protel电子教案.doc

课程安排1.课程内容：（1）理论：18学时（2）上机：18学时2.期末成绩组成：（1）平时：50%（2）上机考核：25%（3）期末考核：25%3.教材： 电路设计与制版Protel 2004，赵景波、徐江伟、施敏敏、陈松柏等，人民邮电出版社。参考书：（1） 电路设计与制版Protel DXP实用教程，李珩、杨彬、欧大生等，西安电子科技大学出版社；（2） Protel DXP电路设计，张阳天、韩异凡，清华大学出版社；（3） Protel DXP电路设计快速入门，张义和，中国铁道出版社。课程主要内容Protel 2004 一种绘制印制电路板文件的软件。（是一种EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）设计软件，也有人称之为CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）设计软件。主要用于电路原理图设计、电路仿真和制作印刷电路板（PCB），同时还提供了超高速集成电路硬件描述语言的设计工具（VHDL），用来实现现场可编程门阵列（FPGA）的设计）。EDA：Electronic Design Automation，电子设计自动化；CAD：Computer Aided Design，计算机辅助设计；VHDL：Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，超高速集成电路硬件描述语言；FPGA：Field-Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列。主要功能： 1原理图系统设计：用于电路原理图的设计；2印刷电路板系统设计：用于PCB板的设计； 3电路模拟仿真：电路原理图设计阶段实现对数模混合信号电路的功能设计仿真；4FPGA系统设计：用于可编程逻辑器件的设计；5VHDL系统设计：用于进行硬件的编程及仿真设计等；6信号完整性分析：用于分析信号在信号线上的传输质量。原理图：表示系统、设备的工作原理及其组成部分的相互关系的简图。顾名思义就是表示电路板上各器件之间连接原理的图表。印刷电路板：PCB(printed circuit board），又称印刷电路板、印刷线路板，简称印制板，以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等组成，各组成部分的主要功能如下：焊盘：用于焊接元器件引脚的金属孔。过孔：有金属过孔和非金属过孔，其中金属过孔用于连接各层之间元器件引脚。安装孔：用于固定电路板。导线：用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。接插件：用于电路板之间连接的元器件。填充：用于地线网络的敷铜，可以有效的减小阻抗。电气边界：用于确定电路板的尺寸，所有电路板上的元器件都不能超过该边界。 丝印层：即文字层，在PCB中的最上面一层，可以没有，一般用于注释用，标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。电路模拟仿真：Protel2004的混合电路信号仿真工具，在电路原理图设计阶段实现对数模混合信号电路的功能设计仿真，配合简单易用的参数配置窗口，完成基于时序、离散度、信噪比等多种数据的分析。允许的分析类型包括：1.直流工作点分析；2.瞬态分析和傅立叶分析；3.交流小信号分析；4.阻抗特性分析；5.噪声分析；6.Pole-Zero（临界点）分析；7.传递函数分析；8.蒙特卡罗分析；9.参数扫描；10.温度扫描等。FPGA系统设计：支持用于FPGA设计的图形描述、VHDL/ Verilog语言描述及图形与语言的混合描述，并与Altera及Xilinx建立了良好的接口，提供了大量的FPGA设计宏单元。可实现测试平台程序设计、设计仿真与调试、逻辑综合等。信号完整性分析：信号完整性（Signal Integrity）是指信号在信号线上的传输质量。信号具有良好的完整性是指需要使用该信号的时候，其必须具有所规定的电平数值。质量差的信号完整性一般不是由某一个因素造成的，而是由电路板级设计中的多种因素共同引起的。主要的信号完整性问题包括反射、振铃、地弹、串扰等。反射（Reflection）是指信号在传输线上产生的回波。反射多发生在信号源端和负载端阻抗不匹配的情况。振铃：信号的振铃（ringing）和环绕振荡（rounding）由线上过度的电感和电容引起，振铃属于欠阻尼状态而环绕振荡属于过阻尼状态。信号完整性问题通常发生在周期信号中，如时钟等，振铃和环绕振荡同反射一样也是由多种因素引起的，振铃可以通过适当的端接予以减小，但是不可能完全消除。地弹：在电路中有大的电流涌动时会引起地弹，如大量芯片的输出同时开启时，将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过，芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声，这样会在真正的地平面（0V）上产生电压的波动和变化，这个噪声会影响其它元器件的动作。负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。串扰(Crosstalk)是指两条信号线之间由于存在互感和电容，它们之间会产生耦合，从而引起线上噪声。串扰与电路板层的参数、信号线的间距、驱动源和接收端的电气特性等有关系。第1章 Protel 2004设计浏览器Protel 2004设计浏览器：就是Protel 2004设计软件，通过这个软件，可以进行制印制电路板（PCB板）的设计。Protel 2004：又名Protel DXP 2004，是Altium公司于2004年发布的最新版本的电路设计软件，它整合了VHDL（Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Languages，甚高速集成电路硬件描述语言）设计和FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）设计系统，将项目管理方式、原理图和布线图的双向同步技术、多通道技术、拓扑自动布线，以及强大的电路仿真等技术完美地融合在一起，成为一个真正优秀的板卡级设计软件。知识点： 本章将介绍电路板设计的平台Protel 2004设计浏览器（Design Explorer）的基础知识，其中包括Protel 2004系统概述、Protel 2004的系统需求和安装、Protel 2004的启动、Protel 2004设计环境、几个常用编辑器、文件管理、工作窗口及系统参数设置等。要求：了解Protel 2004的发展过程，掌握Protel 2004的安装，了解Protel 2004的启动方法及设计环境，掌握Protel 2004中四个常用的编辑器，掌握文件管理方法，工作窗口面板的显示方式，了解Protel 2004的系统参数设置。1.1 Protel 2004 概述Protel的产生与发展11985年，诞生dos版Protel。21991年，Protel for Widows。31997年，Protel98这个32位产品是第一个包含5个核心模块的EDA工具。41999年，Protel99构成从电路设计到真实板分析的完整体系。52000年，Protel99se性能进一步提高，可以对设计过程有更大控制力。62002年，Protel DXP集成了更多工具，使用方便，功能更强大。72003年，Protel 2004对Protel DXP进一步完善。82006年，Altium Designer 6.0成功推出，集成了更多工具，使用方便，功能更强大，特别在PCB设计这一块性能大大提高。92008年，Altium Designer Summer 08（简称：AD7）将ECAD和MCAD两种文件格式结合在一起，Altium在其最新版的一体化设计解决方案中为电子工程师带来了全面验证机械设计(如外壳与电子组件)与电气特性关系的能力。还加入了对OrCAD和PowerPCB的支持能力。102008年，Altium Designer Winter 09推出，此冬季9月发布的Altium Designer引入新的设计技术和理念，以帮助电子产品设计创新，利用技术进步，并提出一个产品的任务设计更快地获得走向市场的方便。增强功能的电路板设计空间，让您可以更快地设计，全三维PCB设计环境，避免出现错误和不准确的模型设计。112009年7月，Altium Designer Summer 09 为适应日新月异的电子设计技术，Altium于2009年7月在全球范围内推出最新版本Altium Designer Summer 09。Summer 09的诞生延续了连续不断的新特性和新技术的应用过程。Altium 历史介绍Altium(前身为Protel国际有限公司)由Nick Martin 于1985年始创于塔斯马尼亚州霍巴特，致力于开发基于PC的软件，为印刷电路板提供辅助的设计。最初的DOS环境下的PCB设计工具在澳大利亚得到了电子业界的广泛接受，在1986年中期，Altium通过经销商将设计软件包出口到美国和欧洲。随着PCB设计软件包的成功，Altium公司开始扩大其产品范围，包括原理图输入、PCB自动布线和自动PCB器件布局软件。80年代晚期，Altium公司意识到在开发利用Microsoft Windows作为平台的电子设计自动化EDA软件方面存在商机。虽然Windows平台在处理性能和可靠性上取得了进步，但当时很少有用于Windows平台的EDA软件，而当时越来越多的设计工程师使用基于Windows 的操作系统。于是，在1991年Altium公司发布了世界上第一个基于Windows的PCB设计系统，Advanced PCB。在后来几年里，凭借各种产品附加功能和增强功能所带来的好处，Altium建立了具有创新意识的EDA 软件开发商的地位。1997年，Altium公司认识到越来越需要把所有核心EDA软件工具集中到一个集成软件包中，从而可以实现从设计概念直到生产的无缝集成。因此Altium发布了专为Windows NT 平台构建的Protel98，这是首次将所有5 种核心EDA 工具集成于一体的产品，这5种核心EDA 工具包括原理图输入、可编程逻辑器件(PLD)设计、仿真、板卡设计和自动布线。随后在1999年又发布了Protel 99和第二个版本Protel 99 SE，这些版本提供了更高的设计流程自动化程度，进一步集成了各种设计工具，并引进了“设计浏览器”平台。设计浏览器平台允许对电子设计的各方面设计工具、文档管理、器件库等进行无缝集成，它是Altium建立涵盖所有电子设计技术的完全集成化设计系统理念的起点。藉此，Altium公司成功进行首次公开募股(IPO)，于1999年8月在澳大利亚股票市场上市。所筹集的资金用于在2000年1月收购适当的公司和技术，包括收购ACCELTechnologies 公司、Metamor公司、Innovative CAD Software公司和TASKING BV公司等。拥有了这些技术，Altium公司终于在2000年进入FPGA 设计和综合市场，并于2001年进入嵌入式软件开发市场。为了更好的反映公司是在嵌入式领域、FPGA设计领域以及EDA市场拥有多个品牌的新的市场地位，Protel International公司在2001年8月6日正式更名为Altium有限公司。新公司的名称可以代表所有产品品牌，并为未来发展提供一个统一的平台。Altium公司致力于产品开发，并为工程师提供帮助他们实现目标的最佳设计工具，这是公司成功的关键。2002年，Altium公司重新设计了设计浏览器(DXP)平台，并发布第一个在新DXP 平台上使用的产品(Protel DXP)。Protel DXP是EDA行业内第一个可以在单个应用程序中完成整个板设计处理的工具。如今，公司总部位于澳大利亚悉尼的Frenchs Forest 区，在悉尼和欧洲进行研发。公司在澳大利亚、美国、日本、中国和欧洲设有多个销售与支持办事处，在其他许多主要市场，包括中国、印度、英国等地拥有代理销售网络。Altium 公司的客户包括IBM、NASA、Motorola、Hewlett-Packard、Canon、Fujitsu、Bosch、Siemens、Delphi、NEC、Sony、BMW、Alcatel、Daimler-Benz、Philips、CSIRO、Nokia 以及Telstra等公司。Altium 公司的行业合作伙伴包括Mitsubishi、Infineon、Intel, STMicroElectronics、Atmel、Analog Devices 和Philips 等。Altium 公司目前的生产线包括：Altium Designer、P-CAD、TASKING 和一系列用于交互式FPGA 设计的硬件产品，如NanoBoard2。Altium Designer基于一个软件集成平台，把为电子产品开发提供完整环境所需的工具全部整合在一个应用软件中。Altium Designer包含所有设计任务所需的工具：原理图和HDL 设计输入、电路仿真、信号完整性分析、PCB 设计、基于FPGA 的嵌入式系统设计和开发。另外可对Altium Designer 工作环境加以定制，以满足用户的各种不同需求。1.2 Protel 2004 的系统需求和安装1.系统需求（1）最低运行环境Windows 2000 professional奔腾800MHz CPU128MB 内存800MB 硬盘空间1024*768屏幕分辨率、16位色彩、8MB显存（2）推荐运行环境Windows XP奔腾1.2GHz CPU512MB 内存 1GB 硬盘空间1280*1024屏幕分辨率、16位真色彩、32MB显存2.安装（1）双击安装盘中SetupSetup.exe文件；（2）安装后将“CrackCrackProtel2004.alf”文件拷贝到安装目录下。（安装注册文件） 以安装到C盘为例：拷贝到C:Program FilesAltium2004下。1.3 Protel DXP 的启动1.安装注册文件开始程序AltiumDxp 2004；正常启动：Licensed to yjl注：显示5个模块图标，Licensed to yjl。(Licensed：版权许可)2.未安装注册文件注：There are no active licenses. Use the options below to add or choose a license。没有积极许可证。使用下面的选项来添加或选择一个许可证。注：Unlicensed：缺少注册文件“Protel2004.alf”1.4 Protel 2004设计环境当用户启动Protel 2004后，系统进入Protel 2004设计环境界面，如图1.1所示。图1.1 Protel 2004的设计环境界面由图1.1可知，Protel 2004设计环境界面包括标题栏、导航栏、主菜单栏、工具栏、Files面板（文件工作面板）、面板标签、工作窗口、命令栏和状态栏组成。1.标题栏：显示该软件标志Windows环境下的应用软件，都是以窗口的形式出现的，窗口上方是该窗口的标题栏，显示该软件标志，Protel 2004的标志是Design Explorer DXP。2.导航栏：显示当前窗口地址，并可在打开的多个窗口间切换。导航栏由当前窗口地址栏、前进按钮、后退按钮、回到主页面、收藏夹选项组成。当在工作区中打开了多个窗口时，可以利用其提供的切换功能在各窗口间切换。3.主菜单栏：进行各种命令操作、设置各种参数、进行各种开关切换等功能。标题栏下面是主菜单栏，如图1.2所示，由于没有开启任何设计编辑器窗口，Protel 2004的主菜单栏只是由DXP（系统配置）、File（文件操作）、View（查看）、Favorites（收藏）、Project（项目管理）、Window（视窗操作）和Help（帮助）七个菜单组成。其功能是进行各种命令操作、设置各种参数、进行各种开关切换等。图1.2 主菜单栏（1）DXP系统菜单（系统配置）：供用户管理系统程序、定义环境、设置密码等。主菜单栏的第一个按钮为DXP系统菜单（系统配置），单击这个图标后，会出现DXP系统菜单，DXP菜单是Protel窗口所特有的，其中各项命令供用户管理系统程序、定义环境、设置密码等。其下拉菜单提供了7个选项，如图1.3所示，分别是Customize（用户自定义）、System Preferences（系统优先设定）、System Info（系统信息）、Run Process（运行进程）、Licensing（使用许可管理）、Run Script（执行脚本）、Run script debugger（执行脚本调试器）。图1.3 DXP系统菜单（2）File菜单（文件操作）：主要用于文件的管理。File菜单主要用于文件的管理，通常包括文件的新建、打开、保存当前设计文件等功能。图1.4 File菜单Edit菜单：主要用于当前设计文件的编辑处理，通常包括复制、粘贴、删除等功能。（3）View菜单（查看）：主要用于工作区的显示比例、工具栏、工作区面板、状态栏显示或隐藏等的管理。View菜单主要用来控制工作窗口的外观、显示或隐藏等功能。主要用于工作区的显示比例、工具栏、工作区面板、状态栏显示或隐藏等的管理。一般用于调节工作区中图纸的显示比例，控制工具栏、工作区面板、状态栏是否显示。 图1.5 View菜单（4）Favorites菜单（收藏）：添加以及管理收藏夹。用于管理常用工具。在此菜单中，可添加常用的文件。添加到收藏夹，组织管理收藏夹。图1.6 Favorites菜单（5）Project菜单（项目管理）：主要用于工程文件的编译、分析、管理等。主要用于工程文件的编译、分析、管理等。包含项目管理的相关命令。如添加新的项目，添加以存在的项目，从项目中删除等。图1.7 Project菜单Place菜单：主要用于放置各种图件，如导线、元件、总线、节点等。Design菜单：主要用于产生各种设计操作，如产生网络表、更新其他文件等。Tools菜单：主要使用各种具体工具。Reports菜单：主要用于产生各种报表文件，如元件清单等。（6）Window菜单（视窗操作）：主要用于窗口的排列方式等的管理。用来管理窗口。主要用于窗口的排列方式等的管理。水平排列所有窗口，垂直排列所有窗口，关闭所有窗口。图1.8 Window菜单（7）Help菜单（帮助）：主要用于打开各种帮助文件。主要用于打开各种帮助文件。如关于DXP设计环境的帮助，关于原理图捕获的帮助，关于PCB布局的帮助，关于库的帮助，关于FPGA设计的帮助等。图1.9 Help菜单4.工具栏主菜单栏的下面是工具栏，可以根据不同的编辑环境打开不同的工具栏，其主要作用就是给用户提供一种快捷、方便的命令启动方式。工具栏中的每个按钮都对应一个相关的命令。如果不能确定按钮与命令的对应关系，可将鼠标指针移动到按钮上，放几秒钟，屏幕上就会显示出当前按钮所能实现的功能了。在刚进入Protel 2004的主窗口时，其工具栏有4个按扭。单击 按钮：可以在随后显示的“Files”面板中选择新建或打开任何文件。单击按钮：打开已有文件。单击按钮：打开设备视图窗口。单击按钮：打开帮助向导。5.工作区工作区是用户编辑各种文档的区域。在无编辑器打开的情况下，工作区内以快速启动图标的方式列出了最常用的任务。这些任务主要分为三类，完成创建和对系统设置功能（Pick a Task）、打开项目或文件（Open a Progect or Document）和快速启动帮助功能（Get Help）。6.工作面板（1）功能Protel 2004大量使用工作面板，设计者可通过工作面板进行打开文件、访问库文件、浏览各个设计文件和编辑对象等各种操作。（2）分类Protel 2004的工作面板可以分为两类：一类是系统型工作面板，即在任何编辑环境下都出现的工作面板，如“Files”工作面板、“Projects”工作面板等；另一类是编辑器工作面板，只有在相应的文件被打开时才会出现，如原理图、PCB编辑环境中的Navigator（导航器）工作面板等。（3）工作面板的选择当多个工作面板处于弹出/隐藏状态时，若要选择其中一个工作面板时，可以在该工作面板标签上单击鼠标，该工作面板会自动弹出。当不小心把工作面板关闭可单击下面的System工作面板标签，从中选取相应的工作面板标签名称，如图1.10所示。单击System工作面板标签-选取相应工作面板标签名称。还可单击View菜单，选取Workspace Panels选项下拉箭头中的System选项，并从中选取相应的工作面板标签名称，如1.11图。单击View菜单-Workspace Panels-System-选取相应工作面板标签名称。图1.10图1.11（4）工作面板的显示方式自动弹出/隐藏方式：当工作面板的显示方式为弹出/隐藏时，工作面板上边框上有按钮出现；图1.12 自动弹出/隐藏方式锁定显示方式：当工作面板的显示方式为锁定时，工作面板上边框上有按钮出现；图1.13 锁定显示方式浮动显示方式：当工作面板的显示方式为浮动时，工作面板上边框上有按钮出现。图1.14 浮动显示方式（5）三种显示方式之间的转换方法由弹出/隐藏方式或锁定方式转换为浮动方式只需将光标放在工作面板的上边框上，按住并将工作面板拖到工作窗口中所希望放置的地方即可；弹出/隐藏方式转换为锁定方式单击工作面板上边框的按钮，使其变为即可。锁定方式转换为弹出/隐藏方式单击工作面板上边框的按钮，使其变为即可。由浮动方式转换为弹出/隐藏方式或锁定方式按住鼠标左键的同时将工作面板拖到工作窗口的左侧或右侧，使其变为隐藏标签，然后再进行相应的操作即可。7.工作面板标签：为快速打开工作面板提供简单操作方式的工作面板名称。工作面板标签为快速打开工作面板提供了简单的操作方式，对应不同的工作面板，Protel 2004在主窗口的不同地方设置了对应的工作面板标签。用户可以在需要的工作面板标签上单击鼠标以激活操作所需要的工作面板，其相应的标签面板就会弹出来。帮助 文件 项目 导航器 面板标签收藏 库 剪贴板 面板标签系统 设计编译器 交叉引用 帮助 仪器架 面板标签图1.15 工作面板标签8. 工作窗口工作窗口位于Protel 2004主窗口的中间，将常用的功能以文字连接的方式排列在页面上，通过主页面相应的灰色链接来折叠和展开。图1.16 工作窗口（1）Pick a Task（选取一个任务）“Recently Opened Project and Documents”（近期打开的项目和文档）：选择该选项后，系统会弹出一个对话框，用户可以很方便地从对话框中选择需要打开的文件。用户也可以从“File”菜单中选择近期打开的文档、项目和工作空间文件。“Device Management and Connections”（器件管理和连接）：选择该选项可查看系统所连接的器件（如硬件设备和软件设备）。选取一个任务近期打开的项目和文档器件管理和连接DXP系统配置参考设计和实例帮助和信息图1.17 选取任务“Configure DXP”（DXP系统配置）：选择该选项后，系统会弹出如图1.18所示的系统配置选择项，此时用户可以选择自己需要的操作。当然这些操作也可以从DXP菜单中选择。图1.18 系统配置选择项DXP系统配置选择项说明：l “Display system information”（显示系统信息）：用户可以显示当前Protel软件所包含的模块。l “Customize the user interface resources”（定制用户接口资源）：此时用户可以自定义操作界面，如删除、移动、修改菜单栏，创建或修改快捷键等，从而使用户可以设计出最适合自己的工作界面。l “Setup system preferences”（设置系统参数）：用户可以设置诸如启动、显示和版本控制等参数。l “Install or configure licenses”（安装和配置许可证）：选择该选项可以对许可证进行安装和配置操作。l “Run a DXP process”（运行一个进程）：选择该选项后允许运行一个Protel的模块程序，如原理图的放置元件命令（Sch：Placepart）。“Reference Design and Examples”（参考设计和实例）：Protel 2004为用户提供了许多经典的参考实例，包括原理图设计、PCB布线和FPGA设计等实例。“Help and Information”（帮助和信息）：选择该选项可获得包括原理图设计、PCB设计、FPGA设计等非常详细的在线帮助和参考信息。设计相关的功能集合印制电路板设计FPGA设计与开发嵌入式软件开发DXP库管理DXP脚本操作图1.19 设计相关的功能集合“Printed Circuit Board Design”（印制电路板设计）：选择该选项后，系统会弹出如图1.20所示的印制电路板设计的选项列表。图1.20 印制电路板设计的选项列表“FPGA Design and Development”（FPGA设计与开发）：选择该选项后，系统会弹出如图1.21所示的FPGA设计与开发的选项列表。图1.21 FPGA设计与开发的选项列表“Embedded Software Development”（嵌入式软件开发）：选择该选项后，系统会弹出如图1.22所示的嵌入式软件开发的命令选项列表。图1.22 嵌入式软件开发的命令选项列表“DXP Library Management”（DXP库管理）：选择该选项后，系统会弹出如图1.23所示的DXP库管理的选项列表。图1.23 DXP库管理的选项列表“DXP Scripting”（DXP脚本操作）：选择该选项后，系统会弹出如图1.24所示的DXP脚本操作的选项列表。图1.24 DXP脚本操作的选项列表（2）or Open a Project or Document（或打开项目或文档）最近打开的项目最近打开的文档打开任何项目或文档图 1.25 打开项目或文档的选项列表9. 命令栏和状态栏命令栏和状态栏位于工作桌面的下方，主要用于显示当前的工作状态和正在执行的命令。利用View菜单可打开和关闭命令栏和状态栏的显示。单击View菜单-Status Bar显示状态栏。图1.26 View菜单1.5几个常用的编辑器 Protel 2004常用编辑器及其关系如图1.27所示。图1.27 四个常用编辑器的关系1.四个常用编辑器功能（1）原理图编辑器：设计电气原理图，完成对实际电气连接的正确表述。主要功能是设计电气原理图，完成对实际电气连接的正确表述。在原理图编辑器中利用原理图库所提供的元器件的原理图符号，还可快速绘制电气设备之间的接线图。（2）原理图库编辑器：完成原理图符号的设计。用来完成原理图符号的设计。制作原理图符号之前，需创建一个原理图库文件，用以存放即将制作的原理图符号，同时还可激活原理图库编辑器。（3）PCB编辑器：根据原理图设计完成电路板的制作。根据原理图设计完成电路板的制作。包括：电路板选型、规划电路板的外形、元器件布局、电路板布线、敷铜和设计规则校验等工作。（4）元器件封装库编辑器：完成元器件封装符号的设计。用来完成元器件封装符号的设计。制作元器件封装符号之前，需创建一个新的PCB元器件封装库文件，或打开一个已存在的元器件封装库。2. 四个常用编辑器的关系原理图编辑器和PCB编辑器是进行电路板设计的两个基本工作平台，且原理图和PCB电路板的更新是实时同步的。原理图库编辑器是根据原理图设计过程中的需求被激活的，并且修改完原理图符号后一定要存储修改结果和更新原理图中的原理图符号。同理，元器件封装库也是需要制作或修改元器件封装的时候才被激活。从编辑器之间的关系来看，原理图库编辑器服务于原理图编辑器，主要是用来制作原理图符号，以保证原理图设计的顺利完成。而元器件封装库编辑器服务于PCB编辑器，主要是用来制作元器件封装，以保证所有的元器件都能有对应的元器件封装，使原理图设计能够顺利地转入到PCB电路板的设计。原理图设计是设计者设计思路的图纸化，是电路板设计过程中的准备阶段。PCB电路板设计是整个电路板设计过程中的实现阶段。在整个电路板设计过程中，元器件封装和网络表是联系原理图设计和PCB电路板设计的桥梁和纽带。1.6 文件管理1.6.1Protel 2004 项目文件的管理方式对于项目文件与设计文件，不同的文件类型，其保存的文件的后缀是不同的。Protel 2004 的文件后缀名所对应的文件对象如表 1.1 所示。表 1.1 Protel 2004 的文件后缀名所对应的文件对象1.6.2Protel 2004的文件操作1新建项目文件Setup 1：创建一个名称为“PCB_Project1.PrjPCB”工程文件，如图1.28所示。执行菜单命令【File】/【New】/【PCB Project】。图1.28 创建一个名称为PCB_Project1.PrjPCB工程文件Setup 2：保存项目文件，如图所示1.30所示。执行菜单命令【File】/【Save Project】-弹出保存对话框-选取存储路径-文件名栏中输入“My First Project”-单击保存按钮。或在创建工程文件上单击鼠标右键-弹出命令菜单-选择Save Project-弹出保存对话框-选取存储路径-文件名栏中输入“My First Project”-单击保存按钮。图1.29 保存对话框图1.30 创建工程文件2. 向项目中添加文件 Setup ：在创建工程文件下，添加原理图文件、PCB文件、原理图库文件和元器件封装库文件，如图1.31所示 。添加新建文件：执行【File】/【New】/【Schematic】、【File】/【New】/【PCB】、【File】/【New】/【Schematic Library】和【File】/【New】/【PCB Library】命令。或在创建工程文件上单击鼠标右键-弹出命令菜单-选择Add New to Project- Schematic/ PCB/ Schematic Library/ PCB Library命令。添加已存在的文件：在创建工程文件上单击鼠标右键-弹出命令菜单-选择Add Existing to Project-弹出添加对话框-选取添加文件所在的路径-单击打开按钮。图1.30向项目中添加文件3.移除设计文件Setup ：将“PcbLib1.PcbLib”从当前设计工程中移出。将鼠标光标移动到“PcbLib1.PcbLib”上-单击鼠标右键-弹出命令菜单-选择Remove from Project（移除工程）-弹出移除元器件封装库对话框-单击Yes按钮。图1.31 移除设计文件图1.32 确认是否移除元器件封装库图1.33 将元器件封装库文件移出设计工程1.7系统参数设置在进行原理图和布线图的设计过程中，需要先对Protel 2004的环境参数进行一些设置，这样才能更加容易而且正确的制作印制电路板。单击主界面选单命令行的选单图标，选择执行System Preferences 命令，弹出“系统参数设置”对话框。 图 系统菜单 图 【Design Explorer Preferences】对话框1General （常规）选项卡：用来设置常规参数，即系统或编辑器启动的一些特性。(1) Startup （启动）选项组 l Reopen Last Workspace（重新打开上次工作）复选框：选中则下次启动时自动打开上次的工作环境；l Open Tasks control panel if no document open（没有打开文档的条件下打开任务控制面板）复选框：选中则启动时自动检测其关闭前状态，在没有打开文档的条件下打开任务控制面板。(2) Splash Screen （启动画面）选项组：用于设置系统和各编辑器启动时是否显示启动画面。l Show DXP startup screens（查看DXP启动屏幕）复选框：选中则启动时显示启动界面；（提示用户当前系统正在装载，否则启动Protel2004系统时将跳过启动画面）l Show product splash screens（查看产品启动画面）复选框：选中则服务器程序（包括：原理图编辑系统模块、PCB电路板文件及布线系统模块、类神经网络自动布线及推挤系统模块、模拟/数字混合式Spice电路仿真系统模块、可编程逻辑系统模块和CAMTastic DXP专业CAM系统模块等）启动时，显示产品信息画面。（提示用户当前服务器正在装载，否则将跳过这一画面）(3) Default Locations （默认位置）选项组：用于设置打开或保存Protel2004文档、项目及项目组时的默认路径。单击右边的按钮，弹出一个文件夹浏览对话框，在其内指定一个已存在的文件夹，即可设置默认路径。 (4) System Font（系统字体）选项组：用于设置系统的字体。(5) General（常规）选项组l Integrate help system（集成帮助系统）复选框：设置帮助系统的一体化。l Open PDF documents inside DXP（在DXP内打开PDF文件）复选框：用于在Protel2004中打开PDF文档。2View（视图）选项卡：用于设置系统的外观参数。图 【View】选项卡(1) Desktop（桌面）选项组：用于设置当系统关闭时，是否自动保存定制的桌面选项。l Autosave Desktop（自动保存桌面）复选框：选中后系统关闭时自动保存定制的桌面及文件窗口的位置和大小等。 l Restore Open Documents（还原打开文档）复选框：选中后系统将恢复打开文档。(2) Popup Panels （弹出面板）选项组：用于设置弹出式面板的弹出和消隐过程的等待时间，及是否使用动画效果。l Popup delay（弹出延时）滑杆：设置面板弹出时的等待（延时）时间。 l Hide delay （隐藏延时）滑杆：设置面板隐藏时的等待（延时）时间。l Use animation （使用动画）复选框：设置面板弹出或隐藏时是否使用动画效果。选中则使用动画效果。若不想让面板弹出或隐藏时等待，则取消该项。l Animation speed （动画速度）滑杆：设置动画的动作速度。(3) Show Navigation Bar As（查看导航栏）选项组：用来显示导航栏。(4) Favorites Panel（收藏面板）选项组：设置面板尺寸。(5) General（常规）选项组：设置外观参数。(6) Documents Bar（文档栏）选项组：设置文档栏。3Transparency (透明)选项卡：设置浮动工具栏对话框的透明效果。图 【Transparency】选项卡(1) Transparency floating windows （透明的浮动窗口）复选框：选中则编辑器工作区上的浮动工具栏及其他对话框将以透明效果显示。(2) Dynamic transparency （动态透明度）复选框：选中则启用动态透明效果。(3) Highest transparency （最高透明度）滑杆：设置最高透明度。(4) Lowest transparency （最低透明度）滑杆：设置最低透明度。(5) Distance factor （距离因子）滑杆：设置光标距离浮动工具栏、浮动对话框或浮动面板的透明效果。4Version Control （版本控制）选项卡：设置是否启用版本控制系统。图 【Version Control】选项卡l Enable Version Control（启用版本控制）复选框：选中则使用版本控制软件来登记并检测文档项目。5Backup Options （备份选项）选项卡：设置一些与文件备份有关的参数。图 【Backup Options】选项卡(1) Backup Files （备份文件）选项组：设置是否创建备份文件、所要保存的备份文件数和保存路径。l Create backup files（创建备份文件）复选框：设置在指定位置，按设置时间间隔自动创建备份文件。l Number of backups to keep（维持的备份数量）微调框：设置每个文档保留的备份文件数。l Path（路径）下拉列表框：选择备份路径。(2) Auto Save（自动保存）选项组：设置自动保存备份的时间间隔，并为每个文档保留备份的版本数及保存路径。l Auto save everyday（日常自动保存）复选框：启动自动保存功能。l Minutes（自动保存时间）微调框：设置自动保存的时间间隔。l Number of versions to keep（保存的版本数）微调框：设置保存的版本数。l Path（路径）下拉列表框：设置保存路径。6Projects Panel（项目面板）选项卡：设置项目面板的视图显示方式。图 【Projects Panel】选项卡第2章 原理图编辑器基本功能在制作原理图之前，设计者首先要熟悉和掌握编辑原理图的操作，只有学好这些操作方法才能熟练地应用Protel 2004工具来制作原理图。知识点：本章将介绍原理图编辑器的基础功能，其中包括原理图编辑器工作环境参数设置、选取图件、图件的复制和粘贴、调整元器件位置及窗口管理等。2.1 原理图编辑器工作环境参数设置 执行【File】/【New】/【 Schematic】就可以创建原理图文件，进入原理图编辑器。原理图编辑器的主要功能是设计原理图。在原理图编辑器中可利用原理图库提供的大量原理图符号，快速绘制电子设计的接线图。图2-1 原理图编辑器在开始原理图绘制之前，用户需要对图纸参数进行设置。在原理图编辑器中，执行菜单命令【Design】/【Document Options】（文档选项），即可进入如图2-2所示的图纸参数设置对话框。如图2-2 图纸参数设置对话框1.设置图纸大小（1）标准尺寸Standard Style栏，在下拉列表框中选择相应的图纸标准尺寸，A0A4为公制图纸尺寸，AE为英制图纸尺寸，OrCAD AOrCAD E为CAD标准尺寸，还有其它Letter、Legal和Tabloid三种格式。1mil=0.0254mm，1inch=25.4mm，1mm=40mil。（2）自定义选中Custom Style选项组中的Use Custom Style复选框，可自定义图纸大小。2. 设置图纸方向 通过Orientation（方向）”右侧的按钮设置，可设置为水平方向（Landscape）即横向，也可设置为垂直方向（Portrait）即纵向。3.设置标题栏格式图纸标题栏（明细表）是对设计图纸的附加说明，可以在此栏目中对图纸做简单的描述，也可以作为日后图纸标准化时的信息。 有两种预先定义好的标题栏格式：标准格式（Standard）和美国国家标准协会格式（ANSI）。 选中Title Block复选框，即可进行标题栏格式选择，并可对图纸进行编号。4.设置图纸和边框的颜色 单击欲设置的Border Color（边框颜色）或Sheet Color（图纸颜色）的颜色框，会弹出选择颜色的对话框，点击选中的颜色，会在New（新建）栏中相应显示，确认后单击OK“确认”按钮完成设置。5设置网格参数进入原理图编辑环境后，在编辑窗口中所看到的网格称为可视网格。 网格的作用：可以准确放置元件和整齐走线，提高设计速度和编辑效率。 网格的类型：有三种，即可视网格（Visible Grid）、捕获网格（Snap Grid）和电气网格（Electrical Grid）。 网格的设置：可通过Grids（网格）区域对网格进行具体的设置。 Snap（捕获）复选框：用来启用捕获网格。 所谓捕获网格，就是光标每次移动时的最小有效网格，即光标每次移动的距离大小。选中该复选框后，光标移动时，以右边的设置值为基本单位，系统默认值为10mil，用户可根据具体需要进行设置。若不选中该复选框，则光标移动时，为1mil。 Visible（可视）复选框：用来启用可视网格。即在图纸上可以看到的网格。选中该复选框后，可对图纸上网格间的距离进行具体的设置。系统默认值为10mil。若不选中该复选框，则图纸上将不显示网格。Electrical Grid（电气网格）：用来引导布线，该项设置非常有用，当进行画线操作或对元件进行电气连接时，此功能可以让我们非常轻松地捕捉到起始点或元器件的管脚。Enable（有效）复选框：它的功能