《电子线路CAD》课程论文-数字竞猜电路设计.doc

电子线路CAD课程论文1 电路功能和性能指标用中小规模集成电路设计猜数游戏逻辑电路，能随机产生一个一位十进制数字，有三次猜数的机会，猜错一次，记录并显示一次，猜对后显示出答案。所谓的猜数游戏，就是指用户对数字进行竞猜，而数字是随机给出的，用户才对数字，电路会给相关的反馈，同样，猜错系统也会给出不同的反馈。2 原理图设计2.1原理图元器件制作数字芯片的元器件制作截图，例如用到的74ls00，74ls04等图 1图 2原理图库的制作步骤：1）首先建立集成库文件如图所示，菜单栏中File中的New中的Project图 32）其次再集成库文件里建立原理图库文件 如图示图 43）在通过绘制面板进行原理图库元器件的绘制与属性设置如图 52.2 原理图设计简要说明原理图的设计步骤：先建立一个PCB工程项目，保存命名，然后在这个工程下面建立一个原理图文件和一个PCB文件，并保存重命名，如图图 6便开始原理图的绘制。绘制成功后的原理图截图图 7选择模块化设计，让原理图更简单易懂清晰明了。Massage框图操作步骤为下图：进行检查，或者由右下角system可打开Massage界面，图 8图 9出现Message界面，发现错误，双击错误进行检查，与改正直到不出现Error图 10找到错误的原因为键盘编码电路中芯片重名，将其改正后的电路图如图：图 11项目的原理图库截图图 12图 13生成与打开原理图库的步骤为下图所示：图 14图 15Navigater栏的显示操作，点击右下角的DesighComplier如图所示图 16设计过程中应该注意的地方注意网络标号的正确使用。注意化导线交叉时是否有所需要的电气特性。注意错误的检查与改正。注意元器件的标号是否重复。注意元器件的间隔。注意整体的美观，与阅读的方便性。2.3 原理图报表原理图的网络表的生成；操作为：Design中的Netlist For Project Protel，如下图图 17生成的网络表如下图所示：图 18简述网络表的作用网络表是指电路原理图中元件引脚等电气点相互链接的关系表，其主要用途是为PCB设计提供元器件信息、管脚连接关系信息以及必要的仿真操作信息。网络表是联系原理图和PCB的桥梁。元器件相关信息以中括号 表示：以电阻R1为例子说明：报表如图图 19以此说明了名称R1，封装为AXIAL-0.4网络包含哪些元器件的哪些引脚以小括号表示( )：以VCC网络为例图 20以VCC网络为例，上图包含了所有接入VCC的元器件及其引脚图如U1芯片的16脚生成该原理图的简易元器件清单的方法与步骤为菜单栏的Report菜单中Simple Bom 如图所示：图 21生成的报表如图所示：图 22个人设计过程中需要说明的地方。 1.本设计需要外界脉冲电路与数码管电路。2.本设计以USB接口供电。3.本设计的排针均为脉冲电路与数码管电路的扩展使用。3 PCB设计3.1元器件封装制作元器件封装制作PCB元器件封装制作截图：图 23说明封装的制作方法和步骤方法一，首先在之前的集成库里建立PCB封装再file菜单中，如图所示图 24之后 便可通过pcb library进行新建如图图 25之后便可运用工具绘制方法二，进行PCB封装向导的操作：Tool-Component Wizard如图图 26之后弹出的对话框中进行选择与制作个人设计过程中需要说明的地方。1. 大多数直插芯片封装都采用DIP16或DIP20之类封装，并不需要每一个封装都画出来。2. 封装的绘制应该严格按照元器件用户手册的参数进行绘制。3.2 PCB设计 PCB的设计步骤在之前的PCB工程中建立PCB文件，保存并命名如图所示：图 27之后开始设置版层，Design菜单下的Layer Stack Manager如图所示：图 28将其设置成双层板，并加上物理与电气边界如图所示：图 29然后更新原理图到PCB，Design中的Update Schematics in.如图所示图 30设计PCB电源和地线采用不同的线宽的方法和步骤；我们修改线的电气规则来实现，Design中的Rules图 31之后将所有线宽改成20mile如图图 32之后建立新的VCC与GND线宽规则如图所示图 33图 34 用Protel DXP设计PCB。图 35项目的封装库操作Design中的Make PCB Library如图图 36之后得到PCB Library如图图 37设计完毕后所有文档的目录结构图 38个人设计过程中需要说明的地方。1. 遇到错误应该仔细寻找问题一步步来纠正。2. 布线宽度与整体应该仔细考虑。3. 布线与更新应该更仔细。3.3 PCB设计后处理 PCB进行补滴泪操作再Tools中的Teardrops图 39然后出现界面完成泪滴添加图 40然后加泪滴之后如图图 41PCB放置敷铜点击工具如图图 42在弹出的窗口进行敷铜设置如图所示图 43敷铜后效果截图如图所示图 44生成PCB信息报表Reports中的Board Information如图图 45之后出现General,主要是电路板的一般信息图 46Comoinents 显示了电路板中使用的元器件的封装相关信息如图图 47Net标签页主要是电路板的网络情况如图图 48生成网络状态报表reports中的netlist status图 49之后弹出报表如图图 50图 51图 52个人设计过程中需要说明的地方。设置线宽与敷铜与补泪滴使用与设置的时间不同，如线宽在布线之前设置，敷补泪滴在画完板子之后设置。4 心得体会课程论文中遇到的问题及解决办法:在这次课程论文中，我遇到了各种各样的问题，例如原理图库的绘制、PCB库的绘制、PCB的排版与布线等等，我通过查阅书籍、上网百度、询问同学及老师最终解决了这些问题，也更熟练的运用AD。学习这门课程的收获与建议：AD是是一款比较基础的电子设计软件，有着强大的功能与友好的界面，对于电子专业的学生来说是一款很基础很简单的软件，但它在电子领域的重要性毋庸置疑，这也是我们学习与开设AD的原因，AD的使用与学习不会随着课程的结束而终止，它是一门可以让我们赖以生存的技能，它也不仅仅让我们能进行电子设计，它更能帮助我们去了解电路原理。学习AD的过程更像是我们打开电子世界的大门。学习了这门课程让我更熟练的运用AD，也让我对AD有了更新的认识，之前对AD只是初略的认识与使用，但是经过这门课程的学习，我逐渐掌握了AD一些更基本更深层的操作，学会了各种电气规则，以至于去思考电路的本身。在学习和使用AD过程中我从遇到问题时的急躁与不知所措到后来能试着去解决问题，这是一种学习一种成长。再画PCB时，杂乱无章的元器件与线路让我烦躁，但是却还是要静下心来设计与编排，一步一步的考虑各种不同的因素，一个模块一个模块的设计，这既是对我以后在社会中工作能力与素养的锻炼，同样也是对我个人心急的锻炼，戒骄戒躁是我的收获。在学习过程中难免会遇到各种各样的问题与困难，学会独立思考，独立解决问题是一种很重要的能力，在学习的过程中，这种能力被表现的淋漓尽致，课程的学习锻炼了我这种能力，解决问题之后的成就感是让人满足。在我看来这门课程是及其重要的，他不仅是一门专业软件的学习，还是一次很好锻炼，锻炼了个人工作能力和个人素养。5 参考文献1 刘会衡. 印刷电路板设计实用教材.西南：西南交通大学出版M,2016.2 高海宾. Alt