第1章电子线路CAD与Protel9SE

第1章电子线路CAD与Protel99SE概述1.1电子线路CAD的概念1.2Protel99SE概述1.3Protel99SE的安装及启动1.4Protel99/99SE电子线路设计流程1.1电子线路CAD的概念CAD是ComputerAidedDesign〔即计算机辅助设计〕的简称。早在20世纪70年代，军工部门就利用计算机来完成飞机、火箭等航空、航天器的设计任务。CAD的特点是速度快、准确性高，能极大地减轻工程技术人员的劳动强度，但当时普及率低，主要缘由是计算机价钱昂贵，CAD软件种类也很少。电子线路CAD的根本含义是：运用计算机来辅助完成电子线路的设计过程，包括电〔路〕原理图的编辑、电路功能仿真、任务环境模拟、印制板〔PCB〕设计〔自动规划、自动布线〕与检测等。电子线路CAD软件还能迅速构成各种各样的报表文件，如元件清单报表，为元器件的采购及工程预决算等提供了方便。在计算机上，利用电子线路CAD软件进展电路设计的过程如下：(1)编辑原理图(*.Sch)。原理图编辑是电路CAD设计的前提，因此原理图编辑(SchematicEdit)是电路CAD软件必备的功能。(2)CAD软件的电路仿真功能，可以对电路功能、性能目的进展仿真测试〔如运用Protel99SE的SIM仿真器〕。电路功能、性能主要由原理图决议〔利用SIM元件库画图〕。(3)PLD设计，假设电路中运用了PLD〔ProgramLogicDevice〕器件，那么必需进展PLD设计，以便获得PLD烧结数据文件。〔如无PLD器件，不用此步〕(4)生成网络表文件〔或直接执行Protel99SE原理图编辑器中“Design〞菜单下的“UpdatePCB…〞命令，创建PCB文件并将原理图中元件序号、封装方式以及衔接关系装入PCB文件内〕。〔网络表是原理图与电路板图之间的纽带〕(5)不正确前往〔1〕，修正原理图。(6)设计、编辑印制板(PCB)〔A、执行“UpdatePCB…〞命令，B、或启动Protel99SEPCB编辑器，并装入从原理图文件中提取的网络表文件，调入网络表前，应进展电路板的规划和调入PCB封装〔FootPrint〕库〕。(7)在PCB中生成网络表文件〔利用PCB编辑器菜单Design/NetlistManager…进展〕，并与SCH编辑器中生成的网络表文件进展比较，以便确认PCB设计过程中能否改动了原理图内元件的衔接关系。〔可以做〕〔8〕电路板元件规划，可以手动和自动规划,规划前，应进展规划参数设计。〔9〕电路板布线，可以手动和自动布线，布线前，应进展布线规那么设计。〔10〕资料输出，可以输出原理图、PCB图、及各种报表，还可以进展打印。1.2Protel99SE概述

美国ACCELTechnologies公司于1988年推出了在当时非常受欢迎的电子线路CAD软件包——TANGO，可以说是Protel的前身，ProtelTechnology公司收买ACCELTechnologies公司，推出了ProtelForDos软件作为TANGO晋级版本。90年代推出ProtelforWindows产品，其阅历了ProtelForWindows1.0、ProtelForWindows2.0、ProtelForWindows3.0、Protel98、Protel99、protel99SE，到如今为ProtelDxp、ProtelDXP2004。软件性能从当初的电路原理图、电路板设计开展到如今具有自动化设计、仿真、PLD设计、VHDL设计等功能一体的EDA设计工具。

Protel99SE具有如下特点：(1)将电原理图编辑(SchematicEdit)、印制电路板设计(PCB)、可编程逻辑器件PLD设计、自动布线(Route)、电路模拟/仿真(Sim)等功能有机地结合在一同，是真正意义上的EDA软件，智能化、自动化程度高。(2)支持由上到下或由下到上的层次电路设计，使其可以完成大型、复杂的电路设计。(3)仿真测试：当电原理图中的元件来自仿真元件库时，可以直接对电原理图中的电路进展仿真测试。(4)提供ERC(电气规那么检查)和DRC(设计规那么检查)，最大限制地减少设计过失。(5)库元件的管理、编辑功能完善，操作非常方便。经过根本的作图工具，即可完成原理图用元件电气图形符号以及PCB用元件封装〔Footprint〕图形的编辑、制造。(6)全面兼容低级版本〔TANGO及ProtelforDOS，ProtelforWindows〕，向下兼容即在Protel99SE中可以运用、编辑TANGO或低版本Protel建立的文件，并提供了与OrCAD(也是一种电路图工具〕格式文件转换功能。(7)Schematic和PCB之间具有动态链接功能〔经过，Synchronizer实现〕保证了原理图与印制板的一致性，以便相互检查、校验。(8)具有延续操作功能，可以快速地放置同类型元件、连线等。

1.3Protel99SE的安装及启动

1.3.1Protel99SE的安装1. Protel99SE的运转环境Protel99SE对微机硬件要求较高，最低配置为：PentiumII或Celeron以上CPU〔CPU主频越高，运转速度越快〕，内存容量不小于32MB〔最好是64MB或128MB〕，硬盘容量必需大于1 GB〔最好运用8 GB以上硬盘〕，显示器尺寸在15英寸或以上，分辨率不能低于1024×768，最好是1280×1024，当分辨率为800×600或更低时，将不能完好显示ProtelSE99窗口的下侧及右侧部分〔对于15英寸显示器来说，当显示分辨率为1024×768时，字体太小，不便阅读，因此17英寸显示器能够是Protel99SE的最低要求〕，系统采用win98、Win2000、WinXP也可以〔界面有些变化〕。

2.Protel99SE的安装将Protel99SECD-ROM盘片插入CD-ROM驱动器内，假设硬盘中装有Protel99SE安装文件，也可以从硬盘安装。安装过程：在安装文件中双击Setup，而后进入安装过程，启动后要求输入产品序列号、选择安装途径、选择安装内容等，最后安装servicepack6软件包。图1-1Protel99SE安装文件图1-2Protel99SE安装导游1图1-3Protel99SE安装导游2图1-4Protel99SE安装过程3〔输入序列号〕注：普通不要用浮动注册，用起来很费事图1-5Protel99SE安装过程4〔选择安装途径〕图1-6Protel99SE安装过程5〔选择安装方式〕图1-7Protel99SE安装过程6〔选择安装内容〕图1-8Protel99SE安装过程7〔程序文件夹名〕图1-9Protel99SE安装过程8〔将开场拷贝文件〕图1-10Protel99SE安装过程9〔安装文件〕图1-11Protel安装过程10〔安装完成〕3.安装补丁程序完成Protel99SE安装后，可执行附带光盘中的Protel99SE_service_pack6.exe文件，安装补丁程序。图1-12Protel99SE安装过程12〔将安装ServicePack6〕图1-13Protel99SE安装过程13〔ServicePack6查找Protel99SE安装途径〕图1-14Protel99SE安装过程14〔ServicePack6正在安装〕图1-15Protel99SE安装过程15〔ServicePack6安装终了〕4.安装中文菜单(可以不装，运转起来有问题〕在复制中文菜单前，完成Protel99SE安装后，先启动一次Protel99SE，退出后将Windows根目录下的Client99SE.rcs英文菜单保管起来，然后将附带光盘中的Client99SE.rcs复制到Windows根目录下，再启动Protel99SE时，即可发现一切菜单命令后均带有中文注释信息。(本人可以汉化菜单〕〔可以用金山词霸屏幕取词查单词——方便〕5.Protel99SE的修复安装在运用过程中，假设protel99SE发现错误，或需求安装某些未安装的功能〔在典型typical后，可以进展修复安装〕。安装过程：在安装文件中双击Setup，而后进入安装过程。图1-16Protel99SE修复安装过程1图1-16Protel99SE修复安装过程2图1-17Protel99SE修复安装过程3选择安装内容图1-18Protel99SE修复安装过程46.安装后，Protel99SE99所在目录文件构造如图1-19所示——电路仿真文件——Protel99SE安装目录——操作实例文件——自动布线文件——PLD设计文件——协助文件————————————库文件——元件封装库文件〔PCB编辑用〕——PLD元件库——元件原理图库〔SCH编辑用〕——信号完好分析模型库——元件仿真模型库——系统文件图1-19Protel99SE安装后的文件构造注：本目录安装了Xilinx元件及实例——备份文件1.3.2Protel99SE的启动在Protel99SE的安装过程中，安装程序setup自动在Windows桌面上和“开场〞菜单内建立“Protel99SE〞的快捷启动方式图标，同时在“开场\程序〞快捷菜单内也建立了“Protel99SE〞的快捷启动方式菜单。启动Protel99SE将非常容易，双击击桌面Protel99SE〞快捷启动方式或单击“开场〞菜单内的“Protel99SE〞快捷启动方式，均可启动Protel99SE。Protel99SE启动过程如下。

图1-20Protel99SE启动过程图1-21Protel99SE系统界面也叫设计管理器工具也叫设计管理器设计窗口菜单栏系统设置按钮单击Protel99SE主画面“File|New〞〔新工程〕命令，即可创建一个新的设计数据库(.ddb)，如图1-22所示。设计数据库保管类型：MsAccessDatabase类型：单一数据库类型，一切原理图〔*.Sch)、印制板图(*.PCB〕，网络文件表等存在一个*.ddb文件中，在Windows资源管理器中，只能看到独一的*.ddb文件。WindowsFileSysten类型：文件夹型，一切文件都单个保管在这个文件夹中，在Windows资源管理器中可以看见单个的原理图、印刷电路板图等，可以进展对他们进展拷贝、删除等。图1-22Protel99SE设计数据库单一数据库方式文件夹方式数据库名存储途径密码维护：Password标签单击如图1-22所示的“Password〞标签，输入访问该设计数据库(.ddb)文件的密码。输入密码后，再编辑、阅读设计数据库文件时要求输入密码，这样可有效阻止他人非法阅读、修正该工程内的设计文件。选择“设计数据库文件〞存放途径并输入文件名后，单击“OK〞按钮，即可进入Protel99SE的设计形状，如图1-23所示。设计标签设计导航树形状栏命令栏主工具栏设计数据库任务区图1-23创建设计文件库后的界面在“在设计管理器窗口〞内，单击设计数据库(Mydesign2.ddb)前的带“+〞的小方块〔或直接双击Mydesign2.ddb〕，即可看到设计文件库(.ddb)内文件夹构造，再单击各文件夹前的带“+〞的小方块即可显示或隐藏文件夹内文件目录构造，如图1-24所示。图1-24设计数据库〔.ddb〕的构造图1-24中，“DesignTeam〞文件夹内存放了设计队〔存放在Members文件夹内〕、文件访问权限〔不同人员对设计文件的访问权限存放在Permissions文件夹内〕以及会议记录〔sessions〕等日常设计管理信息，“RecycleBin〞是设计文件回收站，其作用类似于Windows95/98桌面上的“回收站〞，用于存放删除的设计文件，必要时可以从中恢复。设计文件，如原理图文件、元件清单、模拟仿真波形文件、印制板文件以及各种各样的报表文件等均存放在“Documents〞文件夹内。创建新文件：单击“设计文件管理器〞窗口内的“Documents〞文件夹或任务窗口内的“Documents〞标签，执行“File|New…〞〔创建新文件〕命令，将弹出如图1-25a所示的新建文件〔NewDocument〕对话框,单击Wizard标签，出现导游对话框，如图1-25b。图1-25a新建文件窗口图1-25b新建文件窗口(导游〕选择相应文件类型，如“SchematicDocument〞〔原理图文件〕，单击“OK〞按钮，将生成相应的设计文件，如图1-26所示。系统以缺省文件名作为设计文件名，可以更改该，如缺省的原理图文件为sheetn(n=1,2,3等)，缺省的印制板PCB文件名为PCBn；缺省的PCB元件封装图文件名为PCBLibn；缺省的元件电气图形库文件名为SchLibn。图1-26系统创建的原理图文件名1.3.3Protel99SE中的文件管理在Protel99SE中，经过“设计文件管理器〞可以方便、快捷地管理设计工程中数目庞大的不同类型设计文件。“设计文件管理器〞的运用方法与Windows中“资源管理器〞的运用方法完全一样。1.翻开设计文件执行“File|Open…〞命令〔或直接单击工具栏内的“翻开〞按钮〕，在如图1-27所示的“OpenDesignDatabase〞窗口内，在“文件类型〞下拉列表窗内选择设计文件类型〔如.ddb〕，在文件列表窗内找出并单击待翻开的设计文件名〔如Protel99SE\Examples文件夹下的演示文件库Z80Microprocessor.ddb〕，单击“OK〞按钮〔或直接双击文件列表窗内的设计文件〕，即可翻开一个已存在的设计文件库，如图1-28所示。图1-27翻开设计文件库选择窗图1-28设计数据库Z80Microprocessor.ddb构造2.列出或隐藏设计文件或文件夹内的目录构造〔单击库前＋或－，列出或隐藏〕在“设计文件管理器〞窗口内，单击设计文件库前的小方块，即可显示〔带加号〕或隐藏〔带减号〕设计文件库目录构造；单击设计文件库内文件夹前的小方块即可显示或隐藏文件夹内的文件目录构造。3.文件切换在“设计文件管理器〞窗口内，直接单击文件夹或文件夹内的文件时，可迅速翻开文件夹，或切换到相应设计文件的编辑形状。4.文件删除、改名及复制(封锁文件后才干进展〕为了防止在文件复制、删除、改名等操作练习过程中改动系统提供的演示设计文件，无妨先在D盘上创建一个暂时文件夹，供练惯用〔不要随意修正原来文件内容〕。图1-29设计文件库〔.ddb〕内文件夹构造图1-30回收站1.4Protel99/99SE电子线路设计流程图1-12运用Protel99SE设计电子线路流程1)原理图编辑先进入原理图编辑形状，编辑设计工程的电原理图(图1-12中的A1过程)。假设在编辑原理图的过程中，当某一元件的电气图形符号在Protel99