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课题名称:电子计算机在电路设计中的若干使用 摘要:本文主要阐述了电子计算机在电路设计中的使用,实现电子设计自动化,是运用了EDA(PROTEL99SE)技术,它是在电子CAD(protel 99 se)技术基础上发展起来的计算机软件系统,是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术,计算机技术,信息处理及智能化技术的最新成果,进行电子产品的自动设计,利用EDA(PROTEL99SE)技术进行电子系统的设计,具有以下几个特点:1)用软件的方式设计硬件;2)利用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的;3)设计过程中可用有关的软件进行各种仿真;4)系统可现场编程,在线升级;5)整个系统可集成在一个芯片上,体积小,功率损失低,可靠性高。因此,EDA(PROTEL99SE)技术是现代电子设计的发展趋势.关键词:EDA(PROTEL99SE)软件平台 调试仿真现代的EDA(protel 99 se)软件技术已突破了早期仅能进行PCB版图设计或者电路功能模拟的局限以最终实现可靠的硬件系统为目标,配备了电子系统设计自动化的全部工具.大型的EDA系统原来都是在UNIX操作系统的工作平台上运行,随着PC机性能的不断提高和WINDOWS操作系统的逐步发展,世界上著名的EDA厂商先后推出了支持PC-WINDOWS平台,PROTEL,CAD,VIEIVLOGIC,POWERPCB,CADENCEPSD,MENTORGRAPHIC的 EXPEDITIONPCB,ZUKEN CADSTART,WINBOARD/WINDRAFT/IVEX-SPICE,PCB STUDIO,TANGO,ULTIBOARDT.目前,我国用的最多当属protel,还有一种是IC设计软件,如CADENCE,MENTOR IC设计工具很多,其中按市场所占份额排行为Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。这三家都是ASIC设计领域相当有名的软件供应商。其它公司的软件相对来说使用者较少。中国华大公司也提供ASIC 设计软件(熊猫2000);另外近来出名的Avanti公司,是原来在Cadence的几个华人工程师创立的,他们的设计工具可以全面和Cadence公 司的工具相抗衡,非常适用于深亚微米的IC设计。下面按用途对IC设计软件作一些介绍。这是任何一种EDA(protel 99 se)软件必须具备的基本功能。像Cadence的composer,viewlogic的viewdraw,硬件描述语言VHDL、 Verilog HDL是主要设计语言,许多设计输入工具都支持HDL(比如说multiSIM等)。另外像Active-HDL和其它的设计输入方法,包括原理和状态机 输入方法,设计FPGA/CPLD的工具大都可作为IC设计的输入手段,如Xilinx、Altera等公司提供的开发工具Modelsim FPGA等。综合工具可以把HDL变成门级网表。这方面Synopsys工具占有较大的优势,它的Design Compile是作为一个综合的工业标准,它还有另外一个产品叫Behavior Compiler,可以提供更高级的综合MAX+PLUS支持原理图,VHDL和VERILOG语言文本文体,以及波形与EDI等格式的文体作为设计输入,并支持这些文件的任意混合设计,它具有门级仿真器,可进行功能仿真和时序仿真,能够产生精确的仿真结果.在适配之后,MAX+PLUS生成供时序用的EDIF,和VERILOG三种不同格式的网表文件,MAX+PLUS界面友好,使用方便,被誉为”业界最好的EDA软件”在我们以前电子制作,电子设计来进行实践,但是有的时候,我们会发现作出来的东西有很多问题,事先并没有想到,这样一来就浪费我们很多时间和物资.这样,我们就想有没有能够不动用电烙铁实验板就能知道结果的方法呢?结论是有,这就是电路设计与仿真技术.这在电子计算机在电路设计中的使用大大提高效率,在整个电子设计过程中,仿真是花费时间最多的工作,也是占用EDA工具资源最多的一个环节.通常,设计活动大部分时间在做仿真,如验证设计的有效性,测试设计的精度,处理和保证设计要求等.仿真过程中仿真收效的快慢同样是关键的因素之一.要提高仿真的有效性,一方面建立合理的仿真算法,另一方面是更好地解决系统级仿真中系统级模型的建模和电路级仿真中电路级模型的建模的技术.我们设计仿真工作是使用EDA工具的一个最大好处是可以验证设计是否正确.几乎每个公司的EDA产品都有仿真的工具.VERILOG-XL,NC-VERILOG用于VERILOG仿真,LEAPFROG用于VHDL仿真,ANALOG ARTIST用于模拟电路仿真.VIENLOGIC的仿真有:VIEWSIM门级电路仿真器,SPEEDWAVEVHDL仿真器,VCS-VERILOG仿真器.MENTOR GRAPHICS有其子公司MODEL TECH出品的VHDL和VERILOD双仿器.MODEL SIM.CADANCE.SYNOPSYS用的是VSS(VHDL仿真器).现在的趋势是各大的EDA公司都还在逐渐用HDL仿真器作为电路验证的工具 布局和布线.在IC设计的布局布线工具中,Cadence软件是比较强的,它有很多产品,用于标准单元、门阵列已可实现交互布线。最有名的是Cadence spectra,它原来是用于PCB布线的,后来Cadence把它用来作IC的布线。其主要工具有:Cell3,Silicon Ensemble-标准单元布线器;Gate Ensemble-门阵列布线器;Design Planner-布局工具。其它各EDA软件开发公司也提供各自的布局布线工具。物理验证工具包括版图设计工具、版图验证工具、版图提取工具等等。这方面Cadence也是很强的,其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者.前面讲的仿真器主要是针对数字电路的,对于模拟电路的仿真工具,普遍使用SPICE,这是唯一的选择。只不过是选择不同公司的SPICE,像 MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE现在被Avanti公司收购了。在众多的SPICE中,HSPICE作为IC设计,其模型多,仿真的精度也高。*EDA((PROTEL99SE)电子设计自动化)数据库的开放新时代Cadence已率先推动开放性设计数据库的计画,将其OpenAccess数据库开放,Synopsys则在考量与Avant!合并后的实力更胜Cadence,而开放有助于打开更大的市场后,日前也明确订定了开放的方针。不像IC设计业一般百家争鸣,电子设计自动化(EDA)工具市场的厂商屈指可数,而且在不断并购地发展下,已形成两大巨人Cadence与Synopsys相互较劲的局面。在软件的世界中,这是可以预见的情况,因为客户总是在最好的个别软件与更广泛、通用性软件间进行抉择,而后者往往更具决定性,因此身为IC设计的工具软件,要达到设计规划、合成、布局、验证、制造、测试等一体化最佳流程,透过并购来掌握通盘技术也就成了EDA(protel 99 se)厂商的宿命。 Synopsys在去年(2002)年6月6日并购另一大厂Avant!就是EDA业界的历史性大事,两家公司分别在IC设计前段(Synopsys)与后段(Avant!)各擅胜场,经半年的整合后,Synopsys在今年1月底正式发表其全面性的设计平台Galaxy Design Platform,这无疑将给对手Cadence带来更大的压力。但EDA的工具是否就此走向非S即C的二分世界呢?这不是电子业界所愿见到地,而客户的强烈呼声可以让竞争的厂商也握手言合,在EDA两大厂商的身上正应验了这个情况。当IC设计进入130乃至90奈米以下的阶段时,产品设计也朝向更复杂的系统级设计,如SoC、ASIC或SiP等。设计者得面对更严苛的挑战,包括:时序终结(Timing Closure)、讯号整合(Signal Integrity)及设计可生产性、可测试性等技术等等问题,而为了达成运作时间要求,更大的资料交换处理能力以及共享与开放的应用程序接口(API)设计数据库的必要性也因此提升。 在此需求下,Cadence已率先推动开放性设计数据库的计画,将其OpenAccess数据库开放,并委由OpenAccess Coalition组织进行不同设计工具间交互操作性(Interoperation)的技术细节。但在EDA数据库的应用上,Avant!的Milkyway却是更具市场份量,不过Avant!也因此拥宝自重,并无开放的念头,而今江山易主,Synopsys在考量两者合并后的实力更胜Cadence,而开放有助于打开更大的市场后,明确订定了开放方针。自去年底两方开始接触,在不久前(2月10日)正式宣布了这项划时代的合作案,共同在Golden Gate Working Group组织下建立两大数据库的互通性环境。 这无疑是电子业界的一大福音,特别是在一个有客户广泛的IP组件库及自行发展设计工具的环境中,未来将有更大的弹性与自主性。但所有的高阶设计问题是否就此迎刃而解?即使EDA工具之间交互操作性真能大幅提升,但产业仍需要一套凌驾工具之上的工作方法(Methodology),才能让软、硬件工程师,或上、下游(IC设计公司、系统商)间所有参与设计者能彼此无碍地沟通,以迅速推动设计案问世。而面对今日IDM大厂的高阶整合设计能力挑战,这也是强调产业链完整的台湾电子业界再领风骚的必要条件。 在当今电子技术发展的时代,我相信EDA技术会发展的飞快与完善,而protel 99se也将会起主导作用,也有更大的发展空间,所以下面简单介绍protel 99 se的软件: 一 PROTEL99SE是设计的灵魂(一)PROTEL99 SE1. Protel 99 se 的发展与演变 Protel是在20世纪80年代末推出的CAD工具,是PCB设计者的首选软件。它较早在国内使用,普及率最高,在很多的大,中专院校的电路专业还专门开设Protel课程,几乎所在的电路公司都要用到它。早期的Protel主要作为印刷板自动布线工具使用,其最新 版本为 Protel DXP,现在普遍使用的是Protel99SE,它是个完整的全方位电路设计系统,包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板 设计(包含印刷电路板自动布局布线),可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务体 系结构), 同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多层印制线路板的自动布线,可实现高密度PCB的100%布通 率。Protel软件功能强大(同时具有电路仿真功能和PLD开发功能)、界面友好、使用方便,但它最具代表性的是电路设计和PCB设计。2.protel 99se 的特点 Protel99 se 主要由俩大部分组成:(1)原理图设计系统(schematic99).它主要用于电路原理图的设计,为印刷电路板的设计打好基础。(2)印刷电路板设计系统(pcb 99).它主要用于印刷电路板的设计,产生最终的pcb文件,直接联系到印刷电路板的生产。(3)原理图元件可以自己建立,并自己可以制作元件的外观及引脚利用菜单命令和绘图工具来完成。(4)在印刷电路板设计系统中,即在转换成pcb的过程中,我们先设计好印刷电路板的尺寸,外形。我们可以对器件的封装改动并利用,还可以在pcb库中添加你自己认为好的,有用的封装外形。 3Protel99 se工作过程中的一些简述: protel 99se采用一体化的设计环境,在一个程序的两个设计环境下可以分别完成原理图设计,输出,网络编译;印制板设计,输出,布局布线,设计优化,设计校验;建立元件库,建立封装库等功能。这样的结构,使得protel 99se易于学习和掌握,使用起来也非常方便。原理图设计环境用于完成各种图纸和表格的设计。它不仅可以用来设计电路原理图,还可以用来设计系统图、逻辑图、控制图、流程图、连线图、连线表等等。在原理图设计环境中,使用“图页”控制设计的分页(最多20个分页)。印制版设计环境用于完成印制电路板(PCB)的设计。两个环境的设计保存在同一个设计文件中,这样,简化了设计文件的管理。protel 99se 2全部采用中文的菜单、对话框和信息提示。设计和建库过程中涉及到文字的处理时,对待中文英文完全相同。protel 99se的工作界面包含八个部分,它们分别是:1.主菜单,2.工具条,3.设计窗口,4.状态行,5.图层图页标签6.管理器窗口,7.信息窗口,8.元件窗口。其中,管理器窗口、信息窗口和元件窗口都是protel 99se新增的,通过工具条上的工具图标可以方便的打开和关闭这些窗口。也可以把它们停靠在程序主窗口的任何一个边上管理器窗口用来管理用户的设计文件,使用者可以方便地创建项目,定义和项目链接的文件,打开项目文件,查找项目等。管理器可以管理所有类型的用户文件,并且可以区分常用文件的种类和图标,这些文件包括:protel 99se设计文档,Word文档,Excel文档,HTML文档,pdf文档等等。信息窗口用来显示程序内建的HTML信息。包括行业标准,各种数据参数,元器件技术资料,专业参考文献等。元件窗口显示和管理电路原理图设计或者印制板设计的所有元件和封装,同时可以直接在列表修改元件的名称,标称值等参数。有多种排序方法,支持快速查找元件。protel 99se提供了五种执行命令的方法,可以通过菜单、工具条、智能拾取、快捷键和组合键等方法输入命令。这样,即适应不同习惯的用户使用软件,也加快了图纸的绘制protel 99se除了友善的操作界面,丰富的功能之外,还提供了完善的联机帮助信息。使用过程中遇到疑难问题时,随时提供给你有用的信息资料。所有帮助资料都采用HTML格式制作,就象浏览网页一样浏览帮助。protel 99se支持导入protel for DOS和protel 99格式的原理图和印制板设计文件;支持导出这两种格式的印制板设计文件;支持导入HPGL和Gerber格式的数据文件; 支持导出EMF格式图形文件,用于插入到Word文字处理软件或其他图象处理软件中。EDA 2002在电路图设计方面和其他同类软件一样,提供了元件、连线、结点、网络标号文字文件盒多边形充填区、圆和圆弧、电源和接地等多种绘图元素,通过它们,可以绘制需要的电路图。为了便于设计者统一规划和管理设计图,protel 99se提供了电路图的分页设计方式,这样,可以把系统图逻辑图、电路图等放在同一个设计文件之中。通过加减号或者设计窗口下面的图页标签,方便地切换工作图页。统计表明:不论是电路图设计还是印制板设计,最常用到的操作命令(视图缩放命令除外)是对图形对象的“移动”和“修改”命令protel 99se提供了拾取操作,就是直接通过鼠标,对准要编辑的图形对象,单击鼠标左键代表“移动”命令,双击鼠标左键代表“修改”命令,这对于设计的随机编辑非常有效,可以提高绘图速度 30%。另外,当鼠标左键单击连线端头时自动牵拉连线一端;单击元件引脚外端时,自动进入画线命令,这些都可以加快绘图速度。经用户实际使用,普遍反映绘制电路图的速度明显快于其他工具软件。对于大型设计,修改每一个元件的名称(ID)和标称值(Comment)是一件很费时的工作,现在protel 99se提供了专门的元件窗口来解决这个问题。通过元件窗口,可以按照名称、按照标称值或者按照封装名自动排序,鼠标点击文字栏可以直接修改名称文字,也可以直接点击设置文字的显示和隐藏状态,或者元件引脚名称和编号的显示和隐藏。在元件上点击右键,设计窗口中就会自动查找和显示这个元件,这些都使得对原理图元件和印制板封装的编辑管理变得非常方便。protel 99se的元件库建立了超过60000种的常用元器件图形。除了ANSI标准器件外,还提供了96新国标的电气制图和电气设备图集、分离元件图集和二进制数字元件图集。使用软件自己创建新元件也非常方便,只要是在设计窗口绘制的图形,都可以定义范围添加到元件库中。从元件库中检索读入元件时,protel 99se提供了字段匹配功能和预览功能,定义元件的关键字,就可以从库中查找到所需要的元件,再经过能浏览元件图形的选择窗口,选择需要的元件。如果你不知道元件的精确名称、或者不知道哪个元件保存在哪个库里面,这些都不需要担心,输入它的关键字就可以了,程序会自动查找相关元件。需要说明的是,protel 99se所有的元件库,也包括所有的封装库,都是在软件初始运行时自动连接的,不需要在软件运行时考虑加载、卸载元件库的问题。检索出来的元件,显示全名的同时,还会显示它所在库的名称。protel 99se提供了全程的撤消(undo)和重复(redo)功能。提供了20种不同标准的图框,并且支持用户自己定义和修改图框。protel 99se支持可以重复、可分区域和可以控制优先顺序的自动编号,支持自动匹配封装,支持电路图的编译,自动提取网络表。直接浏览编译结果(连线表、元件清单和出错报告)。protel 99se在印制板设计方面提供了封装、走线带、焊盘、过孔、文字、文件盒、多边形充填区、圆弧和艺术汉字等绘图元素,通过它们来绘制需要的设计。protel 99se支持来自扫描仪图像作为背景的设计,背景图象的显示比例精确可调,保证和实际印制板大小一样。通过背景图像显示开关,方便交互设计时的检查。另外,印制板设计支持48种字体的繁体简体艺术汉字,提供了空心、充填、反白、变形等多种处理算法。protel 99se的新设计向导,自动为设计者创建边框自动建立标尺、自动标注尺寸和放置定位标记。protel 99se封装库包含2000多种常用元件的封装,和电路图一样,支持从库中读入封装时的匹配检索和图形预览,放置到印制板设计上的封装,支持任意角度旋转。protel 99se支持基于印制板设计的网络表提取。在没有绘制电路图的情况下,可以直接设计印制板,再提取网络表。有了网络表,就可以使用软件提供的设计规则校验,高亮检查等功能。protel 99se的设计优化功能支持大面积敷铜,支持过孔最小化,走线带优化,支持水滴焊盘。其中,自动敷铜具有自动平滑,自动去除悬铜等功能,支持实心敷铜和网格敷铜。推挤功能允许在不拆除PCB设计上任何连接线的情况下移动封装、走线带和过孔,相关的封装、走线带和过孔一并推动。如果设计已经做了一半,需要在有空余空间的地方多放置几条走线带,甚至是多放置另外一个元件的封装,都可以通过推挤达到目的。protel 99se支持自动布局和自动布线,自动布线采用超级迷宫算法,中高密度布线可以达到100%布通率,并且提供了多种策略的布线算法,支持 SMD布线和处理预先布线,支持单面板布线。protel 99se支持手工布局和布线,基于最短树算法的动态飞线技术,使得设计者在移动封装时,飞线实时优化,同时,显示飞线的总长度。protel 99se的设计规则校验通过和电路图产生的网络表对比,可以检查出多种常见的设计错误,包括:多余和缺少元件错误,多余和缺少引脚错误,短路,开路,间距过小等。校验检查出的错误,通过高亮显示出来,查看校验错误报告,单击报告错误行,设计窗口就可以自动显示出错的位置。protel 99se支持焊盘文件的直接修改,或者定义新的焊盘,而不需要退出程序。支持圆形、方形和方圆形焊盘,支持有通孔的焊盘和表面贴装焊盘,支持双面尺寸不相同的异形焊盘。protel 99se支持输出印制板设计的光绘文件和数控钻床数据文件,支持孔式光绘机(需要曝光孔匹配)和激光式光绘机(不需要曝光孔匹配)。当然,也可以把设计导出成Protel99格式的印制板设计文件,再送给生产厂家光绘和制板。下面简单介绍一个例子: 下面以两级放大电路的设计来说明Protel 99 SE在电路设计中的应用。 设计要求: (1)使用单层电路板; (2)电源、地线铜膜线的宽度为1.27 mm; (3)一般布线的宽度为0.635 mm;1.1电路原理图设计 电路原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后在是正确性和布局合理的前提下力求美观。 根据以上所述的电路原理图设计步骤,两级放大器电路原理图设计过程如下: (1)启动原理图设计服务器 进入Protel 99 SE,创建一个数据库,执行菜单File/New命令,从框中选择原理图服务器(Schematic Document)图标,双击该图标,建立原理图设计文档。双击文档图标,进入原理图设计服务器界面。 (2)设置原理图设计环境 执行菜单Design/Options和Tool/Preferences,设置图纸大小、捕捉栅格、电气栅格等。 (3)装入所需的元件库 在设计管理器中选择Browse SCH页面,在Browse区域中的下拉框中选择Library,然后单击ADD/Remove按钮,在弹出的窗口中寻找Protel 99 SE子目录,在该目录中选择LibrarySCH路径,在元件库列表中选择所需的元件库,比如Miscellaneous devicesddb,TI Databook库等,单击ADD按钮,即可把元件库增加到元件库管理器中。 (4)放置元件 根据实际电路的需要,到元件库中找出所需的元件,然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上,再根据元件之间的走线把元件调整好。 (5)原理图布线 利用Protel 99 SE提供的各种工具、指令进行布线,将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来,构成一个完整的电路原理图。 (6)编辑和调整 利用Protel 99 SE 所提供的各种强大的功能对原理图进一步调整和修改,以保证原理图的美观和正确。同时对元件的编号、封装进行定义和设定等。 (7)检查原理图 使用Protel 99 SE 的电气规则,即执行菜单命令Tool/REC对画好的电路原理图进行电气规则检查。若有错误,根据错误情况进行改正。 (8)生成网络表 网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间的桥梁,执行菜单命令Design/Create Netlist可以生成具有元件名、元件封装、参数及元件之间连接关系的网络表。 经过以上的步骤,完成了两级放大电路原理图的设计。两级放大电路原理如图1所示。1.2印刷电路板的设计 电路设计的最终目的是为了设计出电子产品,而电子产品的物理结构是通过印刷电路板来实现的。Protel 99 SE为设计者提供了一个完整的电路板设计环境,使电路设计更加方便有效。应用Protel 99 SE设计印刷电路板过程如下: (1)启动印刷电路板设计服务器 执行菜单File/New命令,从框中选择PCB设计服务器(PCB Document)图标,双击该图标,建立PCB设计文档。双击文档图标,进入PCB设计服务器界面。 (2)规划电路板 根据要设计的电路确定电路板的尺寸。选取Keep Out Layer复选框,执行菜单命令Place/Keepout/Track,绘制电路板的边框。执行菜单Design/Options,在“Signal Lager”中选择Bottom Lager,把电路板定义为单面板。 (3)设置参数 参数设置是电路板设计的非常重要的步骤,执行菜单命令Design/Rules,左键单击Routing按钮,根据设计要求,在规则类(Rules Classes)中设置参数。 选择Routing Layer,对布线工作层进行设置:左键单击Properties,在“布线工作层面设置”对话框的“Pule Attributes”选项中设置Tod Layer为“Not Used”、设置 Bottom Layer为“Any”。 选择Width Constraint,对地线线宽进行设置:左键单击Add按钮,进入线宽规则设置界面,首先在Rule Scope区域的Filter Kind选择框中选择Net,然后在Net下拉框中选择GND,再在Rule Attributes区域将Minimum width、Maximum width和Preferred三个输入框的线宽设置为1.27 mm; 电源线宽的设置:在Net下拉框中选择VCC,其他与地线线宽设置相同; 整板线宽设置:在Filter Kind选择框中选择Whole Board,然后将Minimum width,Maximum width和Preferred三个输入框的线宽设置为0.635 mm。 (4)装入元件封装库 执行菜单命令Design/Add/Remove Library,在“添加/删除元件库” 对话框中选取所有元件所对应的元件封装库,例如:PCB Footprint,Transistor,General IC,International Rectifiers等。 (5)装入网络表 执行菜单Design/Load Nets命令,然后在弹出的窗口中单击Browse按钮,再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的网络表文件(扩展名为Net),如果没有错误,单击Execute。若出现错误提示,必须更改错误。 (6)元器件布局 Protel 99 SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局,执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自动布局。布局是布线关键性的一步,为了使布局更加合理,多数设计者都采用手工布局方式。 (7)自动布线 Protel 99 SE采用世界最先进的无网格、基于形状的对角线自动布线技术。执行菜单命令Auto Routing/All,并在弹出的窗口中单击Route all按钮,程序即对印刷电路板进行自动布线。只要设置有关参数,元件布局合理,自动布线的成功率几乎是100%。 (8)手工调整自动布线结束后,可能存在一些令人不满意的地方,可以手工调整,把电路板设计得尽善尽美。 (9) 打印输出印刷电路板图执行菜单命令File/Print/Preview,形成扩展名为PPC的文件,再执行菜单命令File/print Job,就可以打印输出印刷电路板图,如图2所示。 图示3 两级放大器pcb印刷电路板最后打印电路图,然后做板,调试与仿真、出板。我们在电路设计中难免不会出现一点问题:(一)下面介绍设计中遇到的问题及解决方法: 虽然Protel 99 SE功能强大,人机界面友好,但在设计过程中往往遇到一些问题。 (1)生成的印刷电路板图与电路原理图不相符,有一些元件没有连上。这种情况时有发生,问题出在原理图上,原理图看上去是连上了,但画图不符合规范,导致未连接上。不规范的连线有: 连线超过元器件的断点; 连线的两部分有重复。 解决方法是在画原理图连线时,应尽量做到: 在元件端点处连线; 元器件连线尽量一线连通,少出现直接将其端点对接上的方法来实现。 (2)在印刷电路板设计中装入网络表时元器件不能完全调入。原因有: 原理图中未定义元件的封装形式; 印刷电路板封装的名称不存在,致使在封装库中找不到; 封装可以找到,但元件的管脚名称与印刷电路板库中封装的管脚名称不一致。 解决方法: 到网络表文档中查找未定义封装的元件,补上元件封装; 确认印刷电路板元件封装库是否已调入,同时检查原理图中元件封装名称是否与印刷电路板元件封装库中的名称是否一致; 将印刷电路板元件封装库中的元件修改成与原理图中定义的一致。如三极管的管脚名称在原理图中定义为1,2,3,而在印刷电路板封装库中焊盘序号定义为E,B,C,必须修改印刷电路板封装库中的三极管管脚名称,使他与原理图中定义的三极管管脚名称一致。即使上面所说的protel 99 se的软件是如何的好,但我发现还不是那么完善,它需要更多的技术支持,不是单纯自己发展起来的,它也要靠其他技术发展才发展起来的,所以我觉得protel 99 se要发展必须CPLD/FPGA也要发展,这就有了EDA(PROTEL99SE)与CPLD/FPGA的关系。这才有protel 99 se了的实现。 一、EDA(PROTEL99SE)实现与CPLD/FPGA技术的关系 电子设计自动化(EDA)的实现是与CPLD/FPGA技术的迅速发展息息相关的。CPLD/FPGA是80年代中后期出现的,其特点是具有用户可编程的特性。利用PLD/FPGA,电子系统设计工程师可以在实验室中设计出专用IC,实现系统的集成,从而大大缩短了产品开发、上市的时间,降低了开发成本。此外,CPLD/FPGA还具有静态可重复编程或在线动态重构特性,使硬件的功能可象软件一样通过编程来修改,不仅使设计修改和产品升级变得十分方便,而且极大地提高了电子系统的灵活性和通用能力。 电路设计工程师设计一个电路首先要确定线路,然后进行软件模拟及优化,以确认所设计电路的功能及性能。然而随着电路规模的不断增大,工作频率的不断提高,将会给电路引入许多分布参数的影响,而这些影响用软件模拟的方法较难反映出来,所以有必要做硬件仿真。FPGA/CPLD就可以实现硬件仿真以做成模型机。将软件模拟后的线路经一定处理后下载到FPGA/CPLD,就可容易地得到一个模型机,从该模型机,设计者就能直观地测试其逻辑功能及性能指标。 由西安达泰公司设计的智能电子自动化实验系统Smart EDA Lab V4.0,充分利用PLD 技术,使电子设计实现自动化,使用方便、快捷,适合于电子工程师开发设计新产品,大、中、专院校师生进行电子电路实验,ASIC设计验证,FPGA/CPLD教学等。Smart EDA Lab V4.0 的硬件资源:8个逻辑指示发光条,4个按键开关,6个七段数码管,555电路产生约1KHz的方波信号可作为时钟输入,晶振电路产生8MHz方波信号可作为高频时钟,PLCC84 PLCC68 PLCC44 CPLD/FPGA仿真PGA插座,DIP40单片机实验插座,各种规格的模拟集成电路插座,PC机并口(LPT1)、串口(COM1)、ESIA总线插座接口,CPLD/FPGA编程插座,300平方毫米模拟电路及自由实验区。 Smart EDA Lab V4.0 的主要特点:继承了V3.0的所有特点;可以进行所有数字电路实验、数模混和仿真、单片机实验、计算机接口实验、ESIA总线板卡实验;系统板上提供高、低频的信号源和按键开关;利用配套并口逻辑分析仪软件可以同时观察5路逻辑信号;可以完成ALTERA、XINLINX、LATTICE等各家公司CPLD/FPGA芯片的在线编程。美国Altera公司生产的CPLD(复杂可编程逻辑器件)以其操作灵活、使用方便、开发迅速、投资风险低等特点,成为硬件电路优化设计的首选产品。Altera 的 MAX+PLUSII可编程逻辑开发软件,提供了一种与工作平台、器件结构无关的设计环境,用户无需十分精通CPLD内部的复杂结构(视为黑匣子),只要从集成软件包的元件库中调入原理图(元件库包含几乎所有74系列的集成电路,近300个预制宏逻辑元件),它使Altera通用PLD系列设计者能方便地进行设计输入-文本、图形和波形等设计输入方法任意组合,建立起有层次的单器件或多器件设计,并支持多种标准 CAD(protel 99 se) 设计输入,也可用硬件语言AHDL/VHDL来描述复杂的设计;快速设计处理-MAX+PLUSII编译、设计规则检查、逻辑综合与试配多器件划分,自动错误定位;校验与编程-有定时仿真、功能仿真、多器件仿真、定时分析和器件编程(有万用编程器或在线编程二种方式),还支持标准CAE设计校验;从以上

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