工學(xué)Protel99SE教程-第1-4章

第1章Protel99SE簡介1.1Protel99SE的組成1.2Protel99SE的運行環(huán)境1.3Protel99SE的操作環(huán)境及特點1.4電路板設(shè)計的基本步驟1.1Protel99SE的組成Protel99SE主要由原理圖設(shè)計系統(tǒng)、印制電路板設(shè)計系統(tǒng)兩大部分組成。1．原理圖設(shè)計系統(tǒng) 這是一個易于使用的具有大量元件庫的原理圖編輯器，主要用于原理圖的設(shè)計。它可以為印制電路板設(shè)計提供網(wǎng)絡(luò)表。該編輯器除了具有強(qiáng)大的原理圖編輯功能以外，其分層組織設(shè)計功能、設(shè)計同步器、豐富的電氣設(shè)計檢驗功能及強(qiáng)大而完善的打印輸出功能，使用戶可以輕松完成所需的設(shè)計任務(wù)。2．印制電路板設(shè)計系統(tǒng) 它是一個功能強(qiáng)大的印制電路板設(shè)計編輯器，具有非常專業(yè)的交互式布線及元件布局的特點，用于印制電路板（PCB）的設(shè)計并最終產(chǎn)生PCB文件，直接關(guān)系到印制電路板的生產(chǎn)。Protel99SE的印制電路板設(shè)計系統(tǒng)可以進(jìn)行多達(dá)32層信號層、16層內(nèi)部電源/接地層的布線設(shè)計，交互式的元件布置工具極大地減少了印制板設(shè)計的時間。 同時它還包含一個具有專業(yè)水準(zhǔn)的PCB信號完整性分析工具、功能強(qiáng)大的打印管理系統(tǒng)、一個先進(jìn)的PCB三維視圖預(yù)覽工具。 此外，Protel99SE還包含一個功能強(qiáng)大的基于SPICE3f5的模/數(shù)混合信號仿真器，使設(shè)計者可以方便地在設(shè)計中對一組混合信號進(jìn)行仿真分析。 同時，它還提供了一個高效、通用的可編程邏輯器件設(shè)計工具。1.2Protel99SE的運行環(huán)境1．運行Protel99SE的推薦配置

CPU：≥PentiumII400及以上PC機(jī)

內(nèi)存：≥64M

顯卡：支持800×600×16位色以上顯示

光驅(qū)：≥24倍速2．運行環(huán)境

WindowsNT/95/98及以上版本操作系統(tǒng)。 由于系統(tǒng)在運行過程中要進(jìn)行大量的運算和存儲，所以對機(jī)器的性能要求也比較高，配置越高越能充分發(fā)揮它的優(yōu)點。1.3Protel99SE的操作環(huán)境及特點1.3.1專題數(shù)據(jù)庫管理環(huán)境

1.3.2原理圖設(shè)計環(huán)境1．分層次組織設(shè)計功能2．強(qiáng)大的元件及元件庫的組織、編輯功能3．方便的連線工具4．高效、便捷的編輯功能5．電氣設(shè)計檢測功能6．與印制電路板的緊密連接

7．自定義原理圖模塊

8．強(qiáng)大而完善的輸出功能

1.3.3印制電路板設(shè)計環(huán)境1．豐富的設(shè)計規(guī)則2．易用的編輯環(huán)境3．智能化的交互式手工布線4．豐富的封裝元件庫及便簡的元件庫編輯和組織操作5．智能化的基于形狀的自動布線功能6．可靠的設(shè)計校驗

1.4電路板設(shè)計的基本步驟 一般而言，設(shè)計電路板最基本的過程可以分為以下3大步驟。1．電路原理圖的設(shè)計 電路原理圖的設(shè)計主要是用Protel99SE的原理圖設(shè)計系統(tǒng)來繪制電路原理圖。

2．產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)報表 網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，同時Protel99SE也提供了從電路板中提取網(wǎng)絡(luò)表的功能。

3．印制電路板的設(shè)計 印制電路板的設(shè)計主要是利用Protel99SE的PCB設(shè)計系統(tǒng)來完成印制電路板圖的繪制。

第2章

原理圖設(shè)計2.1原理圖設(shè)計的步驟2.2繪制原理圖前的必要準(zhǔn)備2.3放置元件2.4繪制原理圖2.5繪制原理圖的方法總結(jié)2.6原理圖文件的管理2.1原理圖設(shè)計的步驟圖2-1原理圖設(shè)計步驟

2.2繪制原理圖前的必要準(zhǔn)備2.2.1啟動Protel99SE2.2.2

創(chuàng)建原理圖設(shè)計文件 如果在此之前用戶沒有打開任何設(shè)計數(shù)據(jù)庫，可以選擇主菜單區(qū)的【File】/【New】選項。 如果在此之前已經(jīng)打開了一個或多個設(shè)計數(shù)據(jù)庫，可以選擇主菜單區(qū)的【File】/【NewDesign】選項，單擊鼠標(biāo)或按回車鍵即可。按照上面的操作將彈出如圖2-5圖所示的窗口。

2.2.3

啟動原理圖編輯器 雙擊【Document】圖標(biāo)，執(zhí)行菜單命令【File】/【New】，如圖2-8所示。或者在空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇【New】會出現(xiàn)如圖2-9所示的選擇類型對話框。 在圖2-9所示的對話框中單擊【SchematicDocument】圖標(biāo)，選中原理圖編輯器圖標(biāo)，單擊【OK】按鈕或雙擊該圖標(biāo)就可以完成新的原理圖文件的創(chuàng)建，如圖2-10所示。默認(rèn)的文件名為“sheet1.sch”，文件名可以修改，例如改為“dzz.sch”。2.2.4設(shè)置原理圖圖紙 一般系統(tǒng)默認(rèn)圖紙的大小為B號圖紙。當(dāng)構(gòu)思好原理圖后，最好能先根據(jù)構(gòu)思的整體布局設(shè)置好圖紙的大小。當(dāng)然，在畫圖中或以后可以再修改也是可以的。 有兩種方法可以改變圖紙的大小。 在設(shè)計窗口中，單擊鼠標(biāo)右鍵選擇浮動菜單下的文檔選項【DocumentOption…2.2.5裝入元件庫 首先，打開原理圖管理瀏覽器。在工作窗口為原理圖編輯器窗口的狀態(tài)下，單擊設(shè)計管理器頂部的【BrowseSch】標(biāo)簽即可打開原理圖管理瀏覽器窗口，如圖2-13所示。 單擊【Add/Remove】按鈕，出現(xiàn)如圖2-14所示的添加/刪除元件庫對話框。

2.3放

置

元

件2.3.1利用瀏覽器放置元件 在如圖2-17所示中的【Browse】選項的下拉式選框中，選中【Libraries】項。 然后單擊列表框中的滾動條，找出元件所在的元件庫文件名，單擊鼠標(biāo)左鍵選中所需的元件庫；再在該文件庫中選中所需的元件。

2.3.2利用菜單命令放置元件具體的實現(xiàn)方法有下面4種。

執(zhí)行菜單命令【Place】/【Part】。

直接單擊鼠標(biāo)右鍵，在浮動菜單上選擇“PlacePart”。

直接點擊電路繪制工具欄上的按扭。

使用快捷鍵【P】/【P】。 執(zhí)行以上任何一種操作，都會打開如圖2-20所示的對話框。 輸入所需元件的名稱，然后單擊【OK】按鈕或按【Enter】鍵確認(rèn)，即可出現(xiàn)相應(yīng)的元件跟隨光標(biāo)的移動而移動的情形。2.3.3元件的刪除 可以執(zhí)行菜單命令【Edit】/【Delete】，當(dāng)光標(biāo)變?yōu)槭中螤詈?，將光?biāo)移到想要刪除的元件上，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可將該元件從工作平面上刪除。

選中所要刪除的多個元件，然后執(zhí)行菜單命令【Edit】/【Clear】。一、元件移動方法

1.直接用鼠標(biāo)拖動。

2.執(zhí)行菜單【Edit】/【Move】/【Move】

命令，再用鼠標(biāo)移動。

3.用鼠標(biāo)單擊選中再移動。

4.用鼠標(biāo)拖動選擇多個元件，再移動。

5.用【Edit】/【Move】/【MoveSelection】

命令移動。二、元件方向的調(diào)整

【Space】鍵（空格鍵）：每按一次，被選中的元件逆時針旋轉(zhuǎn)90°。

【X】鍵：使元件左右對調(diào)。

【Y】鍵：使元件上下對調(diào)。2.3.5改變元件屬性

【Attributes】選項卡中的內(nèi)容較為常用，它包括以下選項。 （1）LibRef：在元件庫中定義的元件名稱，不會顯示在繪圖頁中。 （2）Footprint：封裝形式，應(yīng)該輸入該元件在PCB庫里的名稱。 （3）Designator：流水序號。 （4）PartType：顯示在繪圖頁中的元件名稱，默認(rèn)值與元件庫中名稱“LibRef”一致。 （5）SheetPath：成為繪圖頁元件時，定義下層繪圖頁的路徑。 （6）Part：定義子元件序號，如與門電路的第一個邏輯門為1，第二個為2等。 （7）Selection：切換選取狀態(tài)。 （8）HiddenPins：是否顯示元件的隱藏引腳。 （9）HiddenFields：是否顯示“PartFields1-8”、“PartFields9-16”選項卡中的元件數(shù)據(jù)欄。 （10）FieldName：是否顯示元件的數(shù)據(jù)欄名稱。

在元件的某一屬性上雙擊鼠標(biāo)左鍵，則會打開一個針對該屬性的對話框。如在文字“U？”上雙擊，由于這是Designator流水序號屬性，隨后出現(xiàn)對應(yīng)的PartDesignator對話框，如圖2-25所示。2.4繪制原理圖2.4.1畫導(dǎo)線執(zhí)行畫導(dǎo)線命令的方法可以有以下幾種。

單擊畫原理圖工具欄中的畫導(dǎo)線按鈕。執(zhí)行菜單命令【Place】/【W(wǎng)ire】，如圖2-26所示。

按快捷鍵【P】/【W(wǎng)】。

2.4.2利用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號實現(xiàn)電氣連接 在電路圖中，有些本該連接的元件之間是懸空的，取而帶之的是有標(biāo)號的引出線段，這實際上是一種利用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號實現(xiàn)電氣連接的方法。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號實際意義就是一個電氣節(jié)點，具有相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的元件引腳、導(dǎo)線、電源及接地符號等具有電氣意義的圖件，在電氣關(guān)系上是連接在一起的。

2.4.3放置電路節(jié)點放置的方法有以下幾種。

單擊畫原理圖工具欄上的。

執(zhí)行菜單命令【Place】/【Junction】

按快捷鍵【P】/【J】。

2.4.4放置電源及接地符號 電源元件及接地元件有別于一般的電氣元件，它們必須通過菜單【Place】/【PowerPort】或電路圖繪制工具欄上的按鈕來調(diào)用，這時，工作區(qū)中會出現(xiàn)隨著十字光標(biāo)移動的電源符號，按【Tab】鍵，會出現(xiàn)如圖2-38所示的屬性對話框。

2.4.5畫總線 為了簡化原理圖，可以用一條導(dǎo)線來代表數(shù)條并行的導(dǎo)線，這條線就是總線。從另一角度來看，總線是由數(shù)條性質(zhì)相同的導(dǎo)線所組成的線束。在圖上，總線比導(dǎo)線要粗。 但是總線與導(dǎo)線有根本性的不同：總線本身并不具備電氣意義，而需要由總線接出的各單一導(dǎo)線上的網(wǎng)絡(luò)名稱來完成電氣意義上的連接。在總線本身不一定需要放置網(wǎng)絡(luò)的名稱，但由總線接出的各單一導(dǎo)線必須放置網(wǎng)絡(luò)名稱。 下面就來講述放置總線的方法，可以單擊畫原理圖工具欄上的按鈕或執(zhí)行菜單命令【Place】/【Bus】

。2.4.6繪制總線分支線

單擊畫原理圖工具欄的按鈕。

執(zhí)行菜單命令【Place】/【BusEntry】。

2.4.7放置輸入/輸出端口 下面介紹具體的實現(xiàn)方法。 單擊原理圖工具欄中的按鈕。 執(zhí)行菜單命令【Place】/【Port】。

2.4.8導(dǎo)線的移動2.5繪制原理圖的方法總結(jié) 原理圖的繪制并不復(fù)雜，主要是要學(xué)會熟練運用，要熟悉工具欄上的按鈕和元件庫的一些常用元件。 這里要著重提出的是關(guān)于畫面的管理的問題。在前面的內(nèi)容中沒有做特別的介紹，而關(guān)于畫面的管理對于整個繪制過程又是非常重要的。

2.6原理圖文件的管理2.6.1保存文件1.菜單命令【File】/【Save】

2.菜單命令【File】/【SaveAs…】

打開【Format】下拉列框表，就可以看到Schematic所能夠處理的下列各種文件格式。

AdvancedSchematicBinary（*.sch）AdvancedSchematic電路繪圖頁文件，二進(jìn)制格式。

AdvancedSchematicASCII（*.asc）AdvancedSchematic電路繪圖頁文件，文本格式。

OrcadSchematic（*.sch）SDT4電路繪圖頁文件，二進(jìn)制文件格式。

AdvancedSchematictemplateASCII（*.dot）電路圖模板文件，文本格式。

AdvancedSchematictemplatebinary（*.dot）電路圖模板文件，二進(jìn)制格式。

AdvancedSchematicbinaryfiles（*.prj）項目中的主繪圖頁文件。默認(rèn)狀態(tài)下是原理圖文件*.sch。2.6.2關(guān)閉文件2.6.3保存文件備份2.6.4打開文件2.6.5其他文件管理操作 可以對文件進(jìn)行刪除、重新命名、復(fù)制、粘貼等操作。

第3章

制作原理圖元件3.1原理圖元件庫編輯器的啟動3.2制作元件前的準(zhǔn)備3.3創(chuàng)建原理圖元件庫文件3.4設(shè)置工作環(huán)境3.5繪制元件3.6設(shè)置元件屬性3.7保存元件3.1原理圖元件庫編輯器的啟動 首先，要啟動原理圖元件庫編輯器。單擊【Document】標(biāo)簽，進(jìn)入設(shè)計文件夾【Document】，執(zhí)行菜單命令【File】／【New】或在工作區(qū)單擊鼠標(biāo)右鍵選擇【New】命令，出現(xiàn)【NewDocument】對話框， 雙擊對話框中的【SchematicLibraryDocument】圖標(biāo)，即可創(chuàng)建一個新的元件庫文件。默認(rèn)的文件名為“Schlib1.lib”，在工作窗口中該文件的圖標(biāo)上雙擊或在設(shè)計瀏覽器中該文件的文件名上單擊鼠標(biāo)左鍵，即可進(jìn)入如圖3-1所示的原理圖元件庫編輯器。

3.2制作元件前的準(zhǔn)備3.2.1編輯器的窗口組成3.2.2繪圖工具3.2.3符號工具3.3創(chuàng)建原理圖元件庫文件3.4設(shè)置工作環(huán)境

3.5繪

制

元

件一、繪制元件外形二、放置元件引腳3.6設(shè)置元件屬性

3.7保

存

元

件

第4章

完成原理圖設(shè)計4.1完成原理圖設(shè)計4.2美化原理圖4.3產(chǎn)

生

報

表4.4原理圖的打印4.5關(guān)于層次原理圖4.1完成原理圖設(shè)計4.1.1回到原理圖設(shè)計編輯環(huán)境4.1.2在原理圖中添加自己制作的元件4.2美化原理圖

4.2.1畫圖形工具（DrawingTools）介紹 在前面的內(nèi)容中，都沒有用上畫圖形的工具。主要是因為這些工具只是起標(biāo)注的作用，并不代表任何電氣意義。 圖4-1所示的就是畫圖形的工具欄，下面就來逐個介紹一下各個按鈕的功能。1．繪制多邊形 執(zhí)行繪制多邊形命令的方法有下面的3種。

執(zhí)行菜單命令【Place】/【DrawingTools】/【Polygons】。

單擊畫圖形工具欄上的用于畫多邊形的按鈕。

按快捷鍵【Alt】+【P】/【D】/【P】。

2．繪制橢圓弧 橢圓的邊界即為橢圓弧線。當(dāng)橢圓的X軸半徑和Y半徑相等時，橢圓弧線即變成圓弧。 例如，要繪制一個半徑為30mil的半圓，就應(yīng)該選擇用于畫橢圓弧線的按鈕，會出現(xiàn)如圖4-4所示的光標(biāo)。

3．繪制圓弧4．繪制貝塞爾曲線 正弦波、拋物線等曲線可用貝塞爾曲線（BezierCurve）來實現(xiàn)?？捎萌缦?種方法來實現(xiàn)。

執(zhí)行菜單命令【Place】/【DrawingTools】/【Bezier】。

單擊畫圖形工具欄上的用于畫貝塞爾曲線按鈕。

按快捷鍵【Alt】+【P】/【D】/【B】。 執(zhí)行命令后，同樣出現(xiàn)十字光標(biāo)。按【Tab】鍵彈出設(shè)置貝塞爾曲線參數(shù)的對話框，如圖4-9所示。

4.2.2給原理圖添加文字 為了讀圖方便，原理圖中最好能夠添加文字說明，添加文字的方法通常有兩種，下面來分別介紹。1．添加文字標(biāo)注2．添加文本框4.2.3給原理圖添加圖片1．原理圖的編輯2．圖件的選擇（1）逐個選擇圖件（2）用鼠標(biāo)框選擇一組圖件（3）用菜單命令選擇圖件

3．圖件的排列和對齊 圖件排列和對齊的方式有左對齊、右對齊、水平中心對齊、頂端對齊、底端對齊、垂直中心對齊、水平勻布和垂直勻布等8種方式。相應(yīng)的菜單命令均在菜單【Edit】/【Align】中，如圖4-19所示。

4.3產(chǎn)

生

報

表

4.3.1生成網(wǎng)絡(luò)表文件 生成網(wǎng)絡(luò)表文件的方法可以執(zhí)行菜單命令【Design】/【CreateNetlist】，將會出現(xiàn)如圖4-21所示的網(wǎng)絡(luò)表對話框。

4.3.2生成元件列表文件 元件列表主要包括元件的名稱、序號、封裝形式。這樣可以對原理圖中的所有元件有一個詳細(xì)的清單，以便檢查，校對。 執(zhí)行菜單命令【Report】/【BillofMaterial】。

3種列表元件定義格式分別為：Protel格式，文件后綴名為*.bom；電子表格可調(diào)用格式，文件后綴名為*.csv；Protel99的表格格式，文件后綴名為*.xls。

4.3.3生成電氣規(guī)則測試報告 執(zhí)行菜單命令【Tools】/【ERC…】

4.3.4其他報表文件 還可以生成該設(shè)計的所有內(nèi)部文件的列表，生成的方法可以執(zhí)行菜單命令【Reports】/【DesignHierarchy】，之后會生成后綴為*.rep的文件并在當(dāng)前的窗口中自動打開。在該設(shè)計系統(tǒng)中可以看到如圖4-35所示的文件。 還可以執(zhí)行【Reports】/【CrossReference】生成如圖4-36所示的*.xrf文件。

4.4原理圖的打印4.4.1設(shè)置打印機(jī) 要想打印出Protel99SE環(huán)境下的原理圖，首先要設(shè)置打印機(jī)，設(shè)置打印機(jī)的方法為執(zhí)行菜單命令【File】/【SetupPrinter】?；蛘咧苯釉谥鞴ぞ邫谥袉螕舭粹o。之后，會彈出打印機(jī)設(shè)置對話框，如圖4-37所示。

SelectPrinter（選擇打印機(jī)）BatchType（選擇輸出的目標(biāo)圖形文件）Color（設(shè)置輸出顏色）

Margins（設(shè)置頁邊距）

Scale（設(shè)置縮放比例）

Preview（預(yù)覽）

VectorFontOption（向量字體選項）

其他項目設(shè)置4.4.2打印輸出 設(shè)置好打印機(jī)后用戶就可以打印輸出了。用戶可以執(zhí)行菜單命令【File】/【Print】，或者在設(shè)置打印機(jī)的對話框中單擊【Print】按鈕，程序就會按照上述設(shè)置進(jìn)行打