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课 程 教 案开课单位 机电工程系 学历层次 大专 年 级 09 专 业 自动化 课 程 Protel 课程代码 教 师 陈玉莲 兰州资源环境职业技术学院教务处制87兰州资源环境职业技术学院教案课程名称Protel 2002教程课程性质1、公共基础课（ ）；专业基础课（ ）；专业课（ ）2、必 修 课（ ）；选 修 课（ ）3、理论课（ ）；实践课（ ）；理论课（含实践课）（ ）4、主要先修课程：电工技术与实训、电路分析基础、数字电路、模拟电路、高频电路、单片机技术与接口。教学目的与基本要求通过本课程的学习，使学生掌握常用的电子CAD设计软件、PCB设计流程、设计方法以及制作过程等技能，达到国家职业标准要求。从而为将来胜任电子业不同岗位上的专业技术工作、掌握先进技术手段的应用、具备突出的工程实践能力奠定良好的基础。主要教学内容通过本课程的学习，让学生全面掌握利用Protel设计电子线路原理图和的流程和方法。包括：画电子元件和封装的方法；PCB的布局和布线；PCB的手工布线和自动布线的方法；各种报表的输出和打印；手工制作电路板的方法；能够利用所学知识完成比较复杂的电子线路原理图和PCB图的设计；在工程实际中需要用到的各种方法和技巧。教学重点与难点1原理图绘制的方法；2PCB板的设计方法；3原理图库元件及PCB库元件封装的创建方法；4掌握电气法则测试，生成网络报表及元件报表清单；主要教学方法利用多媒体网络教室，采用任务驱动教学模式，课件讲解与软件操作相结合。主要教材与参考资料 Protel 2002教程，刘南平主编，北京师范大学出版社，2005年5月课程总学时72其中：理论（32 ）学时，实验（ ）学时，上机（32）学时其它（8）学时，其它是指：机动学时课程周学时4其中：理论周学时（ 2 ）实验周学时（ ）上机周学时2 其它周学时（ ），其它是指：上课周数18上课时间：从第 1 周至第 18 周授课方式1非多媒体教学（ ）；2多媒体教学（），多媒体教学内容所占比例（100%）课程考核1考试（）、考查（ ）；2笔试（ ）、口试（ ）、其它方式（ ）教材名称 Protel 2002教程出版社北京师范大学出版社作 者刘南平版次与时间2005年57月单元标题：第一单元 电子线路CAD概述与绘图基础 (单元教案首页)教学时数：（4）学时，其中理论（2）学时、实验（ ）学时、上机（2）其它（2）学时，其它是指：课外上机练习教学目的与要求：1.了解学习本课程的意义。2.熟悉protel2004的基本界面与操作方法。主要教学内容：1什么是电子CAD2电子CAD在当代信息技术中的应用3电子CAD设计流程4Protel 2004设计流程5. 文件管理教学重点与难点1.学习本课程的意义。2.启动、调整面板显示方式、个性化界面、新建工程及文件、工具栏的管理等。使用帮助信息3.一些常用的键盘组合操作，和常用的菜单、工具按钮。课后作业：1、考虑教材P9“习题”（不要求写在作业本上）。2、有电脑的同学尽快在自己的电脑上装好Protel 2004软件，并熟悉Protel 2004软件绘制原理图的方法与编辑技巧。3、熟悉Protel 2004的各种文件操作。4、到图书馆借阅Protel 2004的书籍或利用网络查阅相关资料。5、尽快熟悉Protel 2004的原理图库结构与库元件。课后体会：本课题主要介绍了电子CAD的概况，以及关于PROTEL2004的基本操作，基本界面元素。通过展示一个现有的protel设计实例，使学生获得对于电路设计的初步印象。学习了关于protel2004部分设置更改，界面的自定义等。新课导入：本课将学习电子cad基本知识，并对工作平台软件protel2004作一简单介绍，并展示一个简单电路的设计实例。要求学生：1. 了解学习本课程的意义。2. 熟悉protel2004的基本界面与操作方法。本课程参考资料：1. protel厂商网站. /2. 高明远.Protel Dxp电路设计与应用.北京:化学工业出版社,2004.绪论一、课程性质和任务1课程性质：电子CAD技术是电子信息工程和通信技术专业的专业课程，是学生专业从业能力形成的关键课程。其前修课程为电工技术与实训、电路分析基础、数字电路、模拟电路、高频电路、单片机技术与接口等。学生在学习本门课程时，综合运用所学的知识，设计和制作实际的电子电路。2课程任务通过在真实情境下的技能训练，使学生接触实际项目设计与生产，通过全过程的训练，掌握设计和制作的知识，具有一定的PCB设计和制作的能力。并考取职业资格证书。在训练中形成脚踏实地、尊重科学、精益求精的职业素养，提高工程综合素质，并注重合作精神、创新意识、创业思想的培养。为就业奠定扎实的基本技能。毕业后可做PCB设计人员、PCB制造员。结合其他学习课程还可从事产品设计、产品销售员、技术员等岗位工作。第1章 Protel 2004概述一、电气CAD简述1电气CAD基本概念（引言）随着电子工业和计算机技术的发展，电子产品更新换代速度越来越快，电子线路板越来越精密与复杂，实现这种进步的一个主要原因就在于计算机辅助设计技术（CAD）在电子线路设计中的广泛应用，这就是ECAD。现今的ECAD软件已经拥有了：电子电路设计及仿真、PCB设计、可编程器件设计及仿真、应用软件设计等功能，其智能化、自动化程度更高、界面更友善，功能更完备，并且其开放性，数据交换性，实用性更好。当前业界流行的电子CAD软件:AltiumDesigner6(protel最新版本),Pads2007,Cadence16.0等。从入门与中国大学教学方面来看，protel普及面非常大，学习本课程将为学生掌握电子线路设计工具打好基础。2Protel 2004简介（伴随着操作系统的发展而发展）（1）发展（配合使用PowerPoint课件显示发展历程，简单讲解）。Altium（前称Protel International Limited）有限公司由Nick Matrin于1985年在塔斯马尼亚岛的霍巴特成立，用来开发基于计算机的软件来辅助进行印制电路板（PCB）设计。公司所推出的第一套DOS版本PCB设计工具tango被澳大利亚电子行业广泛接受。到1986年中期，Altium公司开始通过销售商向美国和欧洲出口设计包。随着PCB设计包的成功，Altium开始扩大产品范围，所生产的产品包括原理图输入、PCB自动布线以及自动PCB元件布局软件。 Altium公司于1991年发行了世界上第一套基于Windows的PCB设计系统Advanced PCB。在接下来的数年里，Altium公司也开始建立了EDA软件的创新开发商的地位。1997年，Altium公司意识到将所有核心EDA软件工具合并成集成软件包的需求。于是，Altium公司发布了Protel 98，是第一套包括并集成所有5套核心EDA工具原理图输入、可编程逻辑设备（PLD）设计、仿真、板设计和自动布线。此后于1999年又推出了Protel 99，以及第二次修正版 Protel 99 SE，进一步集成了设计工具，并增加了“Design Explorer”平台，这使电子设计的所有方面实现无缝集成设计工具、文件管理、元件库等。这一平台是Altium公司构建涵盖所有电子设计技术范围的完全集成化设计系统的目标的起点。1999年8月开始在澳大利亚股票市场上市。所筹集的资金用于2000/01年间进行适当的公司和技术买进，包括买进ACCEL Technologies公司、Metamor公司、Innovative CAD Software公司和TASKING BV公司等。Altium公司于2000年开始进入FPGA设计和合成市场，于2001年开始进入嵌入软件开发市场。2001年8月6日，Protel International公司正式更名为Altium有限公司（Altium Limited）。在2002年，Altium公司重新设计了Design Explorer（DXP）平台，Protel DXP是EDA行业内第一个可以在单个应用程序中完成所有板设计处理的工具。 2004年2月，推出Protel2004，拓宽了板级设计的传统界限，集成了FPGA设计功能，从而允许工程师能将系统设计中的FPGA与PCB设计集成在一起。（2）特点（首先使用Protel 2004软件演示一个简单的绘图过程，然后用PowerPoint课件总结Protel 2004的特点）。3如何学习Protel 2004（简单讲解）。二、Protel 2004使用绘图环境Protel 2004软件的安装、启动和使用的名词解释（首先教师讲解关键步骤，后学生自行操作，师生共同完成目标任务）。发现学生实践操作的不足与问题，集中讲解。新建工程、主窗体、窗体设计窗口、资源管理器、工具箱的讲解（板书名称和配合使用Protel 2004软件操作演示）。1. 安装过程演示安装过程2. 人机界面3. 初步认识protel2004注意操作环节中以下步骤：启动、调整面板显示方式、个性化界面、新建工程及文件、工具栏的管理等。a) 启动过程b) 调整dxp2004界面为本地化的中文界面c) 界面组成与调整面板显示方式d) 工具栏的管理e) 帮助信息f) dxp2004其它设定的定制4. 一个典型的protel设计的例子：4 Port Serial Interfaceg) 工作区、工程、文件的三个层次protel2004的设计工程由如下层次构成：如： 支持创建的工程类型：PCB工程FPGA工程P Core工程嵌入式软件工程集成库宏单元工程h) 对应的面板i) 简单的操作演示j) 原理图的初步印象k) PCB图的初步印象5. protel 2004的操作特点：鼠标、快捷键、菜单等组合操作为了熟练操作软件工具，需要记住一些常用的键盘组合操作，和常用的菜单、工具按钮，可以在实践中记忆。单元标题：第二单元 原理图设计环境的设置 (单元教案首页)教学时数：（4）学时，其中理论（2）学时、实验（ ）学时、上机（2）其它（2）学时，其它是指：课外上机练习教学目的与要求：1学会Protel 2004 DXP原理图设计环境参数的设置；2熟练掌握Protel 2004 DXP原理图设计过程中元件库和工具的使用，实体的放置与编辑方法；3掌握原理图设计的整个设计流程。主要教学内容：1. Protel 2004绘图环境和电路图设计基本界面；2图纸、网格、光标、系统界面等的设置方法3电原理图的概念及绘制规则4.练习画一个简单的电原理图（共发射极放大电路）教学重点与难点重点：1.Protel 2004 DXP中元件库和工具的使用方法；2.元器件的放置与编辑方法。难点：Protel 2004 DXP中元器件的查找与参数编辑方法。课后作业：例题和上机实验题课后体会：说明方法与手段，注意与重点难点结合，以任务驱动为主要方法。复习提问: 上次课中学过的Protel 2004 DXP软件的各个界面及各个窗口中菜单。新课导入：电路设计的第一步是进行电路原理图设计。本次课我们将具体讲述原理图设计工具的使用方法、原理图元件及元件库的使用、实体放置与编辑及原理图输出等技巧和方法并以闪光控制器电路实例进一步说明原理图设计的相关步骤。新课内容一、原理图设计步骤1、绘制电路原理图的原则绘制电路原理图的原则是：首先应该保证该电路原理图连线正确；其次是使得整张电路原理图元器件布局合理，连线清晰。2、原理图设计步骤电路原理图的设计大体上可分为以下几个步骤：第1步是规划电路板。全面认识所要绘制电路的结构、组成元件的关系，创建电路原理图文件，设置图纸的大小、尺寸、方向、标题栏，以及绘制时所用的环境参数。第2步是元件布局。先向系统载入适当的元器件库，然后，把需要用到的元器件的原理图符号放到图纸上。若在元器件库未找到所需要的元器件，则可以手工创建该元器件的原理图符号。最后，对元器件的位置、属性进行设置。第3步是线路连接（布线）。利用 Protel DXP 的各种连线工具，根据电路设计的要求，把各个元器件连接起来。第4步是原理图修改与保存。利用 Protel DXP 所提供的各种功能对所绘制的原理图进行进一步的调整和修改。原理图编辑完成后一定要保存并打印输出。教学方法：使用Protel 2004 DXP软件演示 二、原理图设计环境的设置1、创建工程文件打开Protel 2004软件，选择菜单FileNewProjectPCB Project，在弹出的对话框内选中Protel Pcb后单击按钮Ok。执行该命令后，在 Protel 2004 的 Projects 工程面板中出现默认名为PCB Project1.PrjPCB的新建工程文件。我们可以按照以下步骤对其重命名：在Projects 工程面板中右击默认的工程文件 PCB Project1.PrjPCB，在弹出的环境菜单Select PCB Type对话框栏中选择Save Project As命令，在弹出的保存文件对话框中键入新的工程名，并保存在指定的文件夹中。2. 创建电路原理图文档在工程文件PCB Project1.PrjPCB上右击，在弹出的环境菜单中选择 Add New to ProjectSchematic命令，就新建了一个默认文件名为 Sheet1.SchDoc 的原理图文件。重命名方法有：鼠标右键单击默认名或选择菜单File中Save As选项，在弹出的对话框中选择指定的文件夹，并输入新的文件名并保存。3. 规划原理图设计环境1) 调出原理图纸环境参数对话框打开原理图文件Sheet1.SchDoc，看到一张空白电路图纸，需要调出设置原理图纸环境参数对话框，其方法有三：一是鼠标移至图纸边框双击左键；二是右击鼠标，从弹出的环境菜单中选择Options Document Options命令；三是选择菜单Design中Document Options命令。2) 设置图纸有关参数在原理图纸环境参数对话框的右上角 Standard Style 选项组的 Standard Styles 下拉列表框中根据电路图大小选择图纸尺寸。Protel DXP 提供如下的标准图纸类型：公制 A4、A3、A2、A1、A0。英制 A、B、C、D、E。Oracad OracadA、OracadB、OracadC、OracadD、OracadE。其他 Letter、Legal、Tabloid。单击 Change System Font 按钮，将弹出设置字体对话框，可以在此对话框中设置字体的类型、大小、形式等。Grids 选项组可以设置电路网格参数。电路网格参数规定了编辑电路原理图时各种图元的最小间距。布置好原理图环境的各项参数后，就可以开始在图纸上绘制电路原理图了。使用软件演示适当调整顺序三、电路原理图元器件布局在使用Protel 2004制图前，还需先熟悉一下集成元件库的操作及原理图设计工具的使用。（一）元件管理器 1、切换元件管理器（边演示边说明）执行Design/Browse Library命令，或者单击设计工作区右侧边缘的Libraries标签，可以启动元件管理器面板。在元件库管理器中，用户可以装载新的元件库、查找元件、放置元件等操作。2、元件管理器界面（边演示边说明）元件管理器面板提供了如下一些信息：1）功能按钮：最上方有Libraries装载元件库功能、Search查找元件功能和Place 放置元件功能3个功能按钮。2）元器件集成库：紧靠按钮下方的一个下拉列表框可看到已添加到当前开发环境中的所有集成库。默认情况下，Protel 2004已经自动装载了两个集成库，Miscellaneous Devices.Intlib和Miscellaneous Connectors.Intlib，其包括了最常用的元器件，如各种规格的电阻、电感、晶体管、二极管和常见的接插件。表2.1 原理图常用元件库元件库文件名元件库内容Miscellaneous Connectors.IntLib 接插件库，含各种常见规格的接插件Miscellaneous Devices.IntLib 分立元件库，含各种常用分立元件3）设置过滤器参数：集成元件库下方的一个下拉列表框用来设置过滤器参数。4）元件信息列表，包括元件名、元件说明及元件所在集成库等信息。5）元件电路图模型：展示了所选元件的原理图模型。6）模型信息及PCB模型展示。 2、装载元件库 （边演示边说明）单击元件管理器面板中的Libraries按钮，将弹出一个对话框，通过此可以加载或卸载元件库。也可以选择菜单Design Add Remove Library启动该对话框。1） Projict选项卡：显示与当前工程有关联的元件库。通过该选项中的Add Library按钮可向当前工程中添加元件库。选中已经存在的元件库，单击Remove按钮可把该元件从当前的工程项目中卸载。2） Installed选项卡：显示与当前开发环境已经安装的元件库。使用Move Up和Move Down按钮，可以把列表中选中的元件库上移或下移，以改变其在元件库中的显示顺序。选中某个元件后，单击Remove按钮可把该元件从当前的开发环境中移除。3） Search Path选项卡：显示设定的路径下的所有的库文件。3、查找元件 (边演示边说明）方法一：通过元件管理器Search按钮，查找所需的元件。方法二：通过元件管理器设置过滤器参数，通过元件信息列表选择符合要求的元件电路图模型。4、放置元件 (边演示边说明）)方法一：使用工具栏放置元件。方法二：使用元件管理器放置元件。5、调整元件 (重点-移动及旋转元件)在绘制原理图的过程中有时需要调整元件，包括元件的位置、方向等。相关操作有选取元件、取消元件、移动元件、旋转元件及元件的复制、剪贴、删除。5、编辑元件属性 (边演示边说明)通过打开元件属性对话框来定制元件属性。方法一：在目标元件上点击右键，选择Properties选项。方法二：执行菜单EditChange，在目标元件上点击左键。组织学生练习方法三：在目标元件上双击左键。（二）元件基本操作实例查找、放置元件IN5407及54AC11827FK，并编辑它的属性。教学方法：展示界面，把所有工具的作用板书给出，然后使光标置于工具图标上，让学生联想其作用是哪一个？（三）原理图设计工具栏Protel 2004的工具栏有Schematic Standard Tools工具栏、Wiring工具栏、Utilities工具栏和混合信息号，其中包括：画总线、画总线进出点、放置元件、放置节点、放置电源、画导线、放置网络名称、放置输入/输出点等。画电路图工具栏上的工具大多可以在“Place”下拉式菜单中找到相应的命令。1、 Schematic Standard Tools原理图标准工具栏打开或关闭原理图标准工具栏可执行菜单命令ViewToolbarsSchematic Standard。2、 Wiring布线工具栏 （重点）打开或关闭布线工具栏可执行菜单命令ViewToolbarsWiring。3、 Utilities实用工具栏（重点-电源及接地子菜单与常用元件子菜单）打开或关闭实用工具栏可执行菜单命令ViewToolbarsUtilities。其包含多个子菜单选项，如电源及接地子菜单与常用元件子菜单。四、线路连接与编辑 (重点)画总线、画总线进出点、放置节点、画导线、放置网络名称、放置输入/输出点。Protel 2004 DXP 提供 3 种方法绘制电路原理图，这 3 种方法如下：1、利用绘制原理图的布线工具栏 Wiring。2、执行菜单 Place 下的各个命令。3、快捷键方式。Place 菜单中每一个命令下都有一个带下划线的字母， 它们被称为快捷键。使用软件演示连线实例：查找、放置元件54AC11827FK，画总线及分支线，最后放置网络标识D1D10及线路标识D1.10。（组织学生练习）五、闪光控制器电路原理图绘制实例下面我们将以一个实用电路为例，完整地介绍电路的绘制及生成过程。画图的过程中要求尽量是与学生双边互动、共同完成下图所示的电路为一闪光控制器。该电路为分立元件电路，其绘制方法及步骤如下：（边演示边说明边设问边找学生回答）表2.2 闪光控制器元件数据元件样本元件标号元件名称所属元件库BRIDGE1ZLQ11AMiscellaneous Devices.libVOLTREGWY17809Miscellaneous Devices.libCAP POL1C11000uFMiscellaneous Devices.libCAP POL1C2470uFMiscellaneous Devices.libCAP POL1C31uFMiscellaneous Devices.libCAP POL1C41uFMiscellaneous Devices.libRES2R1200Miscellaneous Devices.libRES2R251KMiscellaneous Devices.libRES2R351KMiscellaneous Devices.libRES2R4200Miscellaneous Devices.libLEDLED12FE23Miscellaneous Devices.libLEDLED22FE23Miscellaneous Devices.libNPNBG19013Miscellaneous Devices.libNPNBG29013Miscellaneous Devices.lib（全面浏览一遍课件，加深印象并组织学生练习）上机实验 Protel应用基础及常用SCH库的认识简单提示Protel 2004学习中最应注意的问题。布置任务：自己熟悉Protel 2004的各种管理特点完成教材P134-7题。画一简单的原理图，如下图(共发射极放大电路)。提前完成以上操作的同学自选教材中的其它习题调试。学生上机操作过程中，有问题的举手示意，老师尽快过去解答。遇到同一问题多次的，可以集中几位学生进行操作示范。画原理图小结：原理图的设计流程：通过现场演示，由学生归纳总结操作注意事项在利用软件演示过程中，注意控制速度，可反复演示几次。提醒学生注意随时保存正在绘制的电路图。单元标题：第三单元 绘制简单电路原理图 (单元教案首页)教学时数：（4）学时，其中理论（4）学时、实验（ ）学时、上机（2）其它（2）学时，其它是指：课外上机练习教学目的与要求：1熟练使用绘制电路工具2掌握元件库加载的方法3能绘制一般电路的原理图主要教学内容：1直流稳压电源Protel99SE分析(18)2Protel99SE直流稳压电源绘图环境(22)3上机实训（30）4直流稳压电源的绘图基础(30)5上机实训（30）6设计组管理、系统参数设置(20)7上机实训（30）教学重点与难点1电路原理图的绘制2元件的属性编辑3加载原理图元件库课后作业：上机练习所学内容：列举实例绘制原理图。课后体会：本次课主要讲解了原理图的设计的方法及技巧，以及原理图的元件库编辑等相关知识，要通过练习，让学生掌握其操作方法及技巧。知识点到位，对容易忘记的问题下次课复习。教学内容一、使用绘制电路工具1画导线导线是原理图中最重要的图元之一。绘制原理图工具中的导线具有电气连接意义。它不同于画图工具中的划线工具，后者没有电气连接意义，在原理图中是可有可无的图元(见图3-1-1)。 图3-1-1 绘图工具栏和连线工具栏（1）启动画导线(Wire)命令 启动画导线命令最常用的方法有如下两种：点击连线工具栏内的图标；点击菜单PlaceWire命令。（2）画导线步骤 将光标移到所画导线的起点，点击鼠标左键，再将光标移动到下一个折点或线终点，再点击以下鼠标左键，即可绘制出第一条导线。（3）导线属性对话框的设置在画导线状态下，按Tab键，或在相应的导线上双击鼠标即可打开“导线属性”对话框，进行导线设置。2画总线所谓总线(Bus)是指一组具有相关性的信号线。 Schematic使用较粗的线条来代表总线。在Schematic中，总线纯粹是为了迎合人们绘制电路图的习惯，其目的仅是为简化连线的表现方式。总线本身并没有任何实质的电气意义。绘制总线可用电路绘制工具栏上按钮或通过菜单命令PlaceBus来实现。3画总线出入端口总线出入端El(Bus Entry)是单一导线进出总线的端点。总线出入端口没有任何的电气连接意义，只是让你的电路看上去更具有专业水准。因有没有总线出入端口，与电气连接没有任何关系。(1)启动画总线出入端口命令 (2)画总线出人端口步骤 启动总画线出入端口命令，光标变成十字状，并且上面有一段45度或135度的线出入端口状态。在绘制电路图的过程中按空格键，总线出人端口的方向将逆时针旋转90度；按X键总线出入端口左右翻转；按Y键总线出入端口上下翻转。(3)总线出入端口属性对话框的设置在放置总线出入端口状态下，按Tap键，即可进入“总线出入端口”对话框。其中三项设置与导线对话框的有关设置相同，即Line Width相当于导线对话框中的Wire项；Color和Selection选项与导线对话框中的Color和Selection选项完全一样。4设置网络标签网络标签(又称网络标号)具有实际的电气连接意义及相同网络标签的导线，不管图上是否连接在一起，都被视为同一条导线。通常，在以下场合使用网络标签：(1)放置网络标签(Net Label)命令 执行放置网络标签(Net Label)命令的方法主要有两种。(1)使用连线工具栏上的图标。(2)使用菜单命令PlaceNet Label命令。(2)光标上产生一个小圆点，表示光标已捕捉到该导线。此时，单击鼠标即可放置网络标签。将光标移到其他需要放置网络标签的地方，继续放置网络标签。单击鼠标右键，结束放置网络标签状态。(3)设置网络标签的属性对话框如果用户要编辑网络标签的属性，在放置网络标签的状态下，按“Tab”键就可以。或在需要编辑的网络标签上双击鼠标左键，也可以打开该对话框5放置电源接地符号以及放置元件电源和接地符号是电路图不可缺少的组件，在Schematic中，不管是放置电源还是接地符号，其方法是一样的。Schematic通过网络标签将电源和接地符号区别开来。6放置输入输出点(1)启动输入输出点的命令(Port) 启动输入输出点(Port)命令有两种方法：点击画电路工具栏里的图标或点击菜单PlacePort命令。(2)放置输入输出点步骤：(3)设置输入输出点属性 在放置输入输出点的状态下，按Tab键，即可开启如图3-1-11所示对话框。对话框中共有11个设置项，下面介绍几个主要选项的内容。 图3-1-11 端口的属性设置 Name定义 IO端口的名称，具有相同名称的IO端口的线路在电气意义上是连接在一起的。图中的名称默认值为Port。 端口外形的设定(style) IO端口的外形种类一共有4种如图3-1-12所示。本例设定为Left Right。 设置端口的电气特性(IO Type)设置 端口的电气特性也就是对端口的IO类型设置，它会对电气法则测试(ERC)提供一些依据。 设置端口的形式(Alignment) 端口的形式与端口的类型是不同的概念，端口的形式仅用来确定IO端口的名称在端口符号中的位置，而不具有电气特性。端口的形式共有3种：Left，Center和Right。7放置说明文字(1)启动放置说明文字 (2)放置说明文字 (3)编辑文字 8放置文字框(1)启动放置文字框命令要在绘图上放置文字框，可通过菜单命令PlaceText Frame或单击绘图工具栏上的按键，将编辑状态切换到放置文字框模式。(2)放置文字框(3)编辑文字框二、电路原理图的绘制1简单电路的绘制图3-2-1是一个电源稳压电路。该电路包含了元件、导线、端口、接点等部分以及导线的连接。该电路的绘制步骤为：打开Protel，进入原理图绘制环境。设置好必要的参数。添加必要的元件库，本图使用的是“Miscellaneous Devicesintlib”元件库。通过“设计管理浏览器”，找到所有的元件并放置到绘图板。根据图纸，将所有的元件的有关属性设置好。例如：R1，1 K等。并调整好元件的摆放位置、方向等。放置两个Port；“Style”为“Left”的端口。用导线将各个元件连接起来，并加上必要的节点(如果设置了自动放置节点功能，则节点将自动加上去)，形成如图3-2-1所示的电路图。2含有总线的电路绘制如果涉及的电路比较复杂，就必须采用总线的绘制方式来绘制电路的原理图了。通过前面有关内容的学习，大家已经知道，在整个电路中，网络标签相同的电路实际上是连接在一起的。三、加载原理图元件库绘制原理图最重要的是放置元件符号。Protel原理图的元件符号都分门类存放在不同的原理图元件库中。1 原理图元件库简介原理图元件库的扩展名是Intlib，意为集成库。2 加载原理图元件库要在原理图编辑器中使用元件库，首先要将元件库加载到编辑器中。若从原理图中移出元件库，仍要在Browse Sch选项卡中单击AddRemove按钮，在弹出的图3-3-2所示Selected Files显示框中选中文件名，单击Remove按钮即可。 加载元件库的方法：执行菜单命令Design AddRemove Library，弹出图3-3-2所示对话框，以下操作同上。3浏览元件库元件库选择区：显示的是所有加载的元件库文件名。(是：intlib文件名)，如Miscellaneous Devicesintlib。 四、元件的属性编辑在放置元件的过程中，有时需要修改元件的标号、标注、封装形式以及显示字体的颜色和大小等，这就是元件及其标号等的属性编辑。1元件的属性编辑元件的属性编辑在图3-4-1所示的Part(元件属性)对话框中进行，调出元件属性对话框的方法有4种。方法一：在放置元件过程中元件处于浮动状态时，按Tab键。方法二：双击已放置好的元件。方法三：在元件符上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Properties。方法四：执行菜单命令Edit Change，用十字光标单击对象。其他对象的属性对话框均可采用这4种方法调出。Part(元件属性)对话框中常用选项的含义如下。(1)Attributes选项卡(如图3-4-1所示)。(2)Graphical Attrs选项卡。2 元件标号的属性编辑要修改元件标号的显示属性，如元件标号的内容、显示方向、字体及颜色、是否被隐藏等，可在元件标号属性对话框中进行设置。 3元件标注的属性编辑要修改元件标注的属性，可在元件标注属性对话框中进行。双击某元件标注如1 K，弹出Part Type(元件标注)属性对话框。五、 浏览原理图操作步骤：打开一个原理图文件，在左边的设计管理器中选择Browse Sch选项卡。在Browse选项区中单击下拉按钮，选择Primitives。1信息选择区 信息选择区列出了原理图中所有可以显示的项目选择要浏览的项目中的Parts，则在信息浏览区中列出该项目的具体内容。2 信息过滤区 如果选择的某项内容太多，浏览查询起来不方便，可在过滤区中设置显示条件，以屏蔽掉不需要的信息。信息过滤区的使用方法与元件过滤区的使用方法相同。3信息浏览区显示符合过滤条件的信息。如图3-5-1中在信息选择区中选择了Parts，则在浏览区显示原理图中的所有元件。六、电路的ERC检查电路图在绘制过程中，可能会出现一些人为的错误。有些错误可以忽略，有些错误却是致命的，如 VCC和 GND短路。Protel提供了对电路的ERC检查，利用软件测试用户设计的电路，以便找出人为的疏忽。1 ERC电气法则检查ERC电气法则检查，即 Electronic Rule Checker，是利用软件测试用户电路的方法。能够测试设计者在物理连接上的错误。2 ERC检查步骤在文件面板中原理图文件上击右键，执行菜单命令Compile Document，进行ERC检查，系统弹出Setup Electrical Rule Check (ERC设置)Message对话框。给出了检查结果，显示相关的错误报告，其中错误指电路中有严重违反电路原理的连线情况，如VCC和GND短路。警告是指某些轻微违反电路原理的连线情况，由于系统不能确定它们是否真正有误，所以用警告表示。同时可以在电路原理图的相应位置显示错误标记。单元标题：第四单元 建立元件库及创建原理图元件 (单元教案首页)教学时数：（4）学时，其中理论（2）学时、实验（ ）学时、上机（2）其它（2）学时，其它是指：课外上机练习教学目的与要求：1了解启动和关闭元件编辑器的方法2掌握绘制元件的方法3理解元件库绘图工具、元件库管理指令主要教学内容：1使用绘制电路工具(18)2电路原理图的绘制(28)3.上机练习（30）4加载原理图元件库(10)5元件的属性编辑(15)6.上机练习（30）7浏览原理图（8）8电路的ERC检查（8）9.上机练习（30）教学重点与难点1掌握创建新的元件原理图库的方法2掌握将已建立好的原理图库和相应的PCB 封装库连接并编译成一个整合库的方法课后作业：上机练习教材相关内容（列举实例）课后体会：本次课主要讲解了元件库的设计的方法及技巧，要通过练习，让学生掌握其操作方法。本次课知识点到位，对容易忘记的问题下次课复习。教学内容原理图元件库编辑器原理图元件库编辑器用于创建新的电气图形符号或修改已有元件的元件电气图形符号。在原理图的编辑过程中，由于下列原因，可能需要创建新的元件电气图形符号或修改已有的元件电气图形符号一、新建原理图元件库文件在Protel99/99 SE状态下，可采用如下三种方式之一启动元件电气图形符号编辑器SchLib，建立新的原理图元件库文件：1执行“File”菜单下的“New”命令，在如图4.1所示的窗口内，双击“SchLib”编辑器图标，启动元件电气图形符号编辑器。图4.1 原理图元件库文件的建立方法之一2在原理图编辑状态下，在“元件列表”窗内找出并单击需要修改的元件后，再单击元件列表窗口下的“Edit”按钮。当要建立的新元件与已有元件相似时，最宜采用该方法。3执行“File”菜单下的“Open”命令。新的元件库虽然已经建立了，但现在还是一个空库，等待用户添加新的元件，一个元件库可以存放多个元件。二、打开原理图元件库在元件库文件包(.ddb)的Documents文件夹下，用鼠标左键双击元件库文件的图标，就打开了该库文件并启动了原理图元件库编辑器，窗口界面如图4.4所示。三、原理图元件库编辑器界面介绍元件电气图形符号编辑器界面可知，元件电气图形符号编辑器操作界面与SCH编辑器相似，各菜单命令也基本相同或相似，左边是元件库设计管理器的元件管理器，右边是工作窗口。浮动的绘图工具栏Drawing Tools和IEEE工具栏可以在窗口中到处移动，也可以放置到主工具条上。1Components区域：元件列表窗。元件列表窗主要用于查找、选择和取用元件。2Group区域：元件组列表窗。元件组列表窗内显示了与所选元件具有相同电气图形符号的元件名称，例如在74系列TTL集成电路芯片中，7400、74LS00、74HC00等芯片的功能、引脚排列相同，因此将这些元件的电气图形符号归为一组。Foot Print：元件封装形式，应与PCB元件封装库中名称一致。TEXT Field 18：用户可以随意输入的文字栏，每一栏可以输入255个字符。Part Field Name 116：元件栏的名字。每个栏的字符数不能超过255。3Pins区域：元件引脚列表窗。该列表窗内显示元件引脚名称及编号。（1）Sort by Name：将引脚按引脚名排序。（2）Hidden Pins：设置选定的引脚是否隐藏。4Mode区域：设置元件显示时的模式，包括Normal、De-mogan和IEEE三种模式。一个元件都能以几种模式显示出来，取决于元件库中保存有该元件的几种模式。四、创建新的原理图元件符号1画图工具介绍（1）一般画图工具一般画图工具与在原理图设计的画图工具类似，如图4.9所示，只有以下三个工具按钮不同。这三个工具按钮的操作方法与其它绘图工具的操作也相似，不再赘述。 图4.9 元件绘制工具栏 图4.10 IEEE工具栏表示添加新元件。表示添加多元件芯片中的元件。表示放置引脚。（2）特殊画图工具 特殊工具是IEEE（美电气工程师协会）绘图工具，如图4.10所示。其使用方法与一般绘图工具类似。2新建元件以74LS290计数器为例介绍元件绘制的过程及方法。（1）新建元件。（2）绘制元件外形。（3）添加、编辑元件引脚。单击工具箱中的图标后鼠标变成十字形并“粘连”一个引脚，将鼠标移到合适的位置放置引脚（用空格键及X、Y键调整其方向），如图4. 11所示。图4.11 放置元件引脚（4）设置元件属性。单击元件管理器中的“Description”按钮或选择“ToolsDescription”命令调出元件属性对话框，针对元件74LS290输入如图4.14所示的内容。 （5）保存元件。元件设计完成后存盘将元件存入元件库。最后完成的具有双时钟脉冲触发的计数器如图4.15所示。 图4.14 绘制元件的属性对话框图4.15 全部完成后的74LS290元件五、原理图元件库管理工具1利用设计管理器管理元件单击设计管理器中Browser Schlib出现如图4.5元件管理器窗口，由Components（元件）区域、Group（组）区域、Pins（引脚）区域和Mode（元件模式）区域四个部分组成，各个区域的功能请参阅第6.3节。2利用菜单管理元件Tools菜单管理元件方便简洁，在元件管理器的基础上还增加了几项功能。 元件(1) 元件(2) 元件(3)上机实验建立下图所示AT89C2051元件的原理图符号。1创建一个新的原理图库文件 在创建新的元件之前，应该先创建一个空的原理图库文件，具体操作步骤如下。 （1）启动 Protel DXP 系统，执行【File】/【New】/【Schematic Library】菜单命令，系统将创建一个名为“Schlib1.Schlib ”的原理图库文件，在该库文件内自动创建名称为“Component_1”的空白元件图纸。（2）执行【File】/【Save As】菜单命令，在弹出的保存文件对话框中将该文件重新命名为“MyNewSchlib.Schlib”，并保存在适当目录下。2创建一个元件 创建一个元件的具体步骤如下。（1）单击【SCH Library】标签，打开的原理图库文件管理面板。（2）在元件库中新建元件，执行【Tools】/【New Component】菜单命令。（3）此时系统将弹出【New Component Name】对话框。在对话框中填入AT89C2051，单击【OK】按钮确认。（4）此时，在原理图库文件管理面板中将会显示刚刚创建的元件名称。（5）下面在元件绘制工作区绘制元件的原理图符号，具体步骤如下： 执行【Tools】/【Document Options】菜单命令，在弹出的的库文件编辑器工作环境对话框中设置工作环境。设置捕捉栅格（Snap Grid）为 10，可视栅格为 10，自定义图纸尺寸为 800600，其他选项采用默认值。 根据元件生产厂商提供的元件的说明文件，对所绘制的元件的引脚按照它们在实际元件中的位置进行编号该编号信息在建立元件的 PCB 封装时将会再次使用）和定义管脚名称。 执行【Place】/【Rectangle】菜单命令。此时光标变为十字形并粘附