protel應(yīng)用實(shí)踐課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)微機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、武漢理工大學(xué)protel應(yīng)用實(shí)踐課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) protel應(yīng)用微機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章 altium designer簡(jiǎn)介1.1 altium designer 軟件的介紹altium designe 是altium澳大利亞公司推出的一個(gè)全32位的電路板設(shè)計(jì)軟件。該軟件功能強(qiáng)大，人機(jī)界面友好，易學(xué)易用，使用該軟件的設(shè)計(jì)者可以容易地設(shè)計(jì)出電路原理圖和畫(huà)出元件設(shè)計(jì)電路板圖。而且由于其高度的集成性與擴(kuò)展性，一經(jīng)推出，立即為廣大用戶(hù)所接受，很快就成為世界pc平臺(tái)上最流行的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，并成為新一代電氣原理圖工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。altium designe主要有兩大部分組成，每一部分個(gè)有幾個(gè)模塊，第一部分

2、是電路設(shè)計(jì)部分，主要有：原理設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括用于設(shè)計(jì)原理圖的原理圖編輯器sch,用于修改和生成原理圖元件的原件編輯器，以及各種報(bào)表的生成器schlib。印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括用于設(shè)計(jì)電路板的電路板編輯器pcb以及用于修改，生成元件封裝的元件封裝編輯器pcblib。第二部分是電路仿真與可編程邏輯器件設(shè)計(jì)。altium designe采用數(shù)據(jù)庫(kù)的管理方式。altium designe軟件沿襲了protel以前版本方便易學(xué)的特點(diǎn)，內(nèi)部界面與protel 99大體相同，新增加了一些功能模塊，功能更加強(qiáng)大。新增的層堆棧管理功能，可以設(shè)計(jì)32個(gè)信號(hào)層，16個(gè)地電層，16個(gè)機(jī)械層。新增的3d功能讓您在加工印

3、制版之前可以看到板的三維效果。增強(qiáng)的打印功能，使您可以輕松修改打印設(shè)置控制打印結(jié)果。altium designe容易使用的特性還體現(xiàn)在“這是什么”幫助，按下右上角的小問(wèn)號(hào)，然后輸入你所要的信息，可以很快地看到特性的功能，然后用到設(shè)計(jì)中，按下?tīng)顟B(tài)欄末端的按鈕，使用自然語(yǔ)言幫助顧問(wèn)。1.2 altium designer 軟件的發(fā)展 protel for windows 1.01.5 protel 3.x和protel 98 protel 99以及protel se for windows 98 protel dxp for windows xp/2000 altium designer 6 al

4、tium designer 081.3 altium designer 軟件的功能 1電路原理圖設(shè)計(jì)繪制和編輯電路原理圖等；制作和修改原理圖元件符號(hào)或元件庫(kù)等；生成原理圖與元件庫(kù)的各種報(bào)表。 2印制電路板設(shè)計(jì)印制電路板設(shè)計(jì)與編輯；元件的封裝制作與管理；板型的設(shè)置與管理。 3. 設(shè)置原理圖編輯界面的系統(tǒng)參數(shù)和工作環(huán)境為了適應(yīng)不同用戶(hù)的操作習(xí)慣，以及不同的項(xiàng)目的原理圖格式需求，altium designer 允許用設(shè)置原理圖編輯界面的的工作環(huán)境，例如設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的大小和類(lèi)型以及鼠標(biāo)指針類(lèi)型等，其中大多數(shù)參數(shù)可以用系統(tǒng)默認(rèn)值，但根據(jù)用戶(hù)個(gè)人的習(xí)慣來(lái)適當(dāng)調(diào)整環(huán)境設(shè)置，將會(huì)給設(shè)計(jì)者帶來(lái)方便，顯著提高設(shè)計(jì)效率

5、。在對(duì)原理圖編輯界面進(jìn)行調(diào)整后，用戶(hù)還需要對(duì)原理圖的圖紙尺寸進(jìn)行設(shè)置，以滿(mǎn)足圖紙使用者的要求，圖紙的格式、規(guī)格要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，良好的圖紙格式會(huì)使圖紙管理工作變得更加輕松。尤其是在一個(gè)項(xiàng)目匯總包含多張?jiān)韴D時(shí)候。 4.布置元件并調(diào)整元件屬性和布局這一步是原理圖設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，用戶(hù)根據(jù)實(shí)際電路的需要，選擇合適的電子元件，然后載入包含所需元件的集成元件庫(kù)，從元件庫(kù)中提取元件放置到原理圖紙上，同時(shí)還需設(shè)定零件的標(biāo)識(shí)、封裝等屬性。 5. 原理圖布線(xiàn)原理圖布線(xiàn)就是利用“wiring”工具欄的連線(xiàn)工具將圖紙上的獨(dú)立元件用具有電氣意義的導(dǎo)線(xiàn)、符號(hào)連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)完整的原理圖。 6. 檢查、仿真、校對(duì)及線(xiàn)

6、路調(diào)整當(dāng)原理圖繪制完成以后，用戶(hù)還需要利用系統(tǒng)所提供的各種工具對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行編譯，找出原理圖中的錯(cuò)誤，進(jìn)行修改。如果需要，也可以在繪制好的電路圖中添加信號(hào)進(jìn)行軟件模擬仿真，檢驗(yàn)原理圖的功能。 7. 輸出報(bào)表，保存文件原理圖校對(duì)結(jié)束后，用戶(hù)可利用系統(tǒng)提供的各種報(bào)表生成服務(wù)模塊創(chuàng)建各種報(bào)表，例如網(wǎng)絡(luò)列表、元件列表等。為后續(xù)的pcb設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。獲得報(bào)表輸出后，保存原理圖文檔或打印輸出原理圖，設(shè)計(jì)工作結(jié)束。 altium designer 運(yùn)行圖第二章 原理圖設(shè)計(jì)2.1 繪制原理圖按照微機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的原理圖話(huà)protel 原理圖。具體步驟為： (1) 新建原理圖：file/new/schematic/my

7、sheet.schdoc （2）放置元件： place/part/find/6264.schlib; place/part/find/2764.schlib(原理圖元件庫(kù)及封裝見(jiàn)第三章)（3）連接元件、放置總線(xiàn)、添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)、放置端口，如下圖2.1所示圖2.1 (畫(huà)圖工具)（4）將原理圖追加到工程里面:新建工程：file/new/project/pcb.prjpcb 追加原理圖：pcb.prjpcb/add existing to project/mysheet.schdoc （5）編譯原理圖：project/compile document mysheet.schdoc（6）對(duì)列出來(lái)的錯(cuò)誤進(jìn)

8、行修改 system/messages 然后修改具體圖形見(jiàn)附件一。2.2 原理圖網(wǎng)絡(luò)表對(duì)做好的原理圖做了電氣規(guī)格檢查無(wú)錯(cuò)后，生成原理圖網(wǎng)絡(luò)表:design/netlist for project/protel,系統(tǒng)自動(dòng)生成在當(dāng)前項(xiàng)目文件下添加一個(gè)與項(xiàng)目文件同名的網(wǎng)絡(luò)表文件。雙擊該文件，即可把 工作窗口切換到顯示網(wǎng)絡(luò)表文件的狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)表文件內(nèi)容見(jiàn)附件四。2.3原理圖元件表 reports/bill of materials,系統(tǒng)會(huì)生成一個(gè)*.xls 文件，該文件就是原理圖的元件表。原理圖元件表內(nèi)容見(jiàn)附件五。第三章 原理圖元件庫(kù)及封裝元件庫(kù)3.1 6264和2764芯片的原理圖和封裝本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)涉及

9、四個(gè)芯片，型號(hào)分別為：6264、6264、2764、2764。首先需要自己制作兩個(gè)原理圖庫(kù)，然后在網(wǎng)上查芯片的屬性引腳個(gè)數(shù)，最后封裝元件庫(kù)。具體步驟為: （1）新建原理圖庫(kù)：file/new/schematic library （2）根據(jù)原理圖畫(huà)元件的原理圖庫(kù)，如下圖3.1和圖3.2所示 圖3.1 （2764） 圖3.2（6264）（3）新建pcb庫(kù)：file/new/pcb library（4）根據(jù)芯片的屬性畫(huà)原件的封裝（5）保存元件封裝名字分別為6264.pcblib和2764.pcblib （6）為元件添加封裝：add footprint/browse libraries 找到畫(huà)好的封裝

10、添加進(jìn)去就可以了（7）保存元件的原理圖庫(kù)名字分別為6264.schlib和2764.schlib這樣做好的元件就可以放到原理圖中運(yùn)用了。具體封裝圖形見(jiàn)附錄二3.2 dyp red-ca數(shù)碼管元件庫(kù)及封裝 led數(shù)碼管根據(jù)led的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類(lèi)，了解led的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌?lèi)型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。右圖是共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。 將多只led的陰極連在一起即為共陰式，而將多只led的陽(yáng)極連在一起即為共陽(yáng)式。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽(yáng)極接上正電源，該段即會(huì)發(fā)光

11、。當(dāng)然，led的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。假如我們將"b"和"c"段接上正電源，其它端接地或懸空，那么"b"和"c"段發(fā)光，此時(shí)，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“1”。而將"a"、"b"、"d"、"e"和"g"段都接上正電源，其它引腳懸空，此時(shí)數(shù)碼管將顯示“2”。顯示工作原理圖如圖3.3所示。圖3.3 (數(shù)碼管工作原理)畫(huà)數(shù)碼管的元件庫(kù)步驟如下：（1） 新建原理圖庫(kù)：file/new/schematic li

12、brary（2） 根據(jù)原理圖畫(huà)元件的原理圖庫(kù)，其中數(shù)碼管的發(fā)光段用中的“放置多邊形”工具畫(huà)。（3） 修改發(fā)光段的顏色，雙擊發(fā)光段,出現(xiàn)下圖3.4所示對(duì)話(huà)框，把填充圖3.4（修改發(fā)光段顏色）顏色和邊界顏色改為紅色，即得到數(shù)碼管的原理圖如下圖3.5所示，保存原理圖庫(kù)。圖3.5（數(shù)碼管）（4）新建pcb庫(kù)：file/new/pcb library。（5）根據(jù)元件屬性畫(huà)元件的焊盤(pán) 如下圖3.6所示。其中焊盤(pán)間距為5.080mm，焊盤(pán)通孔尺寸為0.9mm，長(zhǎng)寬間距都為1.5mm。圖3.6（6）再畫(huà)封裝的邊界和發(fā)光段，最終圖形如圖3.7所示圖3.7（數(shù)碼管封裝）（7）保存好封裝，然后為元件庫(kù)添加封裝，在原

13、理圖元件庫(kù)的左下角單擊 會(huì)出現(xiàn)如下圖3.8所示對(duì)話(huà)框，找到上面保存的封裝單擊ok鍵即可。圖3.83.3 sw-6way 六路旋鈕轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的元件庫(kù)及封裝 制作元件的原理圖庫(kù)的具體步驟如下：（1） 新建原理圖庫(kù)：file/new/schematic library（2） 根據(jù)原理圖畫(huà)元件的原理圖庫(kù), 其中畫(huà)端口用中的“放置引腳”工具，單擊該工具后按“tab”鍵，彈出下圖3.9所示對(duì)話(huà)框。圖3.9 （4） 在上圖對(duì)話(huà)框中把顯示名稱(chēng)和標(biāo)識(shí)后面“可見(jiàn)的”的“”去掉，把外部邊沿改為“dot”。然后按照元件圖畫(huà)庫(kù)即可。最后的結(jié)果如圖3.10所示。圖3.10畫(huà)元件的封裝具體步驟如下：（1） 新建pc

14、b庫(kù)：file/new/pcb library。（2）根據(jù)元件屬性設(shè)置元件焊盤(pán)的大下和間距，其中焊盤(pán)的個(gè)個(gè)值分別為：通孔尺寸為圓形0.9mm，寬和高都是1.5mm，焊盤(pán)間距為2.450mm，畫(huà)好后的焊盤(pán)如下圖3.10所示。圖3.10（3）畫(huà)封裝的邊界，最終圖形如下圖3.11所示。圖3.11（4）保存好封裝，然后為元件庫(kù)添加封裝，在原理圖元件庫(kù)的左下角單擊 會(huì)出現(xiàn)如圖3.8所示對(duì)話(huà)框，找到上面保存的封裝單擊ok鍵即可。3.4 res pack4 排阻的元件庫(kù)及封裝制作元件的原理圖庫(kù)步驟如下：（1）在畫(huà)圖之前先修改柵格屬性，單擊右鍵/options/document options彈出如下圖3.1

15、1所示的對(duì)話(huà)框。把snap參數(shù)的10改為5。圖3.12 （2）根據(jù)原理圖畫(huà)元件的原理圖庫(kù), 其中畫(huà)端口用中的“放置線(xiàn)”工具，單擊該工具后按“tab”鍵，彈出下圖3.13所示對(duì)話(huà)框。把線(xiàn)寬改成“smallest”顏色改成藍(lán)色。圖3.13 （3）畫(huà)好后的電阻如下圖3.14所示，在畫(huà)他的引腳如圖3.15所示。 圖3.14 圖3.15 畫(huà)元件的封裝步驟如下：（1） 新建pcb庫(kù)：file/new/pcb library。（2） tools/component wizard/next出現(xiàn)下圖3.16所示對(duì)話(huà)框，按圖示修改屬性。圖3.16（3）單擊上圖next 后出現(xiàn)下圖3.17所示對(duì)話(huà)框，把貼片高設(shè)為0

16、.45mm長(zhǎng)設(shè)為2.4mm。（4）繼續(xù)單擊next，出現(xiàn)下圖3.18所示對(duì)話(huà)框，把貼片間距改為0.635mm，長(zhǎng)改為6.985mm。（5） 最后在出來(lái)的圖中，把半圓弧去掉改成直線(xiàn)，就得到圖3.19。（6）保存好封裝，然后為元件庫(kù)添加封裝，在原理圖元件庫(kù)的左下角單擊 會(huì)出現(xiàn)如圖3.8所示對(duì)話(huà)框，找到上面保存的封裝單擊ok鍵即可。圖3.17圖3.18圖3.19第四章 設(shè)計(jì)印制版電路圖4.1 pcb環(huán)境設(shè)置 進(jìn)入pcb系統(tǒng)后的第一步就是設(shè)置pcb設(shè)計(jì)環(huán)境，包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類(lèi)型，光標(biāo)類(lèi)型，版層參數(shù)，布線(xiàn)參數(shù)等等。大多數(shù)參數(shù)都可以用系統(tǒng)默認(rèn)值，而且這些參數(shù)經(jīng)過(guò)設(shè)置之后，符合個(gè)人的習(xí)慣，以后無(wú)須再去修改

17、。4.2 規(guī)劃電路板 主要是確定電路版的邊框，包括電路版的尺寸大小等等。需要注意的是，在繪制電路版地邊框前，一定要將當(dāng)前層設(shè)置成keep out層，即禁止布線(xiàn)層。4.3調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表文件和修改零件封裝 封裝：調(diào)出已畫(huà)好的原理圖文件，將四個(gè)芯片的footprint均改為“dip28”即可這一步是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)表是pcb自動(dòng)布線(xiàn)的靈魂，也是原理圖設(shè)計(jì)與印象電路版設(shè)計(jì)的接口，只有將網(wǎng)絡(luò)表裝入后，才能進(jìn)行電路版的布線(xiàn)。在原理圖設(shè)計(jì)的過(guò)程中，erc檢查不會(huì)涉及到零件的封裝問(wèn)題。因此，原理圖設(shè)計(jì)時(shí)，零件的封裝可能被遺忘，在引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)表時(shí)可以根據(jù)設(shè)計(jì)情況來(lái)修改或補(bǔ)充零件的封裝。4.4 零件布局和布線(xiàn)具體

18、步驟：（1）.新建pcb：file/new/pcb/mypcb.pcbdoc(2).mysheet.schdoc/design/update pcb document mypcb.pcbdoc(3).對(duì)pcb進(jìn)行布局和布線(xiàn)，布局和布線(xiàn)都有手動(dòng)和自動(dòng)兩種，我用的是自動(dòng)布局和手動(dòng)布線(xiàn)。布線(xiàn)工具如下圖4.1和圖4.2所示。圖4.1 圖4.2 4.5 drc檢查選擇tools 菜單下的“design rules check”選擇run drc 鈕，有錯(cuò)則改正。全部正確后存盤(pán)。4.6 產(chǎn)生分層圖4.6.1 底層圖具體過(guò)程為：design/board layers & colors 出現(xiàn)如下圖4.

19、6.1所示對(duì)話(huà)框：圖4.6.1 1選中上圖中的bottom layer 不選top layer 、top overlay和bottom overlay，單擊ok按鈕后顯示的就是底層圖。具體圖見(jiàn)附錄三。4.6.2 頂層圖 在上圖中選中top layer 不選bottom layer 、top overlay和bottom overlay，單擊ok后顯示的就是頂層圖。具體圖見(jiàn)附錄三。4.6.3 絲印層圖在上圖中選中top overlay和bottomlay 不選top layer和bottom layer,單擊ok按鈕后顯示的就是絲印層。具體圖見(jiàn)附件三。第五章 總結(jié)正所謂“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，覺(jué)知此事

20、要躬行?！睂W(xué)習(xí)任何知識(shí)，僅從理論上去求知，而不去實(shí)踐、探索是不夠的。因此在學(xué)期末來(lái)臨之際，我們迎來(lái)了protel課程設(shè)計(jì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)的能力，樹(shù)立了對(duì)知識(shí)應(yīng)用的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作和生活有非常大的幫助，并且提高了自己的動(dòng)手實(shí)踐操作能力， 使自己充分體會(huì)到了在設(shè)計(jì)過(guò)程中的成功喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的不怎么好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。在沒(méi)有做課程設(shè)計(jì)以前，覺(jué)得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面，課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，也是對(duì)自己能力的一種提高，

21、通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使自己明白了原來(lái)的那點(diǎn)知識(shí)是非常欠缺的，要學(xué)習(xí)的東西還很多，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作和生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己的知識(shí)和綜合素質(zhì)。希望以后像這樣的課程設(shè)計(jì)在多一點(diǎn)。作為電路設(shè)計(jì)必須使用的軟件，altium designer summer 09被現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)者們廣泛的使用，我們作為電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)者，理應(yīng)熟練掌握這種實(shí)用性好、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的軟件。經(jīng)過(guò)對(duì)altium designer summer 09一周的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，從開(kāi)始的無(wú)法上手，到現(xiàn)在的馬馬虎虎，雖然不能說(shuō)做的很好，但是自己看到了自己的進(jìn)步，從這點(diǎn)上還是很高興的。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)

22、程中，還是出現(xiàn)了很多的問(wèn)題的。首先是繪制原理圖時(shí)輸入輸出端口的選擇，最初沒(méi)有注意到通過(guò)修改屬性可以控制端口的方向，導(dǎo)致選擇一端進(jìn)入的那個(gè)元件時(shí)沒(méi)有找到。然后是畫(huà)導(dǎo)線(xiàn)方面，最初選用的線(xiàn)全是line而非wire導(dǎo)致erc電氣檢查時(shí)出現(xiàn)各種錯(cuò)誤。另外在繪制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)時(shí)，開(kāi)始沒(méi)有在芯片的引腳邊畫(huà)那一段導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)致放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)后網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)與引腳上面的標(biāo)號(hào)數(shù)字重合。其次還有erc檢查中出現(xiàn)的“floating input pins on”錯(cuò)誤，最后通過(guò)請(qǐng)教同學(xué)，修改了庫(kù)文件的輸入端口屬性改正了錯(cuò)誤。再是創(chuàng)建pcb電路板，這時(shí)錯(cuò)誤又出現(xiàn)了，這時(shí)我才知道導(dǎo)入pcb前需要對(duì)元件設(shè)置footprint，即元件的封裝。于

23、是我對(duì)它們進(jìn)行封裝，返回原理圖文件將四個(gè)芯片的footprint均設(shè)置成dip28，再制作網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入pcb就沒(méi)有錯(cuò)誤了. 導(dǎo)入pcb的制作，pcb的制作有很多規(guī)則，首先要滿(mǎn)足可行性，再是要節(jié)省，畫(huà)出板的大小后，就可以將元件添加進(jìn)去了，之后我選擇的是自動(dòng)布線(xiàn)，然后發(fā)現(xiàn)通過(guò)移動(dòng)四塊芯片的相對(duì)位置每次自動(dòng)布線(xiàn)的結(jié)果也不一樣。第六章 參考書(shū)目1 王彥平.protel99電路設(shè)計(jì)指南 清華大學(xué)出版社2000版.2 朱定華.protel 99 se原理圖和印制板設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社2007版.3 萬(wàn)華清.protel 99 se電路設(shè)計(jì) 人民郵電出版社2007版.4 無(wú)線(xiàn)電2006年合訂本（下） 無(wú)線(xiàn)電雜

24、志社2007版.5 肖玲妮.protel 99 se印刷電路板設(shè)計(jì)教程 清華大學(xué)出版社2006版.6 趙景波 王勁松 滕敦朋.protel 2004電路設(shè)計(jì)從基礎(chǔ)到實(shí)踐 電子工業(yè)出版社2007版.第七章 附件附件一原理圖：附件二 6264封裝 2764封裝附件三完整的pcb圖頂層toplayer底層圖bottomlayer絲印層圖鋪地圖焊接圖附件四原理圖網(wǎng)絡(luò)表：u1 2764 2764 u2 2764 2764u3 6264 6264 u4 6264 6264(wr u1-27 u2-27 u3-27 u4-27)(vcc u1-1 u2-1 u3-26 u4-26)(gnd u1-22 u2-22