电子电路CAD实验指导书

1、文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.目 录实验一PROTELL软件的熟练使用2实验二利用PROTELL进行电路原理图的绘制3实验三利用PROTELL进行印刷电路板图的绘制5实验四利用PROTELL进行电路仿真7实验五用EWB对模拟电路进行绘制与仿真分析.9实验六用EWB对数字电路进行仿真分析.10实验七 用CPLD的图形输入方式进行电路图的绘制与波形仿真.12实验八 用CPLD的VHDL语言进行电路图的绘制与波形仿真13实验九 液晶显示设计实验.15实验一PROTELL软件的熟练使用1 .实验目的1 ） 了解该软件的操作界面组成。2）熟悉Protel99各菜单的

2、功能和命令,熟练使用PROTELL软件2、实验要求1）熟悉其基本操作。2 ）掌握零件库的挂卸和零件的查找等。3 ）掌握元器件的导线连接及走线方式。4 ） 了解元器件的属性如何设置。5）零器件的编辑3、实验设备计算机一台，PROTELL99以上级仿真软件一套装。4、实验步骤与内容1）设计文件打开、关闭、删除、恢复和改名。2 ） SCH界面的启动和认识，熟悉SCH主菜单和主工具栏、画原理图工具栏等。3 ）挂接卸载元器件库，主要挂接 Miscellaneous Devices.ddb. Protel Dos Schematic Libraries.ddb. Sim.ddb 等三个主要的零件库。4 ）

3、 SCH环境参数及图纸设置。主要设置图纸尺寸、栅格设置、打开/关闭 自动放置电气节点”功能等。5 ）查找零件、取用零件与零件操作。用三种方法进行零件的查找，比较他们 的不同；找到零件后，通过旋转和翻转来放置零件；放置零件后，对零件的操作 包括属性,连续放置相同的器件，序号递增;在放置小的集成芯片时，如SN7400 IC 里含有四个与非门，如何放置第一个单位零件或第二个单位零件等其他的零件.6 ）放置一个零件后，对零件进行操作，包括图件的点取、选取、复制和剪贴、 删除等等操作命令的熟练掌握。7 ）放置零件后，应将所有的零件连接起来。在连线的时候特别要注意的是连 接线路所用的具有电气特性的导线，而

4、不是一般线条，其次就是连接时，应将器 件的接脚的端点连接起来。连接线路的命令是place wire或用工具按钮，导线 的走线模式有五种，可以通过空格键来选择不同的走线模式，同时还能通过改变 导线的属性来选择不同宽度和不同颜色的导线。8）根据电路的特点,在两根导线产交叉处有两种可能,一种是在此有节点, 一种是在此没有实际的交叉，因此就应该在此处放置或取消节点。9 ）在电路基本绘制完后，应该放置电源符号与接地符号。通过命令place power port来放置电源或接地符号。10 ）对线路的文字叙述，则是通过放置及编辑网络名称来实现的。命令是 place net label.放置形式同放置元件一样

5、。11）选用一零件进行零器件的编辑,或是新做一个零器件，并对其进行属性设 定.4、预习要求1）认真复习知识要点所述内容。2）熟悉软件的界面内容,以备上机时加快软件的熟练程度。3）基本了解元器件属性字段的意思。5、思考题1）在放置电源或接地时，它们是同一个命令，该如何选择是放置电源或接地。2）在使用复合包装芯片时，该如何使用芯片里的单位零件。3）元器件的旋转和翻转分别通过什么功能键来实现。4 ）编辑一个新零件的步骤。实验二 利用PROTELL进行电路原理图的绘制1、实验目的1）学会用Protell99软件绘制电路原理图。2）了解数字电路的综合应用，包括振荡电路，计数器，译码器,显示电路 等.2、

6、实验要求1 ）按如图所示绘制八路彩灯循环控制电路。（也可以别选其他的电路）2 ）熟练掌握protell 99原理图的绘制。3 ）熟练掌握protell 99各元件参数的设置。4 ）熟练掌握protell 99网络表的形成。3、实睑设备计算机一台，PROTELL99以上级仿真软件一套装。4、实验步骤1）打开Client99se应用程序；2 ）新建一个设计文件：在文件菜单中选择新建设计，从所出现的对话框中 设置文件路径（e:dudebing）;3 ）在新件文件中选择文件类型：在文件菜单中选择新建文件,从所出现的 对话框中选择所要求的文件类型（Schematic Document）;4 ）在设计菜单

7、中选择添加/删除元件库,在所出现的对话框中选择元件库 文件（Miscellaneous Devices）;5 ）参照图2 - 1八路彩灯循环显示控制电路进行绘制，图如下所示；6 ）进行电气规则检查（ERC检查）；7 ）保存文件,退出程序。5、预习要求1 ）理解图所示电路的工作原理C2）统计图所示电路的元件种类和个数。3）在设置属性时，应如何为印刷电路板的设计做准备。6、思考题1 ）在绘制电路图的过程中，生成网络表出现错误时，检查是图中NE555 的管脚错误，我们该如何解决。2 ）在设置元器件的属性时，应设置哪能些参数，特别是对元器件外形封装 类型的选择该如何设置。3 ）在设计中，如何产生元器件

8、的明细报表，并在实验报告中列出。2 - 1 八路彩灯循环显示控制电路实验三 利用PROTELL进行印刷电路板图的绘制1、实验目的1）学会用Potell99软件通过电路原理图产生的网络表绘制印刷电路板图。2 ）通过对网络表的检查,如何从网络表的错误返回到SCH中对原理图进 行修改。2、实验要求1 ）熟练掌握protell 99印刷电路板图的绘制。（八路彩灯循环显示控制电 路的电路板图或其他的电路板图）2 ）熟练掌握protell 99各元件的封装的设置。3 ）熟练掌握protell 99自动布线。4 ）熟练掌握protell 99手动改线。3、实睑设备计算机一台，PROTELL99以上级仿真软件

9、一套装。4、实验步骤1洗使用SCH设计电路图确定元件排序没有问题、元件封装（footprint） 也都定义了，再通过程序所提供的ERC检查。2 ）利用SCH所提供的creat netlist功能产生网络表，同时也暂时结束了SCH的任务。3 ）进行PCB编辑器,首先定义板框，也就是板子的大小、板层数与理炉。 可利用程序所提供的板框向导，或切换到keepout laye板层，以placetrack命令，自行绘制板框。4 ）加载网络表（可利用design 一netlist命令）,网络表（或电路图） 如果错误，或接口上的问题,也将在此阶段中出现。而产生错误时，也可以根据 错误所在，回到SCH修改电路图

10、，重头再来。5 ）布置元件，这项工作是电路板设计中最基础的工作，也是最麻烦的事。6 ）定义设计规则、自动布线庙宇及自动布线，如有末完成，则改以手工 修改。7 ）完成布线后,就存盘及输出。5、预习要求1）预习板框和板层的设计2）熟习布线规则的定义以及如何排列元器件。3 ）熟习PCB环设计境以及如何建立设计文件。6、思考题1）在设计规则中分别定义双面板和单面板两种方式，进行布线。2）在绘制电路板图时，如果有三极管或二极管等器件时，该如何在网络 表中作修改。3）在实验报告中列出网络表文件,列出布线规则的定义。参照下图3 - 1所示的电路板图。（单面板走线）3 - 1 八路彩灯循环显示控制电路印刷电路

11、板图实验!1!利用PROTELL进行电路仿真1、实验目的1 ）加深对共射极放大电路输入、输出特性的理解。2 ）熟练掌握电路仿真的应用。2.实睑要求1 ）学习静态工作点的测量和调试方法。2 ）熟练掌握protell 99原理图的绘制。3 ）熟练掌握protell 99仿真参数的设置。4）观察Rbl、Rb2、Rc对静态工作点及交流放大特性的影响。3、实验设备计算机一台，PROTELL99以上级仿真软件一套装。4、实验步骤1 ）编辑电路原理图（如图所示4 - 1 ）在仿真操作前，先建立原理图文 件。在编辑过程中,电路图中所有元件的电气图形符号一律取自Design Explorer 99/Librar

12、y/Sch,f文件夹下的Sim.ddb仿真测试用元件电气图形符号 数据库文件包内相应的元件库文件；2）选择仿真方法和设置仿真方法和设置仿真参数：在原理图编辑窗口内, 单击Simulate菜单下的setup.命令进入Analyses Setup”仿真设 置窗口，选择仿真方式及仿真参数。Protell 99提供了 11种仿真方式。3 ）选择仿真分析方式。4 ）选择计算及要立即观察的信号。选择仿真过程需要计算的信号类型； 选择仿真后可立即观察到的信号；设置仿真参数并执行仿真操作；启动仿真计算 过程。5）将仿真得出的数据和波形记下,并分析实验结果的正确性。5、预习要求1 ）预习仿真参数的设定。2）预习

13、所提供的仿真方式，我们应采用哪能种仿真方式。6、思考题1）在仿真计算过程中，当发现设定的仿真方式或参数不正确时，该如何 处理。仿真电路图如图所示4 - 12）在实验报告中，包含电路原理图和仿真波形图，还要列出仿真参数的 仿真方式的选择。4 - 1共射极及大电路图实验五 用EWB对模拟电路进行绘制与仿真分析1、实睑目的1）加深对共发射极基本放大电路特性的理解。2 ）熟练掌握EWB的零件库和电源信号库。3 ）熟练掌握EWB的模拟虚拟仪器的参数设置和调试使用方法。4 ）熟练掌握EWB的对模拟电路的各种分析方法。2.实睑设备计算机一台，EWB5.0以上版本的仿真软件一套。3、实睑内容和要求1 ）用川8

14、仿真软件绘制如图5 - 1所示的电路图。2 ）学习静态工作点q的测量和调试方法。3 ）观察Rc和Rbl对静态工作点及交流放大特性的影响。1 ）连线如图5 - 1所示电路图线后,双击信号发生器图标,将面板图中的频 率改为1KHZ,关闭该面板图。双击示波器图标,打开示波器，启动电源开关, 用示波器观察输出波形，发现有什么现象？是什么失真？失真的程度如何?2）用万用表测试静态工作点，并计算相应的理论值，将结果填入表中，并分 析静态工作点的设置是否正常？表5 - 1静态工作点1bIcUcE测量值理论值3 ）调节电阻Rb和Rc可改变静态工作点的设置，进而改变放大器的动态范围，可风输出信号的大小发生了变化

15、，放大倍数变小了。4 ）当Rbl=60KQ和Rc=3KQ时，调节输入信号大小，观察输出信号的变化 情况。5、实睑思考题1 ）在绘制电路时,器件的连线该如何处理。2 ）在仿真过程中,函数发生器和滤波器的参数有哪些设置？3 ）在仿真过程中,滤波器的调试是否与实验室的调试过程一样？图5 - 1共射极基本放大电路实验六 用EWB对数字电路进行仿真分析1 .实验目的1）掌握对彩灯循环显示控制电路原理的理解。2 ）熟练掌握EWB的数字器件和模数器件的取用。3 ）熟练掌握EWB的数字虚拟仪器的参数设置和调试使用方法。4 ）熟练掌握EWB的对数字电路电路的仿真分析过程。2.实睑设备计算机一台，EWB5.0以上

16、版本的仿真软件一套。3、实验内容和要求1 ）用EWB仿真软件绘制如图6 - 1所示的电路图。2 ）掌握7490计算器和138译码器的工作原理及使用方法，并通过按F 1键, 了解其管脚的分配情况及其工作原理。4、实睑步骤与分析1）连线如图6 - 1所示电路图。该电路由555定时器、7490计数器和138 译码器组成。7490计数器的时钟信号由555振荡器电路提供，改变555的振荡 频率，即可改变计数器的计数快慢，即可控制彩灯闪烁的快慢。计数器输出端作 138译码器输入信号，计数器输出不同的数据，即可控制138译码器译码得到 8种不同的输出，控制彩灯的循环变化。图6 - 1 8路彩灯输出的彩灯循环

17、控制电路2）运行该电路观察发光二极管的闪烁情况。3 ）改变555的振荡器频率,重新运行电路，观察发光二极管的闪烁有何 变化。4 ）修改电路，使其彩灯有16路输出，目彩灯的闪烁无规则变化。5）给电路添加复位控制，复位按钮闭合彩灯输出，复位按钮断开彩灯熄灭。实验七 用CPLD的图形输入方式进行电路图的绘制与波形仿1、实验目的1 ）学习在MAX+PLUS 2下设计简单逻辑电路与功能仿真的方法。2 ）掌握CPLD软件开发系统MAX+PLUS2操作技巧。3 ）掌握在MAX+PLUS 2中绘制逻辑电路的零件的查找。4 ）熟练掌握MAX+PLUS 2中逻辑电路的设计过程。2、实验设备1 ）计算机一台，CPL

18、D软件开发系统MAX+PLUS 2 10.0版本的仿真软件一套。2 ） EDA仿真实验箱一台3、实睑内容和要求1 ）用MAX+PLUS 2仿真软件绘制如图7 - 1所示的电路图。2 ）对图形进行项目编译和项目校验，在项目校验中,进行功能仿真、时序 仿真；在进行时序分析时，判断输入输出间的延迟。3 ）进行项目编程，将设计的项目下载/配置到所选择的器件中去，在EDA 仿真实验箱中连线观察实验结果。图7 - 1 BCD译码器电路4、实睑思考题1 ）比较PROTELL、EWB、CPLD三种仿真软件，它们各有什么不同？2）在进行电路绘制完成后,必需进行什么引脚设置才能进行项目编译3 ）在进行时序仿真中,

19、叙述其步骤？4 ）在进行项目检验时，将选择哪种目标器件并写出各管脚锁定的管脚号。5、实验报告要求1）实验报告中包含有电路图，和时序仿真的波形图，并写出参数。2）报告中包含有管脚分配图。3）在EDA仿真实验箱中，该如何接线，并对结果进行分析。实验八 用CPLD的VHDL语言迸行电路图的绘制与波形仿真1 ）学习用VHDL硬件描述语言进行电路与功能仿真的方法。2 ）掌握混合设计输入的方法。3 ）掌握在MAX+PLUS2中顶层设计文件中如何取用VHDL实现的功能器件。4 ）熟练掌握下载/配置器件过程，并能在EDA实验箱中观察实验结果。2、实验设备1 ）计算机一台，CPLD软件开发系统MAX+PLUS2

20、10.0版本的仿真软 件一套。2 ） EDA仿真实验箱一台3 .实睑内容和要求1 ）用VHDL硬件描述语言设计如图7 - 1所示的电路图。2）取用由语言设计生成的器件,并对其进行项目编译和项目校验,在项 目校验中，进行功能仿真、时序仿真；在进行时序分析时，判断输入输出间的 延迟。3 ）进行项目编程，将设计的项目下载/配置到所选择的器件中去，在EDA仿真实验箱中连线观察实验结果。4、实验思考题1 ）在进行语言设计中,VHDL语言程序基本结构包括哪些?2 ）在本语言设计中，实体名称是什么？5.实验报告要求1 ）实验报告中包含有顶层文件（*.gdf），时序仿真的波形图，并写出参 数。2 ）报告中附有

21、BCD译码器的硬件语言描述程序（*.vhd）3 ）报告中包含有管脚分配图。4 ）在EDA仿真实验箱中，该如何接线，并对结果进行分析。实验九液晶显示设计实验一、实睑目的：1、了解液晶显示模块的工作原理。2、熟悉在控制系统中握手信号的作用。3、掌握LPM-ROM模块的使用方法。二、实验要求：设计并实现一个128*32的汉字图形液晶显示器的控制器，要求：能够显示几个液晶模块字库中的汉字和ASIC字符能够显示一个简单的图形（选做）三、硬件要求：4、主芯片 EPF1OK10L84-4。5、可变时钟源。6、液晶显示器7、一位拨码开关。四、实验预习：1、对于实验仪器上所使用的液晶模块使用说明请参看实验仪器附

22、录。整 个模块共有两个单元电路组成是控制器和存储器。2、控制器用来产生液晶模块所需的REQ和存储器地址信号。当BUSY信 号有效时（BUSY=T ）,停止输出地址；当液晶模块处于空闲状态（BUSY二 0）时，送地址信号，等待BUSY变为 T。当BUSY=T 时，使REQ二 0,并送出DOU7.0信号，数据传送结束。3、存储器主要用来存储液晶模块的命令，在同步时钟的作用下，数据同步 输出。该存储器可为ROM型，也可以为RAM型。当为ROM型时，具显示模 式及显示数据不可变，即只能显示固定的信息；为ROM型时，其显示模块及数 据可根据需要任意配置，即可显示出更为灵活及复杂的信息，如实时的波形显示 器等。LPM_FILE=LPUMWOFDS=LP tuCo UTDATA=U N R EG ISTE R ED lpm2width= LPturWIDTHyMD =LPM_ROM address inclock ” oilLPM_ROM具体设置:Used:addressLPM-WIDTHAD-l.0 ; qLPM-WIDTH-l.OUnuse