protel應(yīng)用課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　任選一電路，用Protel 99 SE繪制具有一定規(guī)模、一定復(fù)雜程度的電路原理圖，制作相應(yīng)的雙面印刷板圖及作出電路原理圖的仿真。</p><p>　　要求完成的主要任務(wù):</p><p>　?。òㄕn程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體要求）</p>

2、<p>　　繪制具有一定規(guī)模、一定復(fù)雜程度的電路原理圖*.sch（自選）。可以涉及模擬、數(shù)字、高頻、單片機(jī)、或者一個(gè)具有完備功能的電路系統(tǒng)。</p><p>　　繪制相應(yīng)電路原理圖的雙面印刷版圖*.pcb</p><p>　　對(duì)電路原理圖進(jìn)行仿真，給出仿真結(jié)果（如波形*.sdf、數(shù)據(jù)）并說(shuō)明是否達(dá)到設(shè)計(jì)意圖。</p><p><b>　　時(shí)間安排

3、：</b></p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要3</b&

4、gt;</p><p>　　Abstract4</p><p>　　1數(shù)字鐘的原理及分析5</p><p>　　1.1時(shí)間計(jì)數(shù)器電路5</p><p>　　1.1.1 74LS90功能介紹6</p><p>　　1.1.2秒計(jì)數(shù)單元7</p><p>　　1.1.3分計(jì)數(shù)單元8<

5、;/p><p>　　1.1.4時(shí)計(jì)數(shù)單元8</p><p>　　1.2譯碼驅(qū)動(dòng)電路9</p><p>　　1.3數(shù)碼管顯示10</p><p><b>　　2設(shè)計(jì)目的12</b></p><p>　　3用Protel 99 SE進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)12</p><p>

6、　　3.1設(shè)置原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境12</p><p>　　3.2放置元件12</p><p>　　3.3原理圖布線(xiàn)14</p><p>　　3.4編輯和調(diào)整15</p><p>　　3.5檢查原理圖16</p><p>　　3.6生成網(wǎng)絡(luò)表17</p><p>　　4用Protel 99

7、 SE進(jìn)行印刷電路板的設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.2加載網(wǎng)絡(luò)表17</p><p>　　4.3元器件布局17</p><p>　　4.4自動(dòng)布線(xiàn)17</p><p>　　4.5編輯和調(diào)整17</p><p><b>　　4.6鋪地17</b></p><p&g

8、t;　　5用Protel 99 SE對(duì)原理圖進(jìn)行仿真17</p><p>　　6元器件材料清單的生成17</p><p>　　7設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及解決方法17</p><p><b>　　8綜合總結(jié)17</b></p><p>　　9參考文獻(xiàn)資料17</p><p><b>　　摘

9、要</b></p><p>　　Protel 99 SE是澳大利亞Protel Technology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

10、圖工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　Protel 99 SE 主要有兩大部分組成，每一部分個(gè)有幾個(gè)模塊。第一部分是電路設(shè)計(jì)部分，主要有：原理圖設(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元件編輯器，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)，

11、主要有：電路仿真系統(tǒng)，包括一個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)/?；旌闲盘?hào)電路仿真器，能在原理圖基礎(chǔ)上進(jìn)行連續(xù)的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)仿真?？删幊踢壿嬈骷O(shè)計(jì)，包括一個(gè)文本編輯器，用于編譯和仿真設(shè)計(jì)結(jié)果的PLD設(shè)計(jì)以及觀(guān)察仿真結(jié)果的波形。</p><p>　　在Protel 99 se電路設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)過(guò)程中 , 基本概念的理解和掌握是重中之重，只有這樣，設(shè)計(jì)思路才能清晰，設(shè)計(jì)才能規(guī)范。本設(shè)計(jì)以能顯示時(shí)、分、秒的數(shù)字鐘為例來(lái)介紹Protel

12、 99 se的使用方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：Protel 99 SE；Sch；PCB；仿真；數(shù)字鐘</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Protel 99 SE is a whole 32-bit circuit design software launched by the compa

13、ny of Protel Technology in Australia .This software is powerful and easy to use ,and it is also has a friendly interface . Using this software ， designers can easily design the circuit diagram and draw circuit diagr

14、am design element. Due to its high scalability and integrity ,once launched ,it is accepted by all users immediately, and soon became the world's most popular PC platforms of electronic design automation softw</p&

15、gt;<p>　　Protel 99 SE has two major components ,and every part has a few modules . The first part is the part of the circuit design, the design principle is: the system, including the principle diagram editor Sch

16、of the design principle diagram ,components editors used to modify and generate principle diagram components ,and various reports Schlib generator . PCB design system ,including circuit board editor PCB and component pac

17、kaging editor PCBLib . The second part is circuit simulation and programmabl</p><p>　　In the learning process of Protel 99 SE ,the understanding and mastering of the basic concept is the most important . Onl

18、y in this way can design ideas be clear, the design be normalized. To introduce the method of using Protel 99 SE , this design use a digital clock as an example.</p><p>　　Protel 應(yīng)用實(shí)踐過(guò)程</p><p>　　

19、1數(shù)字鐘的原理及分析</p><p>　　數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率(1HZ)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。其系 統(tǒng) 由 石 英 晶 體 振 蕩 器 、 分 頻 器 、 計(jì) 數(shù) 器 、 譯 碼 器 、 顯 示 器 及 校 時(shí) 電 路 組成 ， 數(shù) 字 鐘 系 統(tǒng) 組 成 框 圖 如 圖 1.1所 示 ，</p><p>　　圖1.1 數(shù)字鐘系統(tǒng)組成框圖</p><p>　

20、　由于本次實(shí)驗(yàn)所使用的是標(biāo)準(zhǔn)頻率(1HZ)的連續(xù)脈沖，故石英晶體振蕩器電路及分頻電路不予考慮。為使仿真能順利進(jìn)行，校時(shí)電路也不做討論。下面就時(shí)間計(jì)數(shù)器電路、譯碼驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)碼管三部分展開(kāi)分析。</p><p>　　1.1時(shí)間計(jì)數(shù)器電路</p><p>　　時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成,其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為

21、60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為24進(jìn)制計(jì)數(shù)器.</p><p>　　六十進(jìn) 制 計(jì) 數(shù) 器 可 由 一 個(gè) 十 進(jìn) 制 計(jì) 數(shù) 器 和 一 個(gè) 六 進(jìn) 制 計(jì) 數(shù) 器 連 起 來(lái) 構(gòu) 成 。 可 選 用 兩 片 集成 電 路 74LS90 串 起 來(lái) 構(gòu) 成 “ 秒 ” 、 “ 分 ” 計(jì) 數(shù) 器 。 也 可 用 兩 片 74LS160 十 進(jìn) 制 計(jì) 數(shù) 器 構(gòu) 成 。本實(shí)驗(yàn)采用的是74LS90，下面介

22、紹一下它的性能。</p><p>　　1.1.1 74LS90功能介紹</p><p>　　74LS90的引腳圖如圖1.1.1a所示，它由四個(gè)觸發(fā)器及附加門(mén)組成，有兩個(gè)時(shí)鐘脈沖輸入端、。兩個(gè)清零輸入端Ro(1)、Ro(2)，兩個(gè)置“9”輸入端R9(1)、R9(2)，四個(gè)輸出端QD、QC、QB、QA，兩個(gè)NC端(空腳)。74LS90的功能表如圖1.1.1b</p><p&

23、gt;　　圖1.1.1a 74LS90的引腳圖</p><p><b>　　所示，</b></p><p>　　圖1.1.1b 74LS90的功能表</p><p>　　從功能表我們便清楚地知道，利用74LS90的Ro(1)、Ro(2)和R9(1)、、、R9(2)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位和置位功能。當(dāng)R9(1)、、、R9(2)兩個(gè)輸入端全為“1”時(shí)，無(wú)論

24、Ro(1)、Ro(2)為何狀態(tài)，計(jì)數(shù)器置“9”；當(dāng)Ro(1)、Ro(2)都為“1”時(shí)，R9(1)、、、R9(2)中有一個(gè)為“0”時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。當(dāng)Ro、R9，輸入端都為低電平時(shí)，74LS90方可計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)功能如下：</p><p>　　①時(shí)鐘脈沖從A端輸入，從QA端輸出，則是二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　②時(shí)鐘脈沖從B端輸入，從QD、QC、QB。端輸出，則是異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。&l

25、t;/p><p>　?、郛?dāng)QA和CPB端相連，時(shí)鐘脈沖從A端輸入，從QD、QC，QB、QA端輸出，則是8421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　?、墚?dāng)A端和QD端相連，時(shí)鐘脈沖從B端輸入，從QD、Qc、QB、QA端輸出，則是5421碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　⑤利用置“0”端和置“9”端，可以實(shí)現(xiàn)N進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)N>10時(shí)，可用計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)反饋方式去實(shí)現(xiàn)

26、。</p><p>　　1.1.2秒計(jì)數(shù)單元</p><p>　　秒個(gè)位計(jì)數(shù)單元為１０進(jìn)制計(jì)數(shù)器，無(wú)需進(jìn)制轉(zhuǎn)換，只需將QA與CPB相連即可。CPA與１ＨZ秒輸入信號(hào)相連，ＱD可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與十位計(jì)數(shù)單元的CPA相連。</p><p>　　秒十位計(jì)數(shù)單元為６進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需要進(jìn)制轉(zhuǎn)換。當(dāng) CPA 輸 人 第 六 個(gè) 脈 沖 觸 發(fā) 時(shí) 這 時(shí) 輸 出 端 狀 態(tài)

27、為QDQcQBQA= 0110 ，Q B = Q C＝ 1 ， 合 起 來(lái) 的 信 號(hào) 分 別 送 入個(gè)十兩個(gè)計(jì)數(shù)器的 Ro（2） ， Ro（1）清零 端 ， 清 零 后 使 計(jì) 數(shù) 器 歸 零 ， 完 成 六 十 進(jìn) 制 計(jì) 數(shù) 功 能 ， 同 時(shí) ， 還 把 這 個(gè) 信 號(hào) 作 為 進(jìn) 位 信 號(hào) 輸 出 。60進(jìn)制的連接如圖1.1.2所示，</p><p><b>　　，</b>

28、</p><p>　　圖1.1.2 60進(jìn)制的連接圖</p><p>　　1.1.3分計(jì)數(shù)單元</p><p>　　分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)單元完全相同，也是分個(gè)位計(jì)數(shù)單元的ＱD作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與分十位計(jì)數(shù)單元的CPA相連，分十位計(jì)數(shù)單元的ＱB、 Q C合 起 來(lái) 的 信 號(hào) 分 別 送 入個(gè)十兩個(gè)計(jì)數(shù)器的 Ro（2） ， Ro（1

29、）清零 端 ， 清 零 后 使 計(jì) 數(shù) 器 歸 零 ，同 時(shí)還 把 這 個(gè) 信 號(hào) 作 為 進(jìn) 位 信 號(hào) 輸 出 。</p><p>　　1.1.4時(shí)計(jì)數(shù)單元</p><p>　　時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)仍與秒或個(gè)位計(jì)數(shù)單元相同，但是要求，整個(gè)時(shí)計(jì)數(shù)單元應(yīng)為24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，所以在兩塊74LS90構(gòu)成的100進(jìn)制中截取24，就得在24的時(shí)候進(jìn)行異步清零。</p><p&g

30、t;　　當(dāng)“時(shí)”個(gè)位計(jì)數(shù)器輸入端 CPA到 來(lái) 第 十 個(gè) 觸 發(fā) 信 號(hào) 時(shí) ， 計(jì)數(shù)器復(fù) 零 ， 進(jìn) 位 端ＱD向 “ 時(shí) ” 十 位 計(jì) 數(shù) 器 輸 人 進(jìn) 位 信 號(hào) ， 進(jìn) 行 “ 時(shí) ” 的 計(jì) 數(shù) 。當(dāng) 第 二 十 四 個(gè) 來(lái) 自 “ 分 ” 計(jì) 數(shù) 器 的 進(jìn) 位 信 號(hào) 到 來(lái) 時(shí) ， “ 時(shí) ” 個(gè) 位 計(jì) 數(shù) 器 的 輸 出 狀 態(tài)為 QDQcQBQA= 0100 , “ 時(shí) ” 十 位 計(jì) 數(shù) 器 的 輸 出 狀

31、 態(tài) 為 QDQcQBQA= 0010 ，這 時(shí)“ 時(shí) ” 個(gè) 位 計(jì) 數(shù) 器 的 Q C 和 “ 時(shí) ” 十 位 計(jì) 數(shù) 器 的 ＱB 輸 出 均 為 “ 1”, 把 這 兩 個(gè) 信 號(hào) 合 起 來(lái) ，分 別 送 到 個(gè) 和 十 計(jì) 數(shù) 器 的 清 零 端 Ro(1) 、 Ro(2) ， 計(jì) 數(shù) 器 清 零 后 完 成 二 十 四 進(jìn) 制 計(jì) 數(shù) 。其連接圖如圖1.1.4所示，</p><p>　　圖1.1.4

32、 24進(jìn)制的連接圖</p><p><b>　　1.2譯碼驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　譯 碼 是 編 碼 的 逆 過(guò) 程 。 也 就 是 把 給 定 的 代 碼 進(jìn) 行 翻 譯 ， 變 成 相 應(yīng) 的 狀 態(tài) 。 譯 碼 器 選 用74LS48 ， 它 是 4 線(xiàn) ～ 7 段 譯 碼 器 ／ 驅(qū) 動(dòng) 器 ， 輸 人 端 A3、 A2 、A1 、A0為 842

33、1 BCD 碼 輸 人 ， 有 上 拉 電 阻 。 因 此 在 與 LED 數(shù) 碼 管 連 接 時(shí) 不 需 再 外 接 限 流 電 阻 。 74LS48 的 譯 碼 輸 出 (Ya～Ye) 是高 電 平 有 效 ， 適 用 于 驅(qū) 動(dòng) 共 陰 極 LED 數(shù) 碼 管 。 74LS48 的 引 腳圖如圖1.2a所 示 ,字 形 顯 示 圖 如圖1.2b所 示 ,功能表如表1.2c所示，</p><p>　　圖1.2

34、a 74LS48 的 引 腳圖</p><p>　　圖1.2b 74LS48 的 字 形 顯 示 圖</p><p>　　表1.2c 74LS48功能表</p><p>　　當(dāng) 要 求 輸 出 0～15 時(shí) ， 消 隱 輸 人 “ ” 應(yīng) 為 高 電 平 或 開(kāi) 路 ； 滅 零 輸 入“ ” 和 測(cè) 試 燈輸 入 “ ” 都 必 須 在 無(wú) 效 電 平 狀 態(tài)

35、 ， 即 應(yīng) 為 高 電 平 。</p><p><b>　　1.3數(shù)碼管顯示</b></p><p>　　LED顯 示 器 件 有 共 陽(yáng) 極 和 共 陰 極 兩 種 。 選 用 共 陰 極 的 LC5011數(shù) 碼 管 作 為 顯 示 器 件 。 圖 1 .3所 示 為 LC5011的 引 線(xiàn) 端 子 排 列 圖 。</p><p>　　圖

36、1 .3 LC5011的 引 線(xiàn) 端 子 排 列 圖</p><p><b>　　2設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　掌握用PROTEL軟件畫(huà)原理圖、設(shè)計(jì)印制電路板及其仿真的方法。</p><p>　　(1)．熟悉原理圖的設(shè)計(jì)步驟；</p><p>　　(2)．繪制原理圖的方法；</p><p&g

37、t;　　(3)．網(wǎng)絡(luò)表及元件清單的生成；</p><p>　　(4)．雙面印制電路板（PCB）的布線(xiàn)流程；</p><p>　　(5)．原理圖元件庫(kù)及其PCB元件庫(kù)的創(chuàng)建；</p><p>　　(6)．原理圖的仿真及結(jié)果顯示。</p><p>　　3用Protel 99 SE進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)</p><p>　　電路

38、原理圖的設(shè)計(jì)是整個(gè)電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此電路原理圖要設(shè)計(jì)好，以免影響后面的設(shè)計(jì)工作。電路原理圖的設(shè)計(jì)一般有如下步驟：</p><p>　　3.1設(shè)置原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境</p><p>　　進(jìn)入Protel 99 SE界面，執(zhí)行菜單File/New命令，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，然后再選擇File菜單下的new...,則彈出如下對(duì)話(huà)框，從框中選擇原理圖服務(wù)器</p><p>　　（S

39、chematic Document）圖標(biāo)，雙擊該圖標(biāo)，建立原理圖設(shè)計(jì)文檔。雙擊文檔圖標(biāo)(設(shè)計(jì)所設(shè)的文件名為XIN.Sch)，進(jìn)入原理圖設(shè)計(jì)主界面。執(zhí)行菜單Design/Options和Tool/Preferences，設(shè)置圖紙大小、捕捉柵格、電氣柵格等。</p><p><b>　　3.2放置元件</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)管理器中選擇Browse SCH頁(yè)面

40、，在Browse區(qū)域中的下拉框中選擇Library，然后單擊ADD/Remove按鈕，彈出的如下窗口，在窗口中尋找Protel 99 </p><p>　　SE子目錄，在該目錄中選擇Library＼SCH路徑，在元件庫(kù)列表中選擇所需的元件庫(kù)，比如Miscellaneous devices ddb，TI Databook庫(kù)等，單擊ADD按鈕，即可把元件庫(kù)增加到元件庫(kù)管理器中。為便于仿真，此設(shè)計(jì)選擇Sim元件庫(kù)。根據(jù)

41、此實(shí)驗(yàn)電路的需要，到元件庫(kù)中找出所需的元件，然后用元件管理器的Place按鈕將元件放置在工作平面上（在擺放的過(guò)程中，可以通過(guò)SPACE、X、Y</p><p>　　三種鍵來(lái)改變?cè)姆胖梦恢?，其中SPACE鍵是讓元件作90°的旋轉(zhuǎn)，X鍵使元件左右對(duì)調(diào)，即以自光標(biāo)為軸作水平對(duì)調(diào)，Y鍵使元件上下對(duì)調(diào)，即以自光標(biāo)為軸作垂直對(duì)調(diào)），再根據(jù)元件之間的走線(xiàn)把元件調(diào)整好。</p><p>　　

42、根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)字鐘的需要，實(shí)驗(yàn)從Sim元件庫(kù)中選取了74LS90、74LS48及AMBERCC各6個(gè)，二輸入與門(mén)74F08三個(gè)，脈沖IPULSE一個(gè)；在Simulate中選擇一個(gè)+5V電源；在電源實(shí)體Power Objects中選擇 （地線(xiàn)）。</p><p><b>　　3.3原理圖布線(xiàn)</b></p><p>　　利用Protel 99 SE提供的各種工具（常用的有

43、三個(gè)工具條，分別為數(shù)字實(shí)體Digital Objects、繪圖工具條Drawing Tools、連線(xiàn)工具條Writing Tools）、指令進(jìn)行布線(xiàn)，將工作平面上的器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)完整的電路原理圖。本設(shè)計(jì)的電路圖XIN.Sch如下圖所示，</p><p><b>　　3.4編輯和調(diào)整</b></p><p>　　利用Protel 99

44、SE 所提供的各種強(qiáng)大的功能對(duì)原理圖進(jìn)一步調(diào)整和修改，以保證原理圖的美觀(guān)和正確。同時(shí)對(duì)元件的編號(hào)、封裝進(jìn)行定義和設(shè)定，更改元件屬性等。由于相同元件較多，可選擇Tools /Annotate(注釋)，彈出如下對(duì)話(huà)框， </p><p>　　選擇你想要的排序方式對(duì)元件進(jìn)行自動(dòng)編號(hào)。用鼠標(biāo)雙擊任一個(gè)元件都會(huì)彈出元件的屬性對(duì)話(huà)框。Lib Ref：元件樣本，修改此項(xiàng)將直接替換原有的元件，元件樣本名不會(huì)顯示在元件圖上；F

45、ootprint：元件的封裝方式（元件的封裝是指設(shè)計(jì)PCB時(shí)，根據(jù)實(shí)際元件尺而定義的焊點(diǎn)，另外還附加一些屬性和元件外觀(guān)的符號(hào)，需要注意的是每個(gè)元件的Footprint必須要添上相應(yīng)的封裝號(hào)）；Designator:設(shè)置元件的序號(hào)；Part Type:設(shè)置元件參數(shù)值。下圖為74LS90的屬性設(shè)置對(duì)話(huà)框，</p><p><b>　　3.5檢查原理圖</b></p><p&g

46、t;　　使用Protel 99 SE 的電氣規(guī)則，即執(zhí)行菜單命令Tools/ERC對(duì)畫(huà)好的電路原理圖進(jìn)行電氣規(guī)則檢查。主要是檢查電路中是否有電氣特性不一致的情況（如元件的序列號(hào)重復(fù)），ERC檢查依據(jù)問(wèn)題的嚴(yán)重性分別以錯(cuò)誤（Error）或警告（Warning）信息來(lái)提示用戶(hù)。</p><p>　　選擇Tools菜單下的ERC項(xiàng)，則彈出如圖3.5a對(duì)話(huà)框，直接點(diǎn)擊OK即可進(jìn)行ERC檢查。ERC檢查文件時(shí)，如果有問(wèn)題將

47、用坐標(biāo)標(biāo)注重名元件的位置。返回電路原理圖，改正錯(cuò)誤的元件屬性后，再次進(jìn)行ERC檢查。正確結(jié)果如圖3.5b所示，</p><p><b>　　圖3.5a</b></p><p><b>　　圖3.5b</b></p><p><b>　　3.6生成網(wǎng)絡(luò)表</b></p><p>

48、　　網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)和印刷電路板設(shè)計(jì)之間的橋梁,是PCB中自動(dòng)布線(xiàn)的靈魂。所以必須生成網(wǎng)絡(luò)表。</p><p>　　選取Design設(shè)計(jì)菜單下的Create Netlist選項(xiàng)則會(huì)彈出如下對(duì)話(huà)框，</p><p>　　點(diǎn)擊OK就可生成網(wǎng)絡(luò)表文件XIN.NET,如下圖所示，</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)表文件包含兩種內(nèi)容：一對(duì)方括號(hào)之間表示一個(gè)元件的屬性，有序號(hào)、封

49、裝號(hào)和參數(shù)；一對(duì)圓括號(hào)之間是通過(guò)一個(gè)點(diǎn)的連接線(xiàn)，包括從哪各點(diǎn)出發(fā)，接到哪里。</p><p>　　至此，電路圖XIN.Sch全部完成（在進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)前，一定要將網(wǎng)絡(luò)表文件讀清楚）。</p><p>　　4用Protel 99 SE進(jìn)行印刷電路板的設(shè)計(jì)</p><p>　　電路設(shè)計(jì)的最終目的是為了設(shè)計(jì)出電子產(chǎn)品，而電子產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)是通過(guò)印刷電路板來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Prot

50、el 99 SE為設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)完整的電路板設(shè)計(jì)環(huán)境，使電路設(shè)計(jì)更加方便有效。應(yīng)用Protel 99 SE設(shè)計(jì)印刷電路板過(guò)程如下：4.1創(chuàng)建PCB文件</p><p>　　執(zhí)行菜單File/New命令，彈出如下對(duì)話(huà)框，從框中選擇PCB設(shè)計(jì)服務(wù)器（PCB Document）圖標(biāo)，雙擊該圖標(biāo)，建立PCB設(shè)計(jì)文檔。雙擊文檔圖標(biāo)，進(jìn)入PCB設(shè)計(jì)服務(wù)器界面。如下圖所示，</p><p>　　此界

51、面同Sch設(shè)計(jì)主界面相似，但地步增加了板層標(biāo)簽，用來(lái)在設(shè)計(jì)時(shí)快速地選擇板層。板層就是電路文件中可分層顯示的電路板結(jié)構(gòu)圖，不同類(lèi)板層尤其專(zhuān)用的使用意義。如有些板層可以進(jìn)行實(shí)體銅膜走線(xiàn)，有的板層沒(méi)有電氣性質(zhì)，純粹是為了在電路板上標(biāo)注說(shuō)明文字。板層的概念很重要，制作PCB時(shí)一定要對(duì)所用的板層有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　下面再介紹一些與PCB相關(guān)的名詞。板框：就是規(guī)范自動(dòng)放置和自動(dòng)布線(xiàn)功能的合法區(qū)域，在此規(guī)定的

52、區(qū)域內(nèi)放置元件和布線(xiàn)。飛線(xiàn)：常稱(chēng)之為預(yù)拉線(xiàn)，是引入網(wǎng)絡(luò)表后，布線(xiàn)之前，系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系生成的一種虛擬的線(xiàn)，只表示一種連接關(guān)系。銅膜走線(xiàn)：簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)線(xiàn)，是實(shí)際存在的，用來(lái)連接各個(gè)焊點(diǎn)，是印刷電路板較重要的部分，印刷電路板的設(shè)計(jì)都是如何布置導(dǎo)線(xiàn)來(lái)進(jìn)行的。焊點(diǎn)：用來(lái)放置焊錫、連接導(dǎo)線(xiàn)和零件的引腳。導(dǎo)孔：連接不同板層間的導(dǎo)線(xiàn)孔。</p><p><b>　　4.2加載網(wǎng)絡(luò)表</b></p>

53、<p>　　在設(shè)計(jì)工作區(qū)的板層標(biāo)簽上選擇KeepOutLayer（這是一個(gè)在閉合板框內(nèi)支持自動(dòng)布線(xiàn)的層），然后選擇工具條Placement Tools上的按鈕，畫(huà)邊框（邊框按系統(tǒng)設(shè)定的顏色應(yīng)是紫色）。此時(shí)畫(huà)的只是一個(gè)粗略的邊框，雖然沒(méi)必要太精確，但不能太大。待到布線(xiàn)完成后，再來(lái)畫(huà)精確的邊框。</p><p>　　執(zhí)行菜單Design/Load Nets命令，然后在彈出的窗口中單擊Browse按鈕，再在

54、彈出的窗口中（如下圖4.2a所示）選擇電路原理圖設(shè)計(jì)生成的網(wǎng)絡(luò)表文件XIN.Net，若出現(xiàn)錯(cuò)誤提示，必須更改錯(cuò)誤。圖4.2b是更改后沒(méi)有錯(cuò)誤的對(duì)話(huà)框，</p><p><b>　　圖4.2a</b></p><p>　　單擊Execute鍵，元件就會(huì)加載到工作區(qū)上。</p><p><b>　　圖4.2b</b></

55、p><p><b>　　4.3元器件布局</b></p><p>　　Protel 99 SE既可以進(jìn)行自動(dòng)布局也可以進(jìn)行手工布局，執(zhí)行菜單命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自動(dòng)布局。布局是布線(xiàn)關(guān)鍵性的一步，為了使布局更加合理，多數(shù)設(shè)計(jì)者都采用手工布局方式。</p><p>　　先把重疊的元件拖開(kāi)（當(dāng)用鼠標(biāo)左鍵

56、點(diǎn)中任何重疊元件時(shí)，將彈出小的對(duì)話(huà)框，表示當(dāng)前點(diǎn)中的地方重疊了幾個(gè)元件）：當(dāng)移動(dòng)鼠標(biāo)到相應(yīng)的字體上，字全變藍(lán)，單擊鼠標(biāo)左鍵，便可獲取一個(gè)元件，然后再將其拖走。依據(jù)電路的功能及元件的大小，適當(dāng)?shù)臄[放元件。</p><p><b>　　4.4自動(dòng)布線(xiàn)</b></p><p>　　Protel 99 SE采用世界最先進(jìn)的無(wú)網(wǎng)格、基于形狀的對(duì)角線(xiàn)自動(dòng)布線(xiàn)技術(shù)。執(zhí)行菜單命令A(yù)u

57、to Routing/All，彈出如下窗口，并在彈出的窗口中單擊Route all</p><p>　　按鈕，程序即對(duì)印刷電路板進(jìn)行自動(dòng)布線(xiàn)。只要設(shè)置有關(guān)參數(shù)，元件布局合理，自動(dòng)布線(xiàn)的成功率幾乎是100%。自動(dòng)布線(xiàn)完成后，將彈出如下布線(xiàn)信息對(duì)話(huà)框，</p><p>　　它指出了布線(xiàn)的相關(guān)信息，如不先完成的程度、布了多少線(xiàn)、還有幾條沒(méi)布完、布線(xiàn)所用的時(shí)間。點(diǎn)擊OK，則布線(xiàn)完成。若對(duì)布線(xiàn)不滿(mǎn)意

58、，可在工具下拉菜單上選“撤銷(xiāo)布線(xiàn)”，恢復(fù)飛線(xiàn)狀態(tài)后可重新布線(xiàn)。</p><p><b>　　4.5編輯和調(diào)整</b></p><p>　　邊框的修改一定要在KeepOutLayer來(lái)修改。自動(dòng)布線(xiàn)結(jié)束后，可能存在一些令人不滿(mǎn)意的地方，可以手工調(diào)整，把電路板設(shè)計(jì)得盡善盡美。首先，刪除不理想的布線(xiàn)，點(diǎn)擊Edit/Delete選項(xiàng)，光標(biāo)變成十字光標(biāo)，左鍵點(diǎn)擊要?jiǎng)h除的導(dǎo)線(xiàn)即可

59、刪除。刪除導(dǎo)線(xiàn)后，焊點(diǎn)間以飛線(xiàn)連接，然后選取不同的層如top layer(紅線(xiàn))、bottom layer(藍(lán)線(xiàn))，選擇來(lái)畫(huà)飛線(xiàn)之間連接的導(dǎo)線(xiàn)，注意同一層內(nèi)的導(dǎo)線(xiàn)不能交叉，直到將不滿(mǎn)意的導(dǎo)線(xiàn)改到滿(mǎn)意為止。布線(xiàn)結(jié)束后可適當(dāng)?shù)匦薷脑?shù)的位置，使布局看起來(lái)更加美觀(guān)。最后可得到下圖，</p><p>　　從圖紙中可以看出導(dǎo)線(xiàn)分為兩種顏色，系統(tǒng)默認(rèn)上層板的布線(xiàn)為紅線(xiàn)，底層線(xiàn)的布線(xiàn)為藍(lán)色。</p><

60、p><b>　　4.6鋪地</b></p><p>　　將設(shè)計(jì)工作區(qū)的板層標(biāo)簽上由KeepOutLayer轉(zhuǎn)至TopLayer，再選擇工具欄上的按鈕，將會(huì)彈出如下對(duì)話(huà)框，如圖在Connect to Net中選擇GND,點(diǎn)擊</p><p>　　OK，鼠標(biāo)將變成光標(biāo)，用光標(biāo)將邊框在畫(huà)一遍，則會(huì)得到如下所示的PCB的頂層。</p><p>　

61、　將設(shè)計(jì)工作區(qū)的板層標(biāo)簽上由KeepOutLayer轉(zhuǎn)至BottomLayer，步驟與生成PCB的頂層一樣，最后得到的PCB的底層如下圖所示。</p><p>　　這樣就完成了一個(gè)從原理圖到印刷電路板的設(shè)計(jì)。</p><p>　　5用Protel 99 SE對(duì)原理圖進(jìn)行仿真</p><p>　　執(zhí)行菜單Simulate下的Run命令，若有錯(cuò)誤，則要根據(jù)給出的錯(cuò)誤提示

62、對(duì)原理圖進(jìn)行修改，知道沒(méi)有錯(cuò)誤為止。這時(shí)執(zhí)行上述命令則會(huì)得到如下的仿真圖，</p><p>　　此圖中，netu6_13、12、11、10、9、15、14仿真出來(lái)的波形相對(duì)應(yīng)與數(shù)碼管的七個(gè)引腳a、b、c、d、e、f的波形（前5s內(nèi)的）。</p><p>　　6元器件材料清單的生成</p><p>　　執(zhí)行Report/Bill of Material命令，則可生成如

63、下元器件清單，</p><p>　　7設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及解決方法</p><p>　　雖然Protel 99 SE功能強(qiáng)大，人機(jī)界面友好，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往遇到一些問(wèn)題。  (1)生成的印刷電路板圖與電路原理圖不相符，有一些元件沒(méi)有連上。這種情況時(shí)有發(fā)生，問(wèn)題出在原理圖上，原理圖看上去是連上了，但畫(huà)圖不符合規(guī)范，導(dǎo)致未連接上。不規(guī)范的連線(xiàn)有：①連線(xiàn)超過(guò)元器件的斷點(diǎn)；②連線(xiàn)的兩

64、部分有重復(fù)。  解決方法是在畫(huà)原理圖連線(xiàn)時(shí)，應(yīng)盡量做到：①在元件端點(diǎn)處連線(xiàn)；②元器件連線(xiàn)盡量一線(xiàn)連通，少出現(xiàn)直接將其端點(diǎn)對(duì)接上的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。  (2)在印刷電路板設(shè)計(jì)中裝入網(wǎng)絡(luò)表時(shí)元器件不能完全調(diào)入。原因有：①原理圖中未定義元件的封裝形式；</p><p>　?、谟∷㈦娐钒宸庋b的名稱(chēng)不存在，致使在封裝庫(kù)中找不到；③封裝可以找到，但元件的管腳名稱(chēng)與印刷電路板庫(kù)中封裝的管腳名稱(chēng)不一

65、致。  解決方法：①到網(wǎng)絡(luò)表文檔中查找未定義封裝的元件，補(bǔ)上元件封裝；②確認(rèn)印刷電路板元件封裝庫(kù)是否已調(diào)入，同時(shí)檢查原理圖中元件封裝名稱(chēng)是否與印刷電路板元件封裝庫(kù)中的名稱(chēng)是否一致；③將印刷電路板元件封裝庫(kù)中的元件修改成與原理圖中定義的一致。如74LS90的管腳名稱(chēng)在原理圖中定義為1，2，3，而在印刷電路板封裝庫(kù)中焊盤(pán)序號(hào)定義為E，B，C，必須修改印刷電路板封裝庫(kù)中的74LS90管腳名稱(chēng)，使之與原理圖中定義的74LS9

66、0管腳名稱(chēng)一致。</p><p><b>　　8綜合總結(jié)</b></p><p>　　隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，電路設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，手工設(shè)計(jì)越來(lái)越難以適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要，Protel 99 SE以其強(qiáng)大的功能、快捷實(shí)用的操作界面及良好的開(kāi)放性，為設(shè)計(jì)者提供了現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)手段，使設(shè)計(jì)者能快捷、準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)出滿(mǎn)意的電路原理圖和印刷電路板，不愧是從事電路設(shè)計(jì)的一個(gè)良好的工具。

67、</p><p>　　通過(guò)這次Protel 99 SE電路設(shè)計(jì)與制版實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)，讓我了解了制作與編輯元件電路原理圖元器件庫(kù)的方法—設(shè)計(jì)電路原理圖的方法—對(duì)該電路原理圖進(jìn)行電氣規(guī)則測(cè)試的方法—生成該電路原理圖的網(wǎng)絡(luò)表文件的方法—生成該電路原理圖的元器件材料清單列表的方法；制作與修改PCB元件封裝的方法—設(shè)計(jì)PCB圖的方法及電路原理圖仿真的方法。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，自然會(huì)存在

68、不少問(wèn)題，通過(guò)請(qǐng)教老師和與同學(xué)們進(jìn)行交流，最終還算順利的完成了此次的課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候有些地方很可能還不夠完善，這一點(diǎn)請(qǐng)老師諒解。通過(guò)這次學(xué)習(xí)，讓我對(duì)如何運(yùn)用Protel 99 SE進(jìn)行電路原理圖和印刷電路板設(shè)計(jì)及原理圖的仿真都有了一定程度的了解，而且增強(qiáng)了自己的實(shí)踐動(dòng)手能力。所以說(shuō)，坐而言不如立而行，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。</p><p><b>　　9參考文獻(xiàn)資料&

69、lt;/b></p><p>　　Protel99 入門(mén)與提高.趙品編著.人民郵電出版社.2000.11</p><p>　　Protel99 高級(jí)應(yīng)用.趙品編著.人民郵電出版社.2000.11</p><p>　　Protel 99 SE電路設(shè)計(jì)與仿真應(yīng)用</p><p>　　Protel99 SE電路設(shè)計(jì)與制版. 趙廣林. 北京：電

70、子工業(yè)出版社，2005</p><p>　　Protel 99 入門(mén)與提高.高鵬等編. 北京：人民郵電出版社，2003</p><p>　　Protel 99 高級(jí)應(yīng)用. 趙晶等編. 北京：人民郵電出版社，2003</p><p>　　Protel DXP 電路原理圖與PCB設(shè)計(jì). 郝文化. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>