protel应用实践课程设计说明书微机存储器系统设计

1、武汉理工大学protel应用实践课程设计说明书 protel应用微机存储器系统设计第一章 altium designer简介1.1 altium designer 软件的介绍altium designe 是altium澳大利亚公司推出的一个全32位的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，使用该软件的设计者可以容易地设计出电路原理图和画出元件设计电路板图。而且由于其高度的集成性与扩展性，一经推出，立即为广大用户所接受，很快就成为世界pc平台上最流行的电子设计自动化软件，并成为新一代电气原理图工业标准。altium designe主要有两大部分组成，每一部分个有几个模块，第一部分

2、是电路设计部分，主要有：原理设计系统，包括用于设计原理图的原理图编辑器sch,用于修改和生成原理图元件的原件编辑器，以及各种报表的生成器schlib。印刷电路板设计系统，包括用于设计电路板的电路板编辑器pcb以及用于修改，生成元件封装的元件封装编辑器pcblib。第二部分是电路仿真与可编程逻辑器件设计。altium designe采用数据库的管理方式。altium designe软件沿袭了protel以前版本方便易学的特点，内部界面与protel 99大体相同，新增加了一些功能模块，功能更加强大。新增的层堆栈管理功能，可以设计32个信号层，16个地电层，16个机械层。新增的3d功能让您在加工印

3、制版之前可以看到板的三维效果。增强的打印功能，使您可以轻松修改打印设置控制打印结果。altium designe容易使用的特性还体现在“这是什么”帮助，按下右上角的小问号，然后输入你所要的信息，可以很快地看到特性的功能，然后用到设计中，按下状态栏末端的按钮，使用自然语言帮助顾问。1.2 altium designer 软件的发展 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 软件的功能 1电路原理图设计绘制和编辑电路原理图等；制作和修改原理图元件符号或元件库等；生成原理图与元件库的各种报表。 2印制电路板设计印制电路板设计与编辑；元件的封装制作与管理；板型的设置与管理。 3. 设置原理图编辑界面的系统参数和工作环境为了适应不同用户的操作习惯，以及不同的项目的原理图格式需求，altium designer 允许用设置原理图编辑界面的的工作环境，例如设置网络的大小和类型以及鼠标指针类型等，其中大多数参数可以用系统默认值，但根据用户个人的习惯来适当调整环境设置，将会给设计者带来方便，显著提高设计效率

5、。在对原理图编辑界面进行调整后，用户还需要对原理图的图纸尺寸进行设置，以满足图纸使用者的要求，图纸的格式、规格要根据实际情况进行选择，良好的图纸格式会使图纸管理工作变得更加轻松。尤其是在一个项目汇总包含多张原理图时候。 4.布置元件并调整元件属性和布局这一步是原理图设计的关键，用户根据实际电路的需要，选择合适的电子元件，然后载入包含所需元件的集成元件库，从元件库中提取元件放置到原理图纸上，同时还需设定零件的标识、封装等属性。 5. 原理图布线原理图布线就是利用“wiring”工具栏的连线工具将图纸上的独立元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图。 6. 检查、仿真、校对及线

6、路调整当原理图绘制完成以后，用户还需要利用系统所提供的各种工具对项目进行编译，找出原理图中的错误，进行修改。如果需要，也可以在绘制好的电路图中添加信号进行软件模拟仿真，检验原理图的功能。 7. 输出报表，保存文件原理图校对结束后，用户可利用系统提供的各种报表生成服务模块创建各种报表，例如网络列表、元件列表等。为后续的pcb设计做准备。获得报表输出后，保存原理图文档或打印输出原理图，设计工作结束。 altium designer 运行图第二章 原理图设计2.1 绘制原理图按照微机存储器系统的原理图话protel 原理图。具体步骤为： (1) 新建原理图：file/new/schematic/my

7、sheet.schdoc （2）放置元件： place/part/find/6264.schlib; place/part/find/2764.schlib(原理图元件库及封装见第三章)（3）连接元件、放置总线、添加网络标号、放置端口，如下图2.1所示图2.1 (画图工具)（4）将原理图追加到工程里面:新建工程：file/new/project/pcb.prjpcb 追加原理图：pcb.prjpcb/add existing to project/mysheet.schdoc （5）编译原理图：project/compile document mysheet.schdoc（6）对列出来的错误进

8、行修改 system/messages 然后修改具体图形见附件一。2.2 原理图网络表对做好的原理图做了电气规格检查无错后，生成原理图网络表:design/netlist for project/protel,系统自动生成在当前项目文件下添加一个与项目文件同名的网络表文件。双击该文件，即可把 工作窗口切换到显示网络表文件的状态，网络表文件内容见附件四。2.3原理图元件表 reports/bill of materials,系统会生成一个*.xls 文件，该文件就是原理图的元件表。原理图元件表内容见附件五。第三章 原理图元件库及封装元件库3.1 6264和2764芯片的原理图和封装本实验设计涉及

9、四个芯片，型号分别为：6264、6264、2764、2764。首先需要自己制作两个原理图库，然后在网上查芯片的属性引脚个数，最后封装元件库。具体步骤为: （1）新建原理图库：file/new/schematic library （2）根据原理图画元件的原理图库，如下图3.1和图3.2所示 图3.1 （2764） 图3.2（6264）（3）新建pcb库：file/new/pcb library（4）根据芯片的属性画原件的封装（5）保存元件封装名字分别为6264.pcblib和2764.pcblib （6）为元件添加封装：add footprint/browse libraries 找到画好的封装

10、添加进去就可以了（7）保存元件的原理图库名字分别为6264.schlib和2764.schlib这样做好的元件就可以放到原理图中运用了。具体封装图形见附录二3.2 dyp red-ca数码管元件库及封装 led数码管根据led的接法不同分为共阴和共阳两类，了解led的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。右图是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。 将多只led的阴极连在一起即为共阴式，而将多只led的阳极连在一起即为共阳式。以共阴式为例，如把阴极接地，在相应段的阳极接上正电源，该段即会发光

11、。当然，led的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。假如我们将"b"和"c"段接上正电源，其它端接地或悬空，那么"b"和"c"段发光，此时，数码管显示将显示数字“1”。而将"a"、"b"、"d"、"e"和"g"段都接上正电源，其它引脚悬空，此时数码管将显示“2”。显示工作原理图如图3.3所示。图3.3 (数码管工作原理)画数码管的元件库步骤如下：（1） 新建原理图库：file/new/schematic li

12、brary（2） 根据原理图画元件的原理图库，其中数码管的发光段用中的“放置多边形”工具画。（3） 修改发光段的颜色，双击发光段,出现下图3.4所示对话框，把填充图3.4（修改发光段颜色）颜色和边界颜色改为红色，即得到数码管的原理图如下图3.5所示，保存原理图库。图3.5（数码管）（4）新建pcb库：file/new/pcb library。（5）根据元件属性画元件的焊盘 如下图3.6所示。其中焊盘间距为5.080mm，焊盘通孔尺寸为0.9mm，长宽间距都为1.5mm。图3.6（6）再画封装的边界和发光段，最终图形如图3.7所示图3.7（数码管封装）（7）保存好封装，然后为元件库添加封装，在原

13、理图元件库的左下角单击 会出现如下图3.8所示对话框，找到上面保存的封装单击ok键即可。图3.83.3 sw-6way 六路旋钮转换开关的元件库及封装 制作元件的原理图库的具体步骤如下：（1） 新建原理图库：file/new/schematic library（2） 根据原理图画元件的原理图库, 其中画端口用中的“放置引脚”工具，单击该工具后按“tab”键，弹出下图3.9所示对话框。图3.9 （4） 在上图对话框中把显示名称和标识后面“可见的”的“”去掉，把外部边沿改为“dot”。然后按照元件图画库即可。最后的结果如图3.10所示。图3.10画元件的封装具体步骤如下：（1） 新建pc

14、b库：file/new/pcb library。（2）根据元件属性设置元件焊盘的大下和间距，其中焊盘的个个值分别为：通孔尺寸为圆形0.9mm，宽和高都是1.5mm，焊盘间距为2.450mm，画好后的焊盘如下图3.10所示。图3.10（3）画封装的边界，最终图形如下图3.11所示。图3.11（4）保存好封装，然后为元件库添加封装，在原理图元件库的左下角单击 会出现如图3.8所示对话框，找到上面保存的封装单击ok键即可。3.4 res pack4 排阻的元件库及封装制作元件的原理图库步骤如下：（1）在画图之前先修改栅格属性，单击右键/options/document options弹出如下图3.1

15、1所示的对话框。把snap参数的10改为5。图3.12 （2）根据原理图画元件的原理图库, 其中画端口用中的“放置线”工具，单击该工具后按“tab”键，弹出下图3.13所示对话框。把线宽改成“smallest”颜色改成蓝色。图3.13 （3）画好后的电阻如下图3.14所示，在画他的引脚如图3.15所示。 图3.14 图3.15 画元件的封装步骤如下：（1） 新建pcb库：file/new/pcb library。（2） tools/component wizard/next出现下图3.16所示对话框，按图示修改属性。图3.16（3）单击上图next 后出现下图3.17所示对话框，把贴片高设为0

16、.45mm长设为2.4mm。（4）继续单击next，出现下图3.18所示对话框，把贴片间距改为0.635mm，长改为6.985mm。（5） 最后在出来的图中，把半圆弧去掉改成直线，就得到图3.19。（6）保存好封装，然后为元件库添加封装，在原理图元件库的左下角单击 会出现如图3.8所示对话框，找到上面保存的封装单击ok键即可。图3.17图3.18图3.19第四章 设计印制版电路图4.1 pcb环境设置 进入pcb系统后的第一步就是设置pcb设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型，版层参数，布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值，而且这些参数经过设置之后，符合个人的习惯，以后无须再去修改

17、。4.2 规划电路板 主要是确定电路版的边框，包括电路版的尺寸大小等等。需要注意的是，在绘制电路版地边框前，一定要将当前层设置成keep out层，即禁止布线层。4.3调入网络表文件和修改零件封装 封装：调出已画好的原理图文件，将四个芯片的footprint均改为“dip28”即可这一步是非常重要的一个环节，网络表是pcb自动布线的灵魂，也是原理图设计与印象电路版设计的接口，只有将网络表装入后，才能进行电路版的布线。在原理图设计的过程中，erc检查不会涉及到零件的封装问题。因此，原理图设计时，零件的封装可能被遗忘，在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。4.4 零件布局和布线具体

18、步骤：（1）.新建pcb：file/new/pcb/mypcb.pcbdoc(2).mysheet.schdoc/design/update pcb document mypcb.pcbdoc(3).对pcb进行布局和布线，布局和布线都有手动和自动两种，我用的是自动布局和手动布线。布线工具如下图4.1和图4.2所示。图4.1 图4.2 4.5 drc检查选择tools 菜单下的“design rules check”选择run drc 钮，有错则改正。全部正确后存盘。4.6 产生分层图4.6.1 底层图具体过程为：design/board layers & colors 出现如下图4.

19、6.1所示对话框：图4.6.1 1选中上图中的bottom layer 不选top layer 、top overlay和bottom overlay，单击ok按钮后显示的就是底层图。具体图见附录三。4.6.2 顶层图 在上图中选中top layer 不选bottom layer 、top overlay和bottom overlay，单击ok后显示的就是顶层图。具体图见附录三。4.6.3 丝印层图在上图中选中top overlay和bottomlay 不选top layer和bottom layer,单击ok按钮后显示的就是丝印层。具体图见附件三。第五章 总结正所谓“纸上得来终觉浅，觉知此事

20、要躬行。”学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的。因此在学期末来临之际，我们迎来了protel课程设计。在整个设计过程中我懂得了许多东西，也培养了独立思考和设计的能力，树立了对知识应用的信心，相信会对今后的学习工作和生活有非常大的帮助，并且提高了自己的动手实践操作能力， 使自己充分体会到了在设计过程中的成功喜悦。虽然这个设计做的不怎么好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。在没有做课程设计以前，觉得课程设计只是对知识的单纯总结，但是通过这次课程设计发现自己的看法有点太片面，课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，也是对自己能力的一种提高，

21、通过这次课程设计使自己明白了原来的那点知识是非常欠缺的，要学习的东西还很多，通过这次课程设计，明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作和生活中都应该不断的学习，努力提高自己的知识和综合素质。希望以后像这样的课程设计在多一点。作为电路设计必须使用的软件，altium designer summer 09被现代电子设计者们广泛的使用，我们作为电子信息工程专业的学习者，理应熟练掌握这种实用性好、专业性强的软件。经过对altium designer summer 09一周的学习和应用，从开始的无法上手，到现在的马马虎虎，虽然不能说做的很好，但是自己看到了自己的进步，从这点上还是很高兴的。在整个设计过

22、程中，还是出现了很多的问题的。首先是绘制原理图时输入输出端口的选择，最初没有注意到通过修改属性可以控制端口的方向，导致选择一端进入的那个元件时没有找到。然后是画导线方面，最初选用的线全是line而非wire导致erc电气检查时出现各种错误。另外在绘制网络标号时，开始没有在芯片的引脚边画那一段导线，导致放置网络标号后网络标号与引脚上面的标号数字重合。其次还有erc检查中出现的“floating input pins on”错误，最后通过请教同学，修改了库文件的输入端口属性改正了错误。再是创建pcb电路板，这时错误又出现了，这时我才知道导入pcb前需要对元件设置footprint，即元件的封装。于

23、是我对它们进行封装，返回原理图文件将四个芯片的footprint均设置成dip28，再制作网络表导入pcb就没有错误了. 导入pcb的制作，pcb的制作有很多规则，首先要满足可行性，再是要节省，画出板的大小后，就可以将元件添加进去了，之后我选择的是自动布线，然后发现通过移动四块芯片的相对位置每次自动布线的结果也不一样。第六章 参考书目1 王彦平.protel99电路设计指南 清华大学出版社2000版.2 朱定华.protel 99 se原理图和印制板设计 清华大学出版社2007版.3 万华清.protel 99 se电路设计 人民邮电出版社2007版.4 无线电2006年合订本（下） 无线电杂

24、志社2007版.5 肖玲妮.protel 99 se印刷电路板设计教程 清华大学出版社2006版.6 赵景波 王劲松 滕敦朋.protel 2004电路设计从基础到实践 电子工业出版社2007版.第七章 附件附件一原理图：附件二 6264封装 2764封装附件三完整的pcb图顶层toplayer底层图bottomlayer丝印层图铺地图焊接图附件四原理图网络表：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