第1章-电子线路CAD及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1.1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、航天器的设计工作。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，主要原因是计算机价格昂贵，CAD软件种类也很少。

电子线路CAD的基本含义是：使用计算机来完成电子线路的设计过程，包括电原理图的编辑、电路功能仿真、工作环境模拟、印制板设计（自动布局、自动布线）与检测等。电子线路CAD软件还能迅速形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软件进行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、性能指标进行仿真测试（如使用Protel99SE的SIM仿真器）。电路功能、性能主要由原理图决定（利用SIM元件库画图）。(一般不作）

(3)PLD设计，如果电路中使用了PLD（ProgramLogicDevice）器件，则必须进行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、封装形式以及连接关系装入PCB文件内）。（网络表是原理图与电路板图之间的纽带）

(5)不正确返回（1），修改原理图。

(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，应进行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…进行），并与SCH编辑器中生成的网络表文件进行比较，以便确认PCB设计过程中是否改变了原理图内元件的连接关系。（可以做）（8）电路板元件布局，可以手动和自动布局,布局前，应进行布局参数设计。（9）电路板布线，可以手动和自动布线，布线前，应进行布线规则设计。（10）资料输出，可以输出原理图、PCB图、及各种报表，还可以进行打印。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公司收购ACCELTechnologies公司，推出了ProtelForDos软件作为TANGO升级版本。

90年代推出ProtelforWindows产品，其经历了ProtelForWindows1.0、

ProtelForWindows2.0、

ProtelForWindows3.0、Protel98、Protel99、protel99SE，到现在为Protel

Dxp、ProtelDXP2004。软件性能从当初的电路原理图、电路板设计发展到现在具有自动化设计、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起，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，使其能够完成大型、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行仿真测试。

(4)

提供ERC(电气规则检查)和DRC(设计规则检查)，最大限度地减少设计差错。

(5)

库元件的管理、编辑功能完善，操作非常方便。通过基本的作图工具，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、制作。

(6)

全面兼容低级版本（TANGO及ProtelforDOS，ProtelforWindows），向下兼容即在Protel99SE中可以使用、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（通过，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)具有连续操作功能，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的运行环境

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，运行速度越快），内存容量不小于32MB（最好是64MB或128MB），硬盘容量必须大于1 GB（最好使用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，将不能完整显示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英寸显示器可能是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，如果硬盘中装有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、选择安装路径、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安装向导1图1-3Protel99SE安装向导2图1-4Protel99SE安装过程3（输入序列号）注：一般不要用浮动注册，用起来很麻烦图1-5Protel99SE安装过程4（选择安装路径）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（将开始拷贝文件）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安装路径）图1-14Protel99SE安装过程14（ServicePack6正在安装）图1-15Protel99SE安装过程15（ServicePack6安装完毕）4.安装中文菜单(可以不装，运行起来有问题）

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英文菜单保存起来，然后将附带光盘中的Client99SE.rcs复制到

Windows根目录下，再启动Protel99SE时，即可发现所有菜单命令后均带有中文注释信息。

(自己可以汉化菜单）（可以用金山词霸屏幕取词查单词——方便）

5.Protel99SE的修复安装在使用过程中，如果protel99SE发现错误，或需要安装某些未安装的功能（在典型typical后，可以进行修复安装）。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4

6.

安装后，Protel99SE99所在目录文件结构如图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——帮助文件————————————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）——信号完整分析模型库——元件仿真模型库——系统文件图1-19

Protel99SE安装后的文件结构注：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“开始”菜单内建立“Protel99SE”的快捷启动方式图标，同时在“开始\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“开始”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”（新项目）命令，即可创建一个新的设计数据库(.ddb)，如图1-22所示。

设计数据库保存类型：

MsAccessDatabase类型：单一数据库类型，所有原理图（*.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，只能看到唯一的*.ddb文件。

WindowsFileSysten类型：文件夹型，所有文件都单个保存在这个文件夹中，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，可以进行对他们进行拷贝、删除等。图1-22Protel99SE设计数据库单一数据库形式文件夹形式数据库名存储路径

密码保护：Paddword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、浏览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浏览、修改该项目内的设计文件。选择“设计数据库文件”存放路径并输入文件名后，单击“OK”按钮，即可进入Protel99SE的设计状态，如图1-23所示。设计标签设计导航树状态栏命令栏主工具栏设计数据库工作区图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)内文件夹结构，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结构，如图1-24所示。图1-24设计数据库（.ddb）的结构

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”文件夹或工作窗口内的“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，出现向导对话框，如图1-25b。图1-25a新建文件窗口图1-25b新建文件窗口(向导）

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，通过“设计文件管理器”可以方便、快捷地管理设计项目中数目庞大的不同类型设计文件。“设计文件管理器”的使