《Protel 99电路设计与应用》教案

1、ProtelProtel 99 99电路设计与应用电路设计与应用 教案教案主讲：蓝乙林主讲：蓝乙林第一章 PROTEL 99简介基本概念： 制板CAD： 计算机辅助设计制板 EDA工具： 电子设计自动化的工具 Protel 99：一种EDA的软件工具一、发展演变1988年，美国ACCEL TECHNOLOGY INC，推出TANGO软件包。PROTEL公司推出PROTEL FOR DOS升级版本。1995年，微软推出WINDOWS 95后，PROTEL公司推出PROTEL FOR WINDOWS 1.0 ，发展到2.0，3.0及PROTEL98（4.0），PROTEL99（5.0）二、PROT

2、EL99体系结构1、基本配置：SCH5.0 PCB5.02、完整配置： SCH50（电气原理图设计） PCB5.0（印刷电路板设计） ROUTE5.0（自动布线模块） PLD5.0（可编程逻辑器件） SIM5.0（仿真组件） 三、PROTEL99五模块之间的关系 PROTEL99 输入 PCB输出 SCH PCB SIM PLD ROUTE四、对PC机配置要求1、CPU: Pentium 133以上 RAM: 32MB以上 硬盘：1.2GB以上 显示器：分辨率800600以上过低配置可能造成软件运行不正常五、PROTEL99的文件1、表1-1 Protel99目录结构2、表1-2 Protel

3、99文件类型及其说明六、Protel99使用基础1、文档浏览器2、窗口界面 （包括：标题栏、菜单栏、工具栏、设计器窗口、浏览器窗口、状态栏、命令指示栏）3、设计器窗口4、浏览管理器七、印刷电路板的设计过程1、电路原理图的设计（sch）2、网络表文件的建立3、印刷电路板的设计第二章 原理图设计基础2.1电路原理图设计的一般过程 开始 设计原理图 图纸大小的设置 设计环境设置 从零件库中选择和放置零件 线路的布置和调整 网络表的输出、文档的输出和打印 结束第二章 原理图设计基础2.2进入原理图设计界面1 、进入用户系统2、进入原理图设计界面第二章 原理图设计基础2.3文件、文档的管理1、文件的创建

4、和打开2、文件的导入导出3、文件的更名、删除和刷新4、文件的保存和关闭第三章 sch原理图设计实例及设计窗口切换3.1一个简单的电路原理图设计1、进入原理图设计界面2、设置图纸大小3、添加元器件库4、元器件的取用、编辑、对齐和移动5、放置电源、接地等符号6、布置、调整线路（原理图绘制工具栏）7、放置电路输入/输出端标签3.1一个简单的电路原理图设计8、画图案和输入文字（画图工具栏）9、填写标题栏10、输出网络表11、打印3.2 界面、窗口组件的各种操作1、关于“View视图”菜单2、主工具栏的切换3、状态栏的切换4、命令栏的切换5、设计浏览器的切换6、元器件管理器的切换7、设计界面的平铺、层叠

5、第四章 SCH原理图设计的环境设置1、各种环境参数的设定,一般都在“DESIGN/OPTIONS”和“TOOLS/PREFERENCES”两个选项中2、在原理图设计界面单击“右”键，弹出快捷菜单中也包含了此两项。4.1 sch的图纸设置1、设置图纸大小：1)进入图纸设置对话框 2)使用标准图纸 3)使用用户自定义图纸2、图纸方向设置3、标题栏类型设置4、图纸边框设置5、图纸颜色设置6、系统字体设置4.2 栅格/光标的设置1、栅格的设置： 1) 栅格类型的设置 2) 栅格显示和间距的设置 2、光标的设置4.3其它的环境设置1、文档选项（Document Options)中的其它设置 1）在模板中

6、显示标题栏 2)Organization选项：定义特殊字符串变量2、优选项（Preferences)中的其它设置 1)Schematic签 2)Graphical Editing签 3)Default Primitives签4.4图纸模板的设置1、图纸模板文件的生成2、图纸模板的套用3、缺省图纸模板的设置第五章 工具的使用5.1 电压串联负反馈电路图设计1、电路图简介2、元器件浏览器的介绍：1)添加/删除元器件库文件 2)Browse下拉式菜单 3)元器件库浏览器 4)Filter:元器件选择过滤器 5)Edit：打开元器件编辑器的钥匙 6)Place：放置元器件命令 7)Find：查找元器件

7、命令3、元器件属性设置第五章 工具的使用4、原理图绘制命令详解（一）1)原理图设计工具2)Wiring Tools（连线工具栏）第五章 工具的使用5.2一个简单的电路设计1、一个简单的数字电路2、元器件的拖放和调整3、原理图绘制命令详解（二） 1)元器件序号的标注 2)总线(Bus)放置命令 3)总线进出口放置命令 4)网络名称放置命令4、View菜单中命令的用法 第六章 元器件编辑器schlib6.1 “三刀双掷开关”的编辑 1、进入schlib元器件编辑器的方法 2、schbil编辑器界面的介绍： 1)完整的编辑界面 2)编辑器中的主要命令 3、“三刀双掷开关”元器件 4、Drawing

8、Toolsbar 1) Drawing Toolsbar概述 2)往库中添加新元器件第六章 元器件编辑器schlib 3)库浏览器的组成 4)画 “三刀双掷开关” 5)设置“三刀双掷开关”属性第六章 元器件编辑器schlib6.2 “74LS138”三八译码器的绘制 1、“IEEE Symbols”工具栏 2、“74LS138”三八译码器 1) “74LS138”三八译码器 2) “74LS138”三八译码器的绘制 （八步）作业：一个简单的模拟电路设计1、掌握元件、导线、节点属性的编辑， 修改。 2、掌握放置端口网络名称。 作业：一个简单的数字电路设计1、熟悉 “EDIT”、 “VIEW”菜单

9、。2、元器件序号的自动标注。3、总线及其进出点放置命令第六章 元器件编辑器1、元件查找与放置2、下载增容元件库信息 http:/ 首先了解元件的电气特性包括：图形编辑，引脚定义。4、自定义TA89C2051 ( P58 )5、“三刀双掷开关”的编辑第七章 层次性电路原理图的设计1、基本概念 对于复杂的大规模电路，从人员上，空间上，时间上考虑有必要将整个电路按功能划分成几个模块，各模块用电路方框图表示，模块之间的接口用输入/输出端口及导线表示。 第七章 层次性电路原理图的设计2、常用工具 在wiring tools工具中 在Design菜单中 在Tools菜单中 在Reports菜单中3、层次性

10、电路的设计第八章 绘制一张简单电路板图8.1、用电路板图向导建立PCB文档#、添加封装元件库8.2、使用网络表加载元件8.3、自动布局与自动布线一般步骤：1、建立一个PCB文档2、设置电路板参数、加载元件库、加载网络表、布置元件、布线、修饰调整、保存8.1使用电路板图向导建立PCB文档、创建一个设计数据库、新建PCB文档（用向导图标）、启动电路板图标向导、开始下步、选择类型、选择型号、填写说明信息、选择电路板的层数、选择过孔的样式、选择封装类型、确定走线的参数以及过空的大小、完成8.2、使用网络表加载元件、绘制好原理图，设置好各元件的封装属性、创建网络表、打开PCB文档、加载封装库、使用网络表

11、加载元件、完成8.3、自动布局与自动布线1、Tools Auto Place2、自动布局对话框3、布局开始4、Auto Route All第九章PCB设计环境设定9.1 PCB工作层面设置9.2 PCB工作层面设置颜色设置9.3 PCB图栅格设置9.4 PCB图特殊功能设置9.5 其它功能设置9.1 PCB工作层面设置1、进入PCP环境2、选择DesignOption 或在界面右击3、出现文档设置对话框4、设置信号层：用于放置元件和信号的走线。5、设置(内部电源/接地层)：当电源走线和地线不好布置时，可采用此层。6、设置机械层：一般用于放置有关制作和装置的示意信息。如：尺寸标记、修整标记、数据

12、资料、孔洞信息、装配说明等等。7、设置钻孔层：制作电路板时提供钻空信息8、设置阻焊层：匹配焊盘和过孔，一般能自动生成。 9、防锡膏层：一般可自动产生，可保证焊接时的可靠性。10、丝印层：用于印制板漏印字符，放置的元件编号、型号、元件值等。11、其它层： 1、Keep Out（禁止布线层）：用于勾画印制板的边框。 2、Multi Layer（多层）：各层同时显示。 3、Connect（连接层）：显示连接图 4、DRC规则错误检查层：显示错误标记 5、Visible Grid可见网格线层：显示网格 6、Pad Holes焊盘层：显示焊盘 7、Via Holes过孔层：显示过孔12、快捷按钮的使用：

13、13、完成设置：OK9.2 PCB工作层面颜色设置1、“Tools/Preferences”或右击菜单2、调出“Colors”标签页3、点击各层色块，设定颜色4、默认色/典型色：Default/Classic5、完成：OK6、分别在不同的层上绘图操作9.3 PCB图栅格设置1、选择“Design/Options”菜单2、在出现的对话框中选Option标签3、设置栅格:光标跳动间隔，网格的最小间隔4、设置网格形状：点、直线5、设置电气栅格：两个对象小于指定间隔时默认为连接。6、设置计量单位：英制、公制7、退出对话框：OK9.4 PCB图特殊功能设置1、选择“Tools/Preferences”菜

14、单2、单击“Options”标签3、设置“Editing”(辅助编辑功能）4、设置Autopan（自动移动功能）5、设置PCB：6、设置显示功能：7、设置撤消/重做8、设置图层绘制顺序：上移、下移、默认9.5 其它参数设置9.5.1显示/隐藏标签页：精细/粗略/隐藏范围切换：导线大小、字符大小其它陈列设置：显示网络名、显示焊点序号、显示原点9.5.2默认设置标签页：9.5.3信号整合标签页： 第十章 绘图工具的使用10.1 打开状态栏 对于手工绘图状态栏有很好的辅助效果。选择“View/Status Bar”10.2 打开绘图工具栏选择“View/Toolbars/Placemet Tools

15、”其功能是用来手工布局/布线的。10.3 放置圆弧用于美化版面有中心方式放置圆弧，边缘方式放置圆弧两种。10.4 放置填充用于板卡插件的接触表面或用于大面积电源和地。选择“Place/Fill”菜单10.5 放置焊盘一般用于电路板的固定孔，有四种形状：圆形、跑道形、矩形、八边形。选择“Place/Pad”或绘图图标10.6 放置标注一般放置在机械层上，有坐标标注、尺寸标注两种。选择“Place/Coordinate”坐标：及“Place/Dimension”标尺10.7 放置多边形可自定义形状的填充。多边形属性设置10.8 放置字符串一般放在丝印层上，对电路进行注释。设置字符串参数10.9 放

16、置过孔设置过孔参数：外经、内经、穿过层数10.10 设置用户坐标系恢复坐标系“Edit/Origin/Reset”补充：自定义封装元件用向导定义手工定义第十一章 建立各种原理图报表文件11.1 网络表11.2 元件列表11.3 文档层次列表11.4 元件交叉参考表11.5 引脚列表11.6 电气规则检查表11.1 网络表1、按下“D / N”快捷键2、形状网络表的输出格式3、网络表识别的形状范围Net Labels and Ports Global：网络标号及I/O端口在整个项目内的全部电路中均有效。Only Ports Global：只有I/O端口在整个项目电路中有效。Sheet Symbo

17、l/Port Connections：方块电路符合I/O端口连接。4、选择产生网络表的范围当前原理图当前项目当前原理图及其包含的子原理图5、Preferences中的复选框Append:将图纸编号添加在网络表上以识别该网络的位置。Descend:如有方框图，则视为原理图 的一部分。Include:把单引脚网络加入网络表中。6、Trace Options标签(定义跟踪文件属性）7、定义元件及网络的格式v元件 开始 元件序号 元件封装 注释文字 结束v网络 （ 开始 网络名称 第一点 第二点 ） 结束11.2 元件列表用来反映电路原理图中的元件状况。1、选择“Reports/Bill of Mat

18、erial”2、选择列表范围：整个库（Project）、当前原理图（Sheet）3、定义元件报表所包括的内容：包括元件的封装、标号。4、定义元件报表的各列的名称：标注、序号、封装类型、描述。5、定义元件列表的输出格式：Protel格式、电子表格、Protel98表格。6、完成，生成 .xls文件。11.3 文档层次列表是向用户报告此设计数据库中包含的所有文档的名称、位置及其之间的关系。1、选择“Report/Design Hierarchy”2、由扩展名可以了解文档的类型11.4 文件交叉参考表主要用于列出原理图中的编号、名称以及所在的文件名称。1、选择“Reports/Cross Refer

19、ence”2、生成 .xrf的文档11.5 引脚列表建立引脚列表可对引脚的号、名称进行查询。1、首先选择要查询的引脚。2、选择“Reports/Selected Pins”3、可看到各引脚的信息11.6 电气规则检查表可检查出电路中的一些错误，并作上记号。1、打开一张原理图2、选择“Tools/ERC”3、设置有关规则： 设置Setup标签页 设置Rule Matrix标签页1、ERC Options栏：Suppress warnings：忽略所有出错信息。2、Options栏：给出信息报表加上出错符号对原理图的方块电路进行电气法测试设置检查的范围3、设置网络标号的有效范围：设置Setup标签

20、页设置Rule Matrix标签页采用默认值第十二 章建立各种电路板图报表12.1 电路板信息报表12.2 引脚报表12.3 元件报表12.4 网络分析报表12.5 钻孔报表12.6 元件放置报表12.7 电路图形的表格文件12.8 网络表的建立12.1 电路板信息报表可以给用户一个完整的电路板信息，包括电路板的尺寸、焊盘数、过孔数、零件标号等。1、打开电路板图，选择“Reports/Board Information”2、设置报表的细节：一般信息：各种图形元件的数量，电路板的尺寸大小。组件信息：列出PCB板上各元件的序号及所在板层的信息。网络信息：列出了PCB板上的 网络信息，及其内部板层的

21、网络连接情况。3、按“Report”即可建立PCB板信息报表。生成“ .rep”为扩展名的文档。12.2 引脚报表向用户提供有关所选引脚的信息。其信息可以以“ .dmp”为后缀的文件保存。1、先选择要查询的引脚。2、选择“Reports/selected pins”3、OK12.3 元件报表1、选择“Reports/Bill of material.”2、选择“List”一行一件列出元件；“Group”同一类元件属性放在一行。3、选择元件报表主线，有三项；标注、编号、封装。4、完成，建立扩展名为“ .bom”的报表文件。12.4 网络分析报表用于获得电路板上的每一网络在工作层上的分布情况。1、

22、选择“Report / Net list Status”2、生成“ .rep”为后缀的报表。12.5 钻孔报表1、用于提取制作电路板所需要的钻孔信息。2、选择“Reports/NC Drill”3、生成“ .drr”的报表文件。12.6 元件放置报表可查看PCB板上所有元件的焊盘位置、放置方向等数据。1、选择“Reports/Pick and place”2、生成以“ .pik”为后缀的报表。12.7 电路图形的表格文件可以列出电路原理图上所有图形元件的详细属性。1、选择“Edit/Export To spread”2、选择文档输出范围：所有的；选中的，两项。3、选择需要的图形元件。4、选择每

23、一种图形元件的属性。5、完成，生成“ .xls” 表格文档。12.8 网络表的建立1、“选择Tools / Generate Netlist”第十三章 图形对象的编辑与修改13.1 编辑对象的选择13.2 取消编辑对象的选择13.3 图形对象的移动13.4 图形对象的删除13.5 剪贴板的使用13.6 电路板定位13.7 电路图形的批量修改第十四章 布局与布线布线是在各种元件都已经安排到了合适的位置后进行的。14.1 自动布局14.2 自动布线14.1 自动布局14.1.1 自动布局参数设置：Design/Rules；Placement签14.1.2 自动布局：两种方式，基于集群；基于统计。14.2 自动布线14.2.1自动布线参数设置：Design/Rules；Routing签14.2.2 布线合格性设置：Auto Route/setup14.2.3 自动布线：五种方式工具菜单常用命令撤消布线命令密度图反向注释交叉检索泪滴焊盘生成元件库在线设计规则检查保护锁定的物体交互式布线模式自动删除回路元件拖动方式无连接导线布线穿过多边形方块忽略障碍避免障碍清除障碍网络文件加载时常见的错误Footprint not Available（封装元件遗漏）N