CAD-Protel DXP 2004 SP2電路設計（第3版） 教學指南及習題答案

第3頁共12頁教育部職業(yè)教育與成人教育司推薦教材職業(yè)院校教學用書（電子類專業(yè)）電子CAD-ProtelDXP2004SP2

電路設計（第3版）教學參考資料任富民著電子工業(yè)出版社前言為了配合《電子CAD—ProtelDXP2004SP2電路設計（第3版）》教材的教學，體現(xiàn)教材的編寫特色，更好地為讀者服務，編寫了此教學資料。該教學資料內容包含以下三個部分：第1部分是教學指南，包括了課程性質與任務、課程內容和要求、教學建議、教學時間分配。第2部分是習題答案，給出了非操作題的答案，由于操作題基本都是抄畫電路圖，具有較大的靈活性，所以沒有給出標準答案，請讀者諒解。第3部分為電子教案，采用PowerPoint2003課件形式。教師可以根據(jù)不同地教學要求按需選取和重新組合。第4部分為視頻教學演示文件，采用屏幕錄制軟件錄制，由于屏幕錄制軟件的各種原因，錄制視頻具有時間限制，導致部分視頻文件播放到后段時，畫面可能不太流暢，敬請讀者見諒。第5部分為教學實例，是各章項目實例的ProtelDXP2004SP2原文件，為方便老師教學而提供，主要便于較大項目實例的教學，如U盤的原理圖繪制、PCB板制作等，這些大項目需要多課時演示，教學時間跨度較長，前后連貫性較強。限于編著者的水平，教學資料中錯漏之處在所難免，懇請讀者給予批評指正。如果您有什么建議或想法，請和我聯(lián)系，E-mial：renfumin19760624@163.com電子CAD—ProtelDXP2004SP2

電路設計（第3版）1．課程的性質和任務電子CAD是高等和中等職業(yè)學校電子信息類專業(yè)的一門主干課程，其主要任務是使學生掌握電子CAD的基本概念和基本操作技能，培養(yǎng)學生利用電子CAD軟件進行原理圖繪制和PCB板制作的基本技能，為適用電子CAD繪圖員和一線制板崗位打下基礎。本課程是電子CAD的ProtelDXP2004SP2版本，本課程的教學目標是使學生能運用所學的電子CAD知識和技能，根據(jù)實際電路創(chuàng)建、繪制原理圖和原理圖元件，根據(jù)實際要求制作實用的PCB板和PCB封裝元件，使學生達到中級電子CAD繪圖員的工作水平。2.教學提要2.1重點難點2.1.1重點內容本課程的重點內容為項目和設計文件的創(chuàng)建和保存，原理圖元件的放置和屬性修改，原理圖連線和編輯，電源和接地符號的放置，原理圖元件的創(chuàng)建、編輯和調用，理解網(wǎng)絡標號和總線的概念，掌握網(wǎng)絡標號、總線、總線分支的繪制方法。掌握層次性原理圖的繪制方法，以及原理圖的打印和報表生成。理解元件封裝和層面的概念，理解元件封裝、原理圖元件引腳、實際元件管腳之間的對應關系。掌握常用元件的引腳封裝，以及元件封裝的引用方法。掌握利用向導規(guī)劃電路板。利用更新的方法載入元件引腳封裝和網(wǎng)絡。PCB元件的布局和調整，PCB布線和其它設計規(guī)則的設置，自動布線和手工修改導線。掌握添加覆銅、補淚滴、安裝孔、連接端點的方法。掌握PCB元件的制作、編輯和引用。PCB板的打印輸出。2.1.2難點內容本課程的難點內容為理解層次性原理圖以及繪制方法，元件的陣列粘貼和全局修改方法。理解PCB板的各層面，以及各層面和實際電路板對象的對應關系。手工制作PCB元件引腳封裝。根據(jù)各種實際元件選擇合適的引腳封裝。按照安裝工藝和電氣特性要求進行元件布局。按照電氣特性要求進行導線的手工調整和修改。PCB板的檢錯和違規(guī)對象修改。2.2課程內容和教學要求第1章安裝和初步使用DXP2004SP2本章主要學習DXP2004SP2的安裝方法，并對其進行初步使用，以達到以下教學目標：知識目標：理解電子CAD的基本概念，了解DXP2004的發(fā)展過程和特點。了解DXP2004主窗口的組成和各部分的作用。技能目標：掌握DXP2004的安裝、啟動和關閉。掌握DXP2004工程和文件的新建、保存、打開。第2章繪制三端穩(wěn)壓電源的原理圖本章主要學習三端穩(wěn)壓電源原理圖的繪制過程，以達到以下學習目標：知識目標：理解原理圖的一般設計流程和基本原則。技能目標：掌握原理圖圖紙的設置方法。掌握原理圖庫的添加和移除。掌握原理圖元件的放置、位置調整、屬性設置、刪除、復制、粘貼、選取操作方法。掌握原理圖元件的連線方法，節(jié)點放置方法。掌握電源和接地符號的放置方法。第3章創(chuàng)建原理圖元件本章主要講述數(shù)碼管等原理圖元件的創(chuàng)建過程，以達到以下學習目標：知識目標：理解創(chuàng)建原理圖元件的必要性和幾種常用方法。技能目標：掌握原理圖元件的查找方法。掌握原理圖元件的編輯方法。掌握原理圖元件的創(chuàng)建方法。第4章繪制單片機顯示原理圖本章主要以繪制單片機顯示原理圖為例，以達到以下學習目標：知識目標：理解總線、總線入口、網(wǎng)絡標簽的作用。技能目標：掌握總線、總線入口、網(wǎng)絡標簽的繪制方法。了解元件的陣列粘貼方法。掌握原理圖元件的打印和報表生成。第5章繪制單片機多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理圖本章主要以繪制單片機多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理圖為例，介紹層次性電路圖的繪制方法，以達到以下學習目標：知識目標：理解層次性原理圖的基本概念。技能目標：掌握圖紙符號的繪制和端口的設置方法。掌握層次性原理圖的繪制方法。第6章PCB和元件封裝概述本章主要講解印制電路板和元件封裝的基本概念，以達到以下學習目標：知識目標：了解印制電路板的種類和結構。理解DXP2004編輯器中層面的概念；理解元件封裝的含義；了解印制電路板的整體制作過程。技能目標：掌握PCB編輯器中顯示層面的設置方法。掌握常用元件的封裝；能根據(jù)實際元件選用合適的封裝。第7章三端穩(wěn)壓電源PCB的制作本章將通過制作三端穩(wěn)壓電源PCB板，重點介紹電路板制作的基本過程，以達到以下學習目標：知識目標:理解主要布線規(guī)則的含義。技能目標:掌握PCB元件引腳封裝的更改方法。掌握利用向導規(guī)劃電路板的方法。掌握引腳封裝和網(wǎng)絡的載入方法。掌握元件布局的方法。掌握主要布線規(guī)則的設置方法，自動布線的操作方法。第8章PCB的編輯和完善本章將繼續(xù)以三端穩(wěn)壓電源PCB板為例，進一步介紹PCB板的常用編輯和完善技巧，以達到以下學習目標：知識目標:理解常用的布線原則。技能目標:理解手工修改導線的必要性和操作方法。了解添加電源端點的方法。掌握添加文字標注和尺寸標注的方法。掌握添加安裝定位孔、覆銅區(qū)的方法。第9章創(chuàng)建PCB元件引腳封裝本章將通過創(chuàng)建數(shù)碼管和按鍵開關的PCB元件引腳封裝，重點介紹編輯、創(chuàng)建PCB元件引腳封裝的不同方法，以達到以下學習目標：知識目標:理解為什么要自制PCB元件引腳封裝。技能目標:掌握創(chuàng)建PCB引腳封裝庫文件的方法。掌握PCB元件引腳封裝的編輯方法。掌握利用向導和手工二種方法創(chuàng)建PCB元件引腳封裝。第10章單片機多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PCB的制作本章以制作單片機多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PCB板為例，介紹雙面板的制作技巧和編輯修改方法，以達到以下學習目標：知識目標:理解補淚滴的目的。技能目標:掌握自制元件庫的添加和自制封裝元件的調用方法。掌握補淚滴操作方法。掌握PCB制板技能的綜合應用，提高實際制板能力。第12章PCB綜合設計實例本章以制作電腦有源音箱、技能大賽題為綜合實例，講解印制電路板的整體制作過程，以及由實物電路板繪制原理圖的基本方法，培養(yǎng)制作電路板的實用技能，積累一定的電路板制作經(jīng)驗。2.3教學建議教學時間分配總學時：72；理論：34；上機實驗：34；機動：4。第2部分非操作習題答案習題11.11.1CAD是ComputerAidedDesign（計算機輔助設計）的簡稱。其特點是速度快，準確性高，并能極大的減輕工程技術人員的勞動強度。隨著計算機的普及和軟硬件技術的發(fā)展，其發(fā)展速度日新月異，現(xiàn)在幾乎所有的工業(yè)設計項目都有了自己相應的CAD軟件（如AUTOCAD等），并向CAM（ComputerAidedManufacturing，即計算機輔助制造）方向發(fā)展。電子CAD是CAD軟件的一種，其基本含義是利用計算機來完成電子線路的仿真設計和印制電路板的設計制作等。其中主要包括原理圖的繪制，電路功能的設計、仿真和分析，印制電路板的設計和檢測等。電子CAD軟件還能迅速的形成各種報表和裝配文件，如元件清單報表等，為元件的采購、電路板的實際制作、裝配提供了方便。目前，電子CAD軟件種類很多，如早期的TANGO、OrCAD、Protel等等，其功能大同小異。其中Protel以操作簡單、功能齊全、方便易學、自動化程度高等優(yōu)點逐步占領市場，是目前非常流行的電子線路CAD軟件之一。流行的電子CAD軟件有ProtelDXP2004SP2版。1.2DXP2004主窗口由哪幾部分組成？DXP2004主窗口主要由菜單欄、工具欄、工作區(qū)、工作區(qū)面板、狀態(tài)欄和命令行等組成。習題33.1為什么要自制原理圖元件？針對不同的情況有幾種不同的制作編輯原理圖元件的方法？由于電子技術的飛速發(fā)展，新的電子元器件不斷涌現(xiàn)，DXP元件庫中不可能包含所有元件的原理圖符號，特別是DXP推出以后才出現(xiàn)的元件和非標準的元件，此時我們必須自己創(chuàng)建原理圖元件。對于以上問題，對應的解決辦法如下：1.自己創(chuàng)建該原理圖元件2.復制原理圖元件后，編輯修改該原理圖元件。習題44.1為什么在原理圖繪制過程中要使用網(wǎng)絡標號和總線？在什么情況下適合采用總線連接？由于某些電路的連線非常復雜，地址線、數(shù)據(jù)線、控制線達到幾十條之多。如果還是直接連接電路之間的連線，勢必導致連線交叉太多，距離過長，既不便于繪制，又不便于原理圖的識圖和分析，因此必須采用網(wǎng)絡標號和總線的方法進行繪制。如果需連接的一組導線距離較長，數(shù)量較多，且具有相同的電氣特性，如含控制器或存儲器電路中的地址、數(shù)據(jù)、控制總線等，就可以采用總線的方式繪制。習題66.1簡述絲印層、機械層、禁止布線層的作用？絲印層主要通過絲印的方式將元件的外形、序號、參數(shù)等說明性文字印制在元件面（或焊錫面），以便于電路板裝配過程中插件（即將元件插入焊盤孔中）、產(chǎn)品的調試、維修等。機械層沒有電氣特性，在實際電路板中也沒有實際的對象與其對應，是PCB編輯器便于電路板廠家規(guī)劃尺寸制板而設置，屬于邏輯層（即在實際電路板中不存在實際的物理層與其相對應），主要為電路板廠家制作電路板