設(shè)計(jì)開展到如今具有自動(dòng)化設(shè)計(jì)、仿真、PLD設(shè)計(jì)、VHDL設(shè)計(jì)等功能一體的EDA設(shè)計(jì)工具。

Protel99SE具有如下特點(diǎn)：(1)將電原理圖編輯(SchematicEdit)、印制電路板設(shè)計(jì)(PCB)、可編程邏輯器件PLD設(shè)計(jì)、自動(dòng)布線(Route)、電路模擬/仿真(Sim)等功能有機(jī)地結(jié)合在一同，是真正意義上的EDA軟件，智能化、自動(dòng)化程度高。(2)支持由上到下或由下到上的層次電路設(shè)計(jì)，使其可以完成大型、復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。(3)仿真測(cè)試：當(dāng)電原理圖中的元件來自仿真元件庫(kù)時(shí)，可以直接對(duì)電原理圖中的電路進(jìn)展仿真測(cè)試。(4)提供ERC(電氣規(guī)那么檢查)和DRC(設(shè)計(jì)規(guī)那么檢查)，最大限制地減少設(shè)計(jì)過失。(5)庫(kù)元件的管理、編輯功能完善，操作非常方便。經(jīng)過根本的作圖工具，即可完成原理圖用元件電氣圖形符號(hào)以及PCB用元件封裝〔Footprint〕圖形的編輯、制造。(6)全面兼容低級(jí)版本〔TANGO及ProtelforDOS，ProtelforWindows〕，向下兼容即在Protel99SE中可以運(yùn)用、編輯TANGO或低版本Protel建立的文件，并提供了與OrCAD(也是一種電路圖工具〕格式文件轉(zhuǎn)換功能。(7)Schematic和PCB之間具有動(dòng)態(tài)鏈接功能〔經(jīng)過，Synchronizer實(shí)現(xiàn)〕保證了原理圖與印制板的一致性，以便相互檢查、校驗(yàn)。(8)具有延續(xù)操作功能，可以快速地放置同類型元件、連線等。

1.3Protel99SE的安裝及啟動(dòng)

1.3.1Protel99SE的安裝1.?Protel99SE的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境Protel99SE對(duì)微機(jī)硬件要求較高，最低配置為：PentiumII或Celeron以上CPU〔CPU主頻越高，運(yùn)轉(zhuǎn)速度越快〕，內(nèi)存容量不小于32MB〔最好是64MB或128MB〕，硬盤容量必需大于1?GB〔最好運(yùn)用8?GB以上硬盤〕，顯示器尺寸在15英寸或以上，分辨率不能低于1024×768，最好是1280×1024，當(dāng)分辨率為800×600或更低時(shí)，將不能完好顯示ProtelSE99窗口的下側(cè)及右側(cè)部分〔對(duì)于15英寸顯示器來說，當(dāng)顯示分辨率為1024×768時(shí)，字體太小，不便閱讀，因此17英寸顯示器能夠是Protel99SE的最低要求〕，系統(tǒng)采用win98、Win2000、WinXP也可以〔界面有些變化〕。

2.Protel99SE的安裝將Protel99SECD-ROM盤片插入CD-ROM驅(qū)動(dòng)器內(nèi)，假設(shè)硬盤中裝有Protel99SE安裝文件，也可以從硬盤安裝。安裝過程：在安裝文件中雙擊Setup，而后進(jìn)入安裝過程，啟動(dòng)后要求輸入產(chǎn)品序列號(hào)、選擇安裝途徑、選擇安裝內(nèi)容等，最后安裝servicepack6軟件包。圖1-1Protel99SE安裝文件圖1-2Protel99SE安裝導(dǎo)游1圖1-3Protel99SE安裝導(dǎo)游2圖1-4Protel99SE安裝過程3〔輸入序列號(hào)〕注：普通不要用浮動(dòng)注冊(cè)，用起來很費(fèi)事圖1-5Protel99SE安裝過程4〔選擇安裝途徑〕圖1-6Protel99SE安裝過程5〔選擇安裝方式〕圖1-7Protel99SE安裝過程6〔選擇安裝內(nèi)容〕圖1-8Protel99SE安裝過程7〔程序文件夾名〕圖1-9Protel99SE安裝過程8〔將開場(chǎng)拷貝文件〕圖1-10Protel99SE安裝過程9〔安裝文件〕圖1-11Protel安裝過程10〔安裝完成〕3.安裝補(bǔ)丁程序完成Protel99SE安裝后，可執(zhí)行附帶光盤中的Protel99SE_service_pack6.exe文件，安裝補(bǔ)丁程序。圖1-12Protel99SE安裝過程12〔將安裝ServicePack6〕圖1-13Protel99SE安裝過程13〔ServicePack6查找Protel99SE安裝途徑〕圖1-14Protel99SE安裝過程14〔ServicePack6正在安裝〕圖1-15Protel99SE安裝過程15〔ServicePack6安裝終了〕4.安裝中文菜單(可以不裝，運(yùn)轉(zhuǎn)起來有問題〕在復(fù)制中文菜單前，完成Protel99SE安裝后，先啟動(dòng)一次Protel99SE，退出后將Windows根目錄下的Client99SE.rcs英文菜單保管起來，然后將附帶光盤中的Client99SE.rcs復(fù)制到Windows根目錄下，再啟動(dòng)Protel99SE時(shí)，即可發(fā)現(xiàn)一切菜單命令后均帶有中文注釋信息。(本人可以漢化菜單〕〔可以用金山詞霸屏幕取詞查單詞——方便〕5.Protel99SE的修復(fù)安裝在運(yùn)用過程中，假設(shè)protel99SE發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，或需求安裝某些未安裝的功能〔在典型typical后，可以進(jìn)展修復(fù)安裝〕。安裝過程：在安裝文件中雙擊Setup，而后進(jìn)入安裝過程。圖1-16Protel99SE修復(fù)安裝過程1圖1-16Protel99SE修復(fù)安裝過程2圖1-17Protel99SE修復(fù)安裝過程3選擇安裝內(nèi)容圖1-18Protel99SE修復(fù)安裝過程46.安裝后，Protel99SE99所在目錄文件構(gòu)造如圖1-19所示——電路仿真文件——Protel99SE安裝目錄——操作實(shí)例文件——自動(dòng)布線文件——PLD設(shè)計(jì)文件——協(xié)助文件————————————庫(kù)文件——元件封裝庫(kù)文件〔PCB編輯用〕——PLD元件庫(kù)——元件原理圖庫(kù)〔SCH編輯用〕——信號(hào)完好分析模型庫(kù)——元件仿真模型庫(kù)——系統(tǒng)文件圖1-19Protel99SE安裝后的文件構(gòu)造注：本目錄安裝了Xilinx元件及實(shí)例——備份文件1.3.2Protel99SE的啟動(dòng)在Protel99SE的安裝過程中，安裝程序setup自動(dòng)在Windows桌面上和“開場(chǎng)〞菜單內(nèi)建立“Protel99SE〞的快捷啟動(dòng)方式圖標(biāo)，同時(shí)在“開場(chǎng)\程序〞快捷菜單內(nèi)也建立了“Protel99SE〞的快捷啟動(dòng)方式菜單。啟動(dòng)Protel99SE將非常容易，雙擊擊桌面Protel99SE〞快捷啟動(dòng)方式或單擊“開場(chǎng)〞菜單內(nèi)的“Protel99SE〞快捷啟動(dòng)方式，均可啟動(dòng)Protel99SE。Protel99SE啟動(dòng)過程如下。

圖1-20Protel99SE啟動(dòng)過程圖1-21Protel99SE系統(tǒng)界面也叫設(shè)計(jì)管理器工具也叫設(shè)計(jì)管理器設(shè)計(jì)窗口菜單欄系統(tǒng)設(shè)置按鈕單擊Protel99SE主畫面“File|New〞〔新工程〕命令，即可創(chuàng)建一個(gè)新的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)(.ddb)，如圖1-22所示。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)保管類型：MsAccessDatabase類型：?jiǎn)我粩?shù)據(jù)庫(kù)類型，一切原理圖〔*.Sch)、印制板圖(*.PCB〕，網(wǎng)絡(luò)文件表等存在一個(gè)*.ddb文件中，在Windows資源管理器中，只能看到獨(dú)一的*.ddb文件。WindowsFileSysten類型：文件夾型，一切文件都單個(gè)保管在這個(gè)文件夾中，在Windows資源管理器中可以看見單個(gè)的原理圖、印刷電路板圖等，可以進(jìn)展對(duì)他們進(jìn)展拷貝、刪除等。圖1-22Protel99SE設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)單一數(shù)據(jù)庫(kù)方式文件夾方式數(shù)據(jù)庫(kù)名存儲(chǔ)途徑密碼維護(hù)：Password標(biāo)簽單擊如圖1-22所示的“Password〞標(biāo)簽，輸入訪問該設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)(.ddb)文件的密碼。輸入密碼后，再編輯、閱讀設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件時(shí)要求輸入密碼，這樣可有效阻止他人非法閱讀、修正該工程內(nèi)的設(shè)計(jì)文件。選擇“設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件〞存放途徑并輸入文件名后，單擊“OK〞按鈕，即可進(jìn)入Protel99SE的設(shè)計(jì)形狀，如圖1-23所示。設(shè)計(jì)標(biāo)簽設(shè)計(jì)導(dǎo)航樹形狀欄命令欄主工具欄設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)任務(wù)區(qū)圖1-23創(chuàng)建設(shè)計(jì)文件庫(kù)后的界面在“在設(shè)計(jì)管理器窗口〞內(nèi)，單擊設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)(Mydesign2.ddb)前的帶“+〞的小方塊〔或直接雙擊Mydesign2.ddb〕，即可看到設(shè)計(jì)文件庫(kù)(.ddb)內(nèi)文件夾構(gòu)造，再單擊各文件夾前的帶“+〞的小方塊即可顯示或隱藏文件夾內(nèi)文件目錄構(gòu)造，如圖1-24所示。圖1-24設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)〔.ddb〕的構(gòu)造圖1-24中，“DesignTeam〞文件夾內(nèi)存放了設(shè)計(jì)隊(duì)〔存放在Members文件夾內(nèi)〕、文件訪問權(quán)限〔不同人員對(duì)設(shè)計(jì)文件的訪問權(quán)限存放在Permissions文件夾內(nèi)〕以及會(huì)議記錄〔sessions〕等日常設(shè)計(jì)管理信息，“RecycleBin〞是設(shè)計(jì)文件回收站，其作用類似于Windows95/98桌面上的“回收站〞，用于存放刪除的設(shè)計(jì)文件，必要時(shí)可以從中恢復(fù)。設(shè)計(jì)文件，如原理圖文件、元件清單、模擬仿真波形文件、印制板文件以及各種各樣的報(bào)表文件等均存放在“Documents〞文件夾內(nèi)。創(chuàng)建新文件：?jiǎn)螕簟霸O(shè)計(jì)文件管理器〞窗口內(nèi)的“Documents〞文件夾或任務(wù)窗口內(nèi)的“Documents〞標(biāo)簽，執(zhí)行“File|New…〞〔創(chuàng)建新文件〕命令，將彈出如圖1-25a所示的新建文件〔NewDocument〕對(duì)話框,單擊Wizard標(biāo)簽，出現(xiàn)導(dǎo)游對(duì)話框，如圖1-25b。圖1-25a新建文件窗口圖1-25b新建文件窗口(導(dǎo)游〕選擇相應(yīng)文件類型，如“SchematicDocument〞〔原理圖文件〕，單擊“OK〞按鈕，將生成相應(yīng)的設(shè)計(jì)文件，如圖1-26所示。系統(tǒng)以缺省文件名作為設(shè)計(jì)文件名，可以更改該，如缺省的原理圖文件為sheetn(n=1,2,3等)，缺省的印制板PCB文件名為PCBn；缺省的PCB元件封裝圖文件名為PCBLibn；缺省的元件電氣圖形庫(kù)文件名為SchLibn。圖1-26系統(tǒng)創(chuàng)建的原理圖文件名1.3.3Protel99SE中的文件管理在Protel99SE中，經(jīng)過“設(shè)計(jì)文件管理器〞可以方便、快捷地管理設(shè)計(jì)工程中數(shù)目龐大的不同類型設(shè)計(jì)文件?！霸O(shè)計(jì)文件管理器〞的運(yùn)用方法與Windows中“資源管理器〞的運(yùn)用方法完全一樣。1.翻開設(shè)計(jì)文件執(zhí)行“File|Open…〞命令〔或直接單擊工具欄內(nèi)的“翻開〞按鈕〕，在如圖1-27所示的“OpenDesignDatabase〞窗口內(nèi)，在“文件類型〞下拉列表窗內(nèi)選擇設(shè)計(jì)文件類型〔如.ddb〕，在文件列表窗內(nèi)找出并單擊待翻開的設(shè)計(jì)文件名〔如Protel99SE\Examples文件夾下的演示文件庫(kù)Z80Microprocessor.ddb〕，單擊“OK〞按鈕〔或直接雙擊文件列表窗內(nèi)的設(shè)計(jì)文件〕，即可翻開一個(gè)已存在的設(shè)計(jì)文件庫(kù)，如圖1-28所示。圖1-27翻開設(shè)計(jì)文件庫(kù)選擇窗圖1-28設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)Z80Microprocessor.ddb構(gòu)造2.列出或隱藏設(shè)計(jì)文件或文件夾內(nèi)的目錄構(gòu)造〔單擊庫(kù)前＋或－，列出或隱藏〕在“設(shè)計(jì)文件管理器〞窗口內(nèi)，單擊設(shè)計(jì)文件庫(kù)前的小方塊，即可顯示〔帶加號(hào)〕或隱藏〔帶減號(hào)〕設(shè)計(jì)文件庫(kù)目錄構(gòu)造；單擊設(shè)計(jì)文件庫(kù)內(nèi)文件夾前的小方塊即可顯示或隱藏文件夾內(nèi)的文件目錄構(gòu)造。3.文件切換在“設(shè)計(jì)文件管理器〞窗口內(nèi)，直接單擊文件夾或文件夾內(nèi)的文件時(shí)，可迅速翻開文件夾，或切換到相應(yīng)設(shè)計(jì)文件的編輯形狀。4.文件刪除、改名及復(fù)制(封鎖文件后才干進(jìn)展〕為了防止在文件復(fù)制、刪除、改名等操作練習(xí)過程中改動(dòng)系統(tǒng)提供的演示設(shè)計(jì)文件，無妨先在D盤上創(chuàng)建一個(gè)暫時(shí)文件夾，供練慣用〔不要隨意修正原來文件內(nèi)容〕。圖1-29設(shè)計(jì)文件庫(kù)〔.ddb〕內(nèi)文件夾構(gòu)造圖1-30回收站1.4Protel99/99SE電子線路設(shè)計(jì)流程圖1-12運(yùn)用Protel99SE設(shè)計(jì)電子線路流程1)原理圖編輯先進(jìn)入原理圖編輯形狀，編輯設(shè)計(jì)工程的電原理圖(圖1-12中的A1過程)。假設(shè)在編輯原理圖的過程中，當(dāng)某一元件的電氣圖形符號(hào)在Protel99