《电路设计与制板》课程教学大纲（本科）

1、电路设计与制板(Circuit Design and PCB Layout)课程代码：06410131学分：2.0学 时：32 （其中：讲课学时：26 实验学时：6 上机学时：0） 先修课程：物联网硬件基础、无线单片机与协议开发适用专业：物联网工程教 材：Wtium Designer 13电路设计标准教程，赵月飞、胡仁喜编著， 科学出版社，2015年12月。开课学院：计算机科学与通信工程学院一、课程性质与课程目标（-）课程性质电路设计与制板课程是物联网工程及相近专业的专业课。在学习了物联 网硬件基础、无线单片机与协议开发等课程后，学生通过本课程的学习，能够掌 握电路设计和印制电路板制作的基本知

2、识和技能，能够了解常见的电路元器件和 外围应用电路，了解印制电路板的构成和制作过程，了解常用的电路设计和制板 软件，掌握Altium Designer电路设计软件的基本使用方法和技巧，为从事物联 网设计和应用实现奠定基础。（二）课程目标课程目标L 了解和认识电路常用元器件的功能和基本参数，掌握运用软件 设计电路原理图和印制电路板器件库的方法；课程目标2： 了解和认识电路图符号，具有电路原理图分析与设计的基本能 力；课程目标3： 了解和认识印制电路板的结构，运用软件设计印制电路板；课程目标4：逐步培养学生的综合设计能力。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求

3、指标点4. 1、5.1和7. 2：附录2课程报告评分细那么工程优秀(100-90)良好(80-89)中等（7079）及格(60-69)不及格（60以下）设计文件40%设计正确 图形规范设计正确图基本规范设计正确 图不规范设计基本正 确 图基本规范原理图不正确 设计不规范报告格式20%工程齐全 格式清晰工程较齐全格式清晰工程较齐全 格式较清晰工程不够齐 全格式不够清 晰工程不齐全 格式混乱报告内容40%分析过程完 整，设计完善， 表达准确分析过程完 整，设计较完 善，表达较准 确分析过程基 本完整，设计 基本完善，表 达基本准确基本能够有 设计过程和 思路不能表达设计过程和思路.毕业要求4.1：

4、 了解物联网涉及学科的相关理论、方法和技术开展现状及趋势。.毕业要求5.1： 了解物联网领域的新工具、新技术，能够通过多种途径 获取有效信息和资源。.毕业要求7.2：理解物联网复杂工程问题中工程实践对环境和社会可持 续开展的影响，并理解应承当的责任和进行评价。程目标 毕业要求指焉课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4毕业要求4. 1VVVV毕业要求5. 1VVV毕业要求7. 2V课程内容与教学要求第一章 Altium Designer 概述 （一）课程内容.本课程的性质、学习方法、目的、任务。（讲授）.电路设计、制板和仿真的方法、流程和常用软件。（讲授）. Altium Designer的主

5、窗口、文件管理和常用编辑组件。（讲授） （二）教学要求具有电路设计、制板和仿真的基本知识。（三）重点与难点.重点（1）认识软件主界面和各个组件的功能和启动方法。（2）区分电路原理图、印制电路幅员。.难点Altium Designer软件的文件管理。第二章原理图设计（一）课程内容.原理图编辑器的界面简介。（讲授）.原理图图纸设置。（讲授）.加载元件库。（讲授）.放置元件。（讲授）.元件的电气连接。（讲授）（二）教学要求.具有原理图绘制的基本能力。. 了解元器件和其间的电气连接。（三）重点与难点.重点（1）电路原理图和兀器件的表小。（2）器件的放置和连接。.难点采用网络标号的器件连接方法。第三章原

6、理图的后续处理（一）课程内容.在原理图中添加PCB设计规那么。（讲授）.原理图的查错及编译。（讲授+案例）.打印与报表输出。（讲授+案例）（二）教学要求.具有原理图转化为PCB的基本知识。.能够运用Altium Designer完成电路查错。.能够根据原理图进行打印和报表输出。（三）重点与难点.重点（1）为原理图添加PCB设计规那么。（2）原理图的查错和编译。.难点PCB设计规那么的添加和原理图查错。第四章层次化原理图的设计（一）课程内容.层次原理图的设计方法。（讲授）.层次原理图之间的切换。（讲授+自学）（二）教学要求.掌握原理图的层次设计方法。. 了解原理图分解和分层次设计解决大工程的思想

7、。.具备层次设计的能力。（三）重点与难点.重点层次原理图的设计方法。.难点层次原理图的设计思想和层次分解。第五章印制电路板设计（一）课程内容.电路板物理结构及环境参数设置。（讲授+案例）.在PCB文件中导入原理图网络表信息。（讲授+案例）.元件的布局。（讲授+案例+实验）.电路板的布线。（讲授+案例+实验）.覆铜和补泪滴。（讲授+案例+自学）（二）教学要求.具有印制电路板的设计能力。.能够设计简单的PCB电路板。（三）重点与难点.重点（1）从原理图导入PCB。（2）元件的布局和布线。.难点电路板的布线。第六章电路板的后期处理（-*）课程内容.电路板的测量。（讲授+案例）. DRC检查。（讲授）

8、.电路板的报表输出。（讲授）.电路板的打印输出。（讲授）（二）教学要求. 了解Altium Designer环境提供的测量功能；. 了解设计规那么检查的功能和用法。.掌握电路设计环境的报表输出和打印功能。（三）重点与难点.重点（1）设计规那么检查电路图存在的问题；（2）元器件报表输出和电路图打印。.难点设计规那么检查分析设计存在的问题和解决方法。第七章创立元件库及元件封装（一）课程内容.创立原理图元件库。（讲授）.创立PCB元件库及封装。（讲授）.元件封装检错和元件封装库报表。（讲授+自学）.创立工程元件库。（讲授+自学）（二）教学要求了解元器件库的功能。了解PCB封装的类型。掌握原理图元件库

9、和PCB元件库的制作方法。（三）重点与难点.重点（1）原理图器件库的创立和制作。（2）印制电路板器件库的创立和制作。2.难点器件库的制作和集成。三、本课程开设的实验工程实验1单片机电路原理图设计编号实验工程名称学时类型要求支撑的课程目标1单片机电路原理图设计2验证必做课程目标2, 42单片机电路PCB图设计2验证必做课程目标3, 43自制元器件库2验证必做课程目标1, 41、实验目的(1)掌握用Altium Designer设计电路原理图的方法。(2)加深对电路元件引脚和功能的理解。2、实验主要内容(1)设计一个8051单片机的电路原理图。3、设备要求PC 机一台。(2)安装好 Altium

10、Designer 软件。实验2单片机电路PCB图设计1、实验目的(1)掌握印制电路板PCB图的设计方法和流程；(2)熟悉Altium Designer的PCB设计环境。2、实验主要内容(1)规划电路板的外形、尺寸，导入网络表。(2)根据单片机的电路原理图，进行电路布线和检查。3、设备要求PC 机一台。(2)安装好 Altium Designer 软件。实验3自制元器件库1、实验目的(1)熟悉Altium Designer元件制作过程。(2)进一步了解元器件的引脚和特性。2、实验主要内容(1)设计一个微处理器的原理图器件和PCB器件。3、设备要求PC 机一台。(2)安装好 Altium Desi

11、gnero四、学时分配及教学方法章教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂教学实验上机课外第一章2讲授、案例课程目标1第二章4讲授、案例、自学课程目标2, 4第二早2讲授、案例课程目标2, 4第四章22讲授、案例、实验课程目标2, 4第五章6讲授、案例、实验课程目标3, 4第六章22讲授、案例、实验课程目标3, 4第七章62讲授、案例、实验课程目标1, 4合计246五、课程考核(一)考核方式.课程考核方式包括课程报告、平时及作业情况考核和实验情况考核。.课程成绩:平时考核成绩xl5%+实验成绩xl5%+课程报告成绩x70%。 具体构成如下：考核方式 或途径考核要求考核权重备注平时成绩平

12、时作业：课后完成10-20个习题，主要考 核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握 程度，计算全部作业的平均成绩再按10%计 入总成绩。10%点名及课堂提问：以随机的形式，在每章内 容进行中或结束后，会随机提问，根据回答5%的正确度给分，结合平时的点名（缺一次扣 一分），最后按5%计入课程总成绩。实验成绩完成7个实验,主要考核学生利用实验设备 设计、验证逻辑电路的能力、掌握EDA工具 编程应用的能力并对实验结果进行分析的 能力，最后按15%计入课程总成绩。15%评分细那么见 附录1课程报告课程结束，布置一个电路设计的任务，学生 完成设计的原理图和PCB图，并提交设计报 告。70%详见附录2 报告

13、评分细 那么注：1.考核方式或途径主要包括课堂表现、平时作业、阶段设计报告、期中设计 报告、期末设计报告、大作业、小论文、工程设计和作品等。.考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、工程设计要求等。.实验工程考核要求需说明对预习报告、实验操作、实验报告等考核要求。.考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六 参考书目及学习资料1、AltiumDesigner 14电子线路板设计工程教程，彭远芳、张静、黄晓峰著, 清华大学出版社，2017年6月。2、Altium Designer 13电路设计、制板与仿真从入门到精通，陈学平编著， 清华大学出版社，2014年10月。3、Altium

14、Designer快速入门第二版，徐向民主编，北京航空航天大学出版 社，2011年4月。七 大纲说明1、采用多媒体教学。2、每次课后布置一些作业，主要是书中所附的习题与思考题。制定人：陈向益 审定人：熊书明 批准人：毛启容 2017年8月29日附录1:实验评价内容和评分细那么实验评价内容评分项 编号实验评价内容所占 比重要求1实验方案设计能力10%透彻把握实验任务，完成实验 方案2问题分析和求解能力60%制定实验方案或根据推荐实 验方案开展实验，对实验结果 进行分析、研究。3开发工具应用能力10%熟练掌握开发工具4实验总结能力10%表述实验得失成败，收获与不 足5报告认真，按时提交10%书写规范

15、、清晰，按时提交实验报告评分细那么（每次实验报告按100分计算）工程优良中及格不及格实验方案设计能力（10 分）能够根据计 算机部件的 功能，透彻把 握实验任务， 独立、正确设 计实验方案。（9-10 分）能透彻把握 实验任务，方 案设计完整， 有少许错误。（8分）不能透彻把 握实验任务， 方案设计不 完整。（7分）基本理解和 把握实验任 务和方案设 计。（6分）不能把握实 验任务，无 法独立完成 实验方案设 计。（6分以 下）问题分析和 求解能力 （60 分）实验结果正 确，分析正 确。（54-60 分）有少许错误。 （48-53 分）错误较多。（42-47 分）错误非常多。 （36-41 分）无法得到正 确的实验结 果。（36分以 下）开发工具应 用能力（10 分）熟练并正确 使用开发工 具。（9-10 分）正确使用开 发工具。（8 分）能独立使用 开发工