电路软件设计实习报告

电路软件设计实习报告学号：201027012姓名：张化迪班级：信息101指导教师：日期：实习目的与要求掌握一种电路原理图与电路板的绘制方法是电类工程师的必备条件。本实习可使用软件工具Protel99SE（或AltiumDesigner或POWERLOGIC、PADS）。本实习的教学任务是通过实际操作练习，使学生掌握利用电路设计软件绘制各种电路板原理图的方法，SCH部分应掌握：PROTEL99系统界面和基本操作；元件封装的设计；原理图设计的基本操作；系统工作环境的设置等基本应用。学会绘制的技巧和了解设计各种实际应用电路的方法，同时可以进行PCB设计。实习内容1、绘制具有一定复杂度的电路原理图。结合以前所学课程（例如模拟电路、数字电路、单片机、电子设计自动化、通信原理等）设计一个系统，要求：所给出的原理图设计应有系统的理论完整性，此系统理论上可以完成2-3种以上可以描述的硬件功能，不同型号的大于8脚的芯片器件（例如89c51等）数量不少于3个，如液晶、键盘、下载接口、扩展接口等非芯片接口不计入芯片数量。本设计给出一些可以选择的原理图（PDF格式），也可以自己来设计满足要求的原理图。2）根据自己设计的系统，设计芯片的原理图封装，按照设计绘制正确的原理图。根据设计的原理图设计PCB图（可选）实习报告的内容要求与作业（1）根据实习的要求和内容，自行用Protel设计完成原理图设计。提交实习报告一份，其中报告中一般包括：实习目的实习内容根据实习内容自行设计系统的基本硬件功能描述原理图中典型元件原理图库设计方法原理图实习的心得体会，包括对设计成果作出评价，可以包含部分实习中问题解决方法的介设计原理图附图U盘电路设计及各部分功能描述1、U盘的结构U盘基本上由五部分组成：USB端口、主控芯片、FLASH（闪存）芯片、PCB底板、外壳封装。其中USB端口负责连接电脑，是数据输入或输出的通道；主控芯片负责各部件的协调管理和下达各项动作指令，并使计算机将U盘识别为“可移动磁盘”，是U盘的“大脑”；FLASH芯片与电脑中内存条的原理基本相同，是保存数据的实体，其特点是断电后数据不会丢失，能长期保存；PCB底板是负责提供相应处理数据平台，且将各部件连接在一起。2、U盘的工作原理当Ｕ盘连接到电脑主机的USB接口中，电脑USB接口的5V电压通过U盘的USB接口的供电针脚为U盘供电电路提供供电，产生VCC电压。接着USB接口电路中的USB插座的数据输入针脚为高电平，而数据输出引脚为低电平:当电脑主板的USB模块检测到数据线上的一高一低电平信号后，就认为USB设备连接好，向USB设备发出准备好信号。接着U盘的主控芯片调取存储器中的基本信息及文件信息，通过USB接口发送给电脑主机的USB总线，电脑主机接收数据后，就会提示发现新硬件，并开始安装U盘的驱动程序。驱动程序安装完成之后，接着用户就看见U盘存储器中的文件了。当用户向U盘中存储数据文件时，主控芯片首先检测其写保护端口的电平信号。若写保护端口为高电平信号，则主控芯片接着向闪存芯片发送一个读写信号，接着闪存将数据存入其中。若写保护端口为低电平信号，则主控芯片向闪存芯片发送一个写保护信号，闪存将拒绝数据的存储。3、U盘系统中的基本电路（1）滤波稳压供电电路模块注：磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号，象一些RF电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠。磁珠有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。图3VCC是从主机的USB插座提供VCC，由于电压有一些不稳定，所以通过左边的滤波稳压得到真正的VCC（5V），同样从主控芯片VCCIO输出的是3.3V电压经过稳压滤波得到稳定的VCC3.3。当U盘插入主机时，主机便可检测出USB-DP引脚是高电平，USB-DM低电平，这就表示有设备在USB总线，进而执行读取U盘信息的操作。（2）主控芯片电路模块该U盘采用的芯片是AU9380，该款芯片能够自动提供稳压电源3.3V，支持多达4个NAND闪存芯片与写保护功能，另外外加晶振是12MHz。其中21引脚可检测flash芯片的状态。Flash芯片模块该U盘采用的芯片型号为K9F5608。这是一款32M8位数据宽度的存储芯片。供电电压来源于VCC2FM。其中7引脚向主控芯片提供了该模块的状态，若为低电平，则该芯片模块正处于读写的忙状态。反之该引脚则为高电平。其模块原理图为：（4）晶振电路和LED工作灯模块：电路外加晶振12MHz，主控芯片内部有锁相环PLL，将其倍频。原理图中典型元件原理图库设计方法Step1：在原理图所在的设计数据库文件夹下新建一个原理图库文件，取名为mylibrary。名字可任取。

Step2：打开原理图库文件，默认状态下此库文件里已经存在一个名为component_1的元件。点击Tools下的RenameComponent，更改元件名字为****。名字可随意取，即可以是英文也可以是中文，尽量做到见名知意。

Step3：选择绘图工具框中的绘制矩形工具绘制元件的边框（即绘制元件的符号或外形）。注意边框所在位置需在原点附近。Step4：双击矩形方框进行边框属性设置。BorderWidth选择Small，BorderColor选择合适的颜色。去掉DrawSolid旁的钩。修改好以后确定，然后拖动边框到合适的大小。

Step5：左键点击绘图工具栏里的绘制管脚图标，按下Tab键进入管脚属性编辑对话框。１管脚名字为com，其他管脚名隐藏，管脚编号为1~９。Step6：依次放置9个管脚，在放置管脚时，管脚的一端有一个小黑点，旋转管脚使小黑点朝外。注意此小黑点为电气结点，电流通过电气结点进出。也就是说元件之间的连接实际上就是这些电气结点的连接，因此电气结点必须朝外。实际上在制作元件时只需要将元件的管脚放置好就行了，因为在连接元件时实际就是这些管脚的连接。画边框只是为了方便制图者能见图知意，比如芯片元件就只需要画一个矩形边框就行，而电容元件我们就画二条平行的直线

Setp7：用上述方法绘制８个电阻形状的矩形框，放置在上面画好的边框里面。Step8：点击画图工具栏里的画线工具，将画好的电阻和管脚连接好。

Step9：修改元件描述。点击左边原理图库文件浏览框里的Description,在DefaultDesignator里填上“R?”，此即为元件的默认名字。一般电阻以R开头，电容以C开头，芯片以U开头。在Footprint1里填上SIP9,此为元件的封装。关于封装在此不做介绍，但是在制作元件时将元件的封装预先填好会在以后由原理图生成PCB图时带来极大的方便。

Step10：保存后退出编辑。Step11：当所有的元件制作完成后，保存并关掉元件库文件。心得体会Protel软件在电路软件设计中得到广泛的应用。通过这次软件实习，才发现自己在应用该软件时经常出现新手常犯的错误。首先，原理图库建立是自己不注意把画好的原件放在十字中央，导致在放置元件操作时经常出现原件不随鼠标走的状况，并且刚开始做的时候并未对做的元件命名，导致后期标识的麻烦。其次，原理图库建立是未注意电器结点朝外，引脚不能随意放置，因为电流必须通过电器结点进出的。第三，原理图库未注意布局，导致画面空间不够，在调整布线麻烦的情况下，无奈选择重新布局。虽然实验中出现了很多问题，但还是通过老师的指导和自己对软件和自己选择的课题的认知，圆满的完成了自己选择的U盘电路图，并彻底的研究弄懂了U盘的工作过程和原理电路。总体来说，自己对本次实验非