《電子線路CAD》教學(xué)大綱

《電子線路CAD》課程教學(xué)大綱課程編碼：AL040350課程性質(zhì)：自動(dòng)化(專業(yè)核心課程)、電氣工程及其自動(dòng)化(專業(yè)選修課)適用專業(yè)：自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)時(shí)學(xué)分：32學(xué)時(shí)2學(xué)分所需先修課：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理及應(yīng)用編寫單位：機(jī)電工程學(xué)院一、課程說(shuō)明.課程簡(jiǎn)介本課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)意在培養(yǎng)學(xué)生在電子線路設(shè)計(jì)方面運(yùn)用專業(yè)軟件PROTEL的學(xué)習(xí)和使用。學(xué)習(xí)該軟件的各種命令的功能，操作方法和使用技巧。該課程的先修課是高等數(shù)學(xué)、電路、電工學(xué)等這些課程的學(xué)習(xí)，為本課程奠定數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。該課程具有很強(qiáng)的實(shí)用技術(shù)性。本課程開設(shè)的目的是為了在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)方面進(jìn)行相關(guān)的電子線路設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。也為后續(xù)的電器設(shè)計(jì)、電機(jī)設(shè)計(jì)及高電壓技術(shù)等后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。.教學(xué)目標(biāo)要求本課程是電子工程系本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課。在學(xué)習(xí)模擬和數(shù)字電路之后，使用電腦設(shè)計(jì)電路原理圖和電路板圖是把電子技術(shù)從理論應(yīng)用到實(shí)際的第一步，是從事本專業(yè)的科研、生產(chǎn)工作，進(jìn)行電子產(chǎn)品的研究與開發(fā)的重要基礎(chǔ)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法，幫助學(xué)生從理論走向?qū)嶋H，掌握電子產(chǎn)品開發(fā)的基本技術(shù)。1)知識(shí)目標(biāo)：要求學(xué)生了解電子線路CAD技術(shù)的任務(wù)功能和發(fā)展動(dòng)態(tài)，初步建立電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的概念，了解多層印刷電路板的結(jié)構(gòu)制造工藝。要求學(xué)生能夠掌握以下內(nèi)容：(1)掌握電子原理圖的設(shè)計(jì)方法；(2)掌握層次圖的運(yùn)用及電氣法則測(cè)試的簡(jiǎn)單方法；(3)掌握單面板的設(shè)計(jì)；(4)掌握雙面板的設(shè)計(jì)；(5)了解多層板制作過(guò)程。2）能力目標(biāo):通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得基本電路板設(shè)計(jì)規(guī)則和設(shè)計(jì)流程，能力技能方面，要求熟練掌握PROTEL99SE軟件的操作使用方法，能夠應(yīng)用該軟件設(shè)計(jì)單面和雙面印刷電路板。培養(yǎng)獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：軟件的特點(diǎn)、操作風(fēng)格、掌握原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境的進(jìn)入方法和管理器的應(yīng)用。難點(diǎn)：設(shè)置設(shè)計(jì)環(huán)境。掌握雙面板的輸出打印要素的設(shè)置。.學(xué)時(shí)分配表次序教學(xué)內(nèi)容理論課學(xué)時(shí)數(shù)上機(jī)課學(xué)時(shí)數(shù)第一部分設(shè)計(jì)電路原理圖42第二部分設(shè)計(jì)層次原理圖22第三部分原理圖常用功能24第四部分單面印刷板設(shè)計(jì)22第五部分雙面印刷板設(shè)計(jì)44第六部分綜合練習(xí)及測(cè)試。22小計(jì)1616總計(jì)32.主要教法、學(xué)法本課程以課堂講授為主、理論聯(lián)系實(shí)際，教師演示講解，要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)，上課獨(dú)立完成上機(jī)實(shí)習(xí)。自學(xué)和討論為輔的方式開展教學(xué)，著重對(duì)學(xué)生的綜合能力以及實(shí)踐應(yīng)用能力等方面的培養(yǎng)。Proltel是電路板設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件，其操作與運(yùn)用的講解必須在多媒體教室或計(jì)算機(jī)房進(jìn)行，以保證良好的教學(xué)效果。.考核方式及標(biāo)準(zhǔn)1）考核目的：考核學(xué)生對(duì)電子CAD軟件的基本知識(shí)、工程制造工藝方法等的理解和掌握程度，促進(jìn)學(xué)生提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2）考核形式：.安排第七次上機(jī)為測(cè)驗(yàn)（或另選題目）。學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)完畢后當(dāng)場(chǎng)檢查其操作結(jié)果提問(wèn)問(wèn)題讓學(xué)生回答、檢查其掌握情況。給出測(cè)驗(yàn)成績(jī)記錄。.上機(jī)成績(jī)綜合給出。包含各次上機(jī)操作結(jié)果正確與否、是否獨(dú)立完成、上機(jī)態(tài)度課堂紀(jì)律上交實(shí)習(xí)報(bào)告等項(xiàng)內(nèi)容。.超過(guò)三分之一課時(shí)曠課的學(xué)生不給與上機(jī)成績(jī)。3）主要考核內(nèi)容：分立元件與集成電路原理圖繪制、制作自定義元件庫(kù)、單面板的設(shè)計(jì)、元件封裝的自定義、雙面板的制作。原理圖與印刷板的輸出打印等。4）考核題型：通過(guò)實(shí)例考核學(xué)生的電子CAD的原理圖繪制，及其印刷電路板的生成。5）成績(jī)?cè)u(píng)定：考試成績(jī)占總成績(jī)的60%,其他（包括考勤、作業(yè)、討論等）成績(jī)占總成績(jī)的40%。二、各部分教學(xué)綱要第一部分設(shè)計(jì)電路原理圖（4+2學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)了解原理圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，會(huì)進(jìn)入原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境，了解原理圖管理器各個(gè)部分和按鈕的功能及作用，能根據(jù)需要設(shè)置設(shè)計(jì)環(huán)境。本部分重點(diǎn)掌握原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境的進(jìn)入方法和管理器的應(yīng)用O本部分難點(diǎn)設(shè)置設(shè)計(jì)環(huán)境。教學(xué)內(nèi)容.原理圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ).進(jìn)入設(shè)計(jì)環(huán)境.管理器.設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)置第二部分設(shè)計(jì)層次原理圖（2+2學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)熟練使用畫圖、繪圖及原理圖編輯工具；掌握元件庫(kù)、模板和網(wǎng)絡(luò)表操作；熟悉電氣檢查規(guī)則和標(biāo)注；會(huì)使用報(bào)告工具及常用按鈕。本部分重點(diǎn)畫圖、繪圖及原理圖編輯工具的使用；元件庫(kù)、模板和網(wǎng)絡(luò)表操作。本部分難點(diǎn)熟練使用畫圖、繪圖及原理圖編輯工具。教學(xué)內(nèi)容.原理圖畫圖、繪圖工具.編輯原理圖工具.元件庫(kù)、模板和網(wǎng)絡(luò)表操作.電氣檢查規(guī)則和標(biāo)注.報(bào)告工具、窗口操作.原理圖的打印及主工具條上的常用按鈕第三部分原理圖常用功能（2+4學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)熟練使用元件編輯器和畫元件圖的工具；會(huì)管理元件；掌握畫元件圖的方法；了解報(bào)告文件的內(nèi)容及作用。了解設(shè)計(jì)電路板的基礎(chǔ)知識(shí)；掌握幾種進(jìn)入電路板設(shè)計(jì)環(huán)境的方法；會(huì)設(shè)置電路板設(shè)計(jì)環(huán)境；會(huì)使用電路板管理器。本部分重點(diǎn)畫元件圖。電路板的基礎(chǔ)知識(shí)，及建立電路板文件的幾種途徑。本部分難點(diǎn)熟練使用元件編輯器和畫元件圖的工具。電路板設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)置。教學(xué)內(nèi)容.元件編輯器及畫元件圖的工具.管理元件.畫元件圖示例演示.關(guān)于元件的報(bào)告文件.設(shè)計(jì)電路板的基礎(chǔ)知識(shí).進(jìn)入電路板設(shè)計(jì)環(huán)境、電路板設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)置.電路板管理器第四部分單面印刷板設(shè)計(jì)（2+2學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)熟悉定義電路板的方法及設(shè)計(jì)對(duì)象的放置，了解電路板的編輯，會(huì)使用表報(bào)和統(tǒng)計(jì)工具并了解表報(bào)內(nèi)容，會(huì)輸出打印電路板文件。熟悉元件封裝環(huán)境的進(jìn)入，會(huì)使用元件封裝圖向?qū)Ъ爸苯赢嫹庋b圖，會(huì)制作專用的元件庫(kù)。本部分重點(diǎn)電路板的定義、編輯，電路板文件的輸出打印。使用元件封裝圖向?qū)Ъ爸苯赢嫹庋b圖，制作專用的元件庫(kù)。本部分難點(diǎn)電路板的定義、編輯。制作專用的元件庫(kù)。教學(xué)內(nèi)容.元件封裝編輯環(huán)境.元件封裝圖向?qū)?直接畫元件封裝圖.演示元件封裝圖的畫法.制作專用元件庫(kù).網(wǎng)絡(luò)表的調(diào)入與編輯.自動(dòng)布置元件.自動(dòng)布線與清除布線.人工干預(yù)設(shè)計(jì).分割平面、顯示機(jī)械層自動(dòng)布線畫電路板圖例演示第五部分雙面印刷板設(shè)計(jì)（4+4學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)掌握根據(jù)原理圖生成各種報(bào)表的操作方法；掌握打印原理圖的方法；掌握繪制元件符號(hào)的方法；掌握原理圖元件庫(kù)的管理。掌握元件、焊盤、導(dǎo)線等對(duì)象的放置方法和屬性設(shè)置；掌握單層板進(jìn)行手工布局的整個(gè)操作過(guò)程，要特別掌握電路板邊框的繪制，元件封裝庫(kù)的加載和對(duì)布局進(jìn)行調(diào)整的操作方法；掌握手工布局和手工布線的操作步驟。本部分重點(diǎn)通過(guò)手工方式和系統(tǒng)內(nèi)置的向?qū)?，新元件封裝的制作方法與操作步驟。元件、焊盤、導(dǎo)線等對(duì)象的放置方法和屬性設(shè)置；對(duì)單層板進(jìn)行手工布局；手工布局和手工布線的操作步驟。本部分難點(diǎn)新元件封裝的制作。自動(dòng)布線規(guī)則的設(shè)置及自動(dòng)布線有關(guān)命令的使用，分層打印和疊層打印的操作。教學(xué)內(nèi)容.設(shè)計(jì)規(guī)則.應(yīng)用設(shè)計(jì)規(guī)則檢查電路板.信號(hào)完整性分析.元件分布密度圖第六部分綜合練習(xí)及測(cè)試（2+2學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)掌握元件、焊盤、導(dǎo)線等對(duì)象的放置方法和屬性設(shè)置；掌握單層板進(jìn)行手工布局的整個(gè)操作過(guò)程，要特別掌握電路板邊框的繪制，元件封裝庫(kù)的加載和對(duì)布局進(jìn)行調(diào)整的操作方法；掌握手工布局和手工布線的操作步驟。本部分重點(diǎn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念，以及建立、打開和關(guān)閉等操作。本部分難點(diǎn)利用窗口管理功能對(duì)窗口顯示方式及其顯示內(nèi)容的方式進(jìn)行管理。分層打印和疊層打印的操作。教學(xué)內(nèi)容.原理圖設(shè)計(jì)和PCB板的生成.原理圖設(shè)計(jì)和PCB板的手動(dòng)布線方法.上機(jī)考核。三、教材及教學(xué)資源使用教材：鄧奕.PROT日99SE.北京:人