Altium-Designer09实验实训指导书

AltiumDesignersummer09

实验指导实验一原理图设计基础实验二电路原理图设计进阶实验三绘制原理图元件库实验四印刷电路板设计191320实验目的认识AltiumDesigner09窗口界面熟悉原理图设计环境熟悉原理图设计步骤和方法掌握原理图元件库的使用实验内容绘制单片机基本应用电路原理图实验一原理图设计基础口实验步骤1.新建项目文件1）执行菜单命令【文件】一【新建】一【项目】一【PCB工程】，执行完后在Project工作面板中将出现如图1-1所示项目文件。2）执行菜单命令【文件】一【保存工程】，弹出保存路径菜单，确定保存路径和输入项目文件名为“单片机基本应用电路”保存。如图1-2所示。YVorkspacel.DsnWrkT工作台PCB_Project1.PriPCBI工程ProjectsYVorkspacel.DsnWrkT工作台PCB_Project1.PriPCBI工程Projects▼『X（3文件回览o姑构编辑器国EF7!PCBiect!PCB_lNoDocumentsAdded图1-1新建项目文件图1-2保存项目文件新建原理图文件执行菜单【文件】一【新建】一【原理图】，在Project工作面板的项目文件下新建一个原理图文件Sheet1.Schdoc,保存为“单管放大电路.Schdoc”保存后效果如图1-3所示。

图1-3新建并命名原理图文件图1-4原理图图纸设置对话框原理图图纸设置图1-3新建并命名原理图文件图1-4原理图图纸设置对话框执行菜单【设计】一【文档选项】，弹出【文档选项】对话框。如图1-4所示，图纸类型设置为A4,显示标准标题栏，可视栅格、捕捉栅格均设置为10,电气栅格设置为4。装载原理图元件库电路中所包含的元件类型有：电阻、电容、三极管。这些常用的元件在集成库MiscellaneousDevices.IntLib中都可以找到。默认情况下，创建原理图文件时，该库会自动加载，若在库列表中无此元件库，可通过下面方法加载。在Libraries工作面板上单击【库…】，弹出如图1-5所示对话框。单击选项下方【添加库】按钮，选择添加MiscellaneousDevices.IntLib，单击打开添加库完成，如图6所示。图5添加元件库图6添加MiscellaneousDevices.IntLib5.放置调整元件1）在MiscellaneousDevices.IntLib中，在元件库中查找电阻如图1-7所示。放置电阻R1，光标变为十字2）此时按下Tab键，设置元件属性，主要是：标号（Designator）、Value等，“注释”一般设置不可见。如图1-8所示。图5添加元件库图6添加MiscellaneousDevices.IntLib3）然后依次查找并放置无极性电容（Cap）、电解电容（CapPol2）、开关（SW-PB）、晶振（XTAL）等。库_库...FvliscellaneousDevices.IntLib3FsS

eeRR

duddudddljddMSM-2S

:eResPack2ResPack3ResPack4ResSemi155componentsAXIALVariableResMisceAXIALVariableResMisceSFM-"ResistorBridMisceAXIALResistorMisceAXIALResistorMisceRESCResistorMisceSOICIsolatedResMisceDIP-11IsolatedResMisceSOICIsolatedResMisceSOPGIsolatedResMisceAXIALSemiconducMisce元件且性R?—iI—Res2IK属性标识|囤I回可见的口锁定注寿|Res2一v]回可见的Part1/1口锁定描述[Resistor「唯-ID[REYLMHTN[复位]类型[Standardv库链接设计项目ID|Res2v[选择]同库名字|MiscellaneousDevices.IntUb可见的名称值|类型LatestRevisionDate17-Jul-2002STRINGLatestRevisionNoteRe-releasedforDXPPlatform.STRINGPackageReferenceAXIAL-0.4STRING■Published8Jun-2000STRINGIPublisherAltiumLimitedSTRINGValue1KSTRINGParametersforR1-Res2Z标签名祢II模式名模式类型源ResSignallntegrit)r成RESISTOISimulation^AXIAL-0.4FootprintMiscellaneousDe子设计联接一子工程配置绘制成位置x方向模式口在囹抵中显示全部pm包括隐藏的）口本地化颔色ModelsforR1-Res2名|类型厂|描述RESISTORSimulationResistorResSignalIntegrityAXIAL-0.4▼FootprintAdalDevice.Thru-Hole:2Leads;0.4inPinSpacing|确定|[职消]图1-7放置电阻图1-8电阻属性设置6.查找元件如果所用器件不在标准库中，可以到AltiumDesigner09自带库中查找。在如图1-7的【库面板】点【搜索】出现如图1-9搜索库对话框。StopacePSSC51F!C2HFqQueryResults元件名搜索库园区）过滤域Name2.vequalsvv»Advanced范围路径SO'SflC51；PhilSO'SflC51IPhilSO'SflC5UPhilSO'S41C51IPhilSO'SflC51IPhilSO'SflC51IPhilSO'S41C51IPhilSO'SflC51IPhilSCT即C51IPhilPS9C51RC2HFBDSO'S0C51IPhilF...描述库PS3C51RC2BA/C1PS3C51RC2BBD/01P83C51RC2BN/C1PS3C51RC2FA/D1PB3C51RC2FBD/01PS3C51RC2HBAPS3C51RC2HBBDPB3C51RC2HBPPS3C51RC2HFA10componentskeek.>3.I.I壬.、.J.£'■)^linxVirtex-llProFPGA.IniLib-•wwH.M3TJ.MHbU云M3芸二0:1HF。•L模式名模式类型0SOT3BB-1Footprint睡S0T3S5-1FootprintJJjSOTSBS-1FootprintPhilipsMicnocontrPhilipsMicrocontrPhilipsMicrocontr图1-9搜索库界面图1-10搜索到库元件后界面域：name器件名称；library库；description描述。运算符：equals等于，contains包含。模糊搜索元器件时，选contains值：在此填入元器件的型号，如P89C51RC范围：“可用库”是已经导入的库；“库文件路径”表示搜索左侧路径中指定位置处的库。路径：设置搜索的元器件所在库的路径，注意该处“包含子目录”要对勾。设置完毕后，在图1-9上点击【搜索】开始搜索库元件，搜到后图1-10所示。然后放置即可。绘制电路1）绘制导线、网络、总线等，完成电路的绘制。2）给原理图器件编号，【工具】一【注解】。（可以采用【工具】一【静态注释】编译【工程】一【compiledocument**.SchDoc】，如果编译有错，会跳出【Message】窗口，如图1-11所示，根据提示信息改错。直到编译通过。图1-11Message窗口9.保存。思考题总结常用的快捷键Ctrl+Pagedown图纸充满屏幕Ctrl+鼠标滚轮放大缩小P+P导入元器件P+N添加netCtrl+拖拽SCH下连线跟着器件走Shift+拖拽SCH下复制元器件

C+C项目编译实验二电路原理图设计进阶实验目的掌握查找相似对象、SCHInspector(检查器)面板、SCHFilter(过滤器)面板、SCHList列表面板等功能的使用方法。掌握多图纸设计方法掌握联合、片段和设备片的区别。掌握原理图设计的特色功能实验内容绘制双声道极高保真音频功放系统电路二.实验步骤采用自上而下的层次设计方法，绘制“双声道极高保真音频功放系统电路”原理图。1)底层模块设计一一绘制子原理图(1)新建工程AudioAMP.Prjpcb，在该工程中新建子原理图，分别是AMP_L.SchDoc、AMP_R.SchDoc、POWER.SchDoc。图2-1新建工程及原理图文件在子原理图的设计中，为了保证子原理图与上层原理图之间的电气连接，需要根据具体的设计要求放置相应的输入输出端口。例如AMP_L.SchDoc中使用的端口是DC+40V_L、DC-40V_L和GND_L。放置端口，完成子原理图AMP_L.SchDoc的绘制，如图2-2所示。同样方法，完成AMP_R.SchDoc和POWER.SchDoc的绘制。其他原理图见课本P109页图3-50和图3-51。

图2-2子原理图之一2)生成图标符号并完成顶层原理图在当前工程中添加一个新的原理图文件audioAMP.SchDoc,如果所示该文件将会成为顶层原理图。如图2-3所示。

2-3新建顶层原理图(2)选中在图2-3面板中选中audioAMP.SchDoc文件，执行【设计】一【HDL文件或图纸生成图标符】命令，弹出图2-4ChooseDocumentToPlace对话框图2-4ChooseDocumentToPlace对话框选择原理图文件“AMP_L.SchDoc”，单击确定。光标上会生成一个图标符符号，选择适当位置，单击鼠标左键，即可放置一个图表符。生成的图表符中，其标识以及所代表的子原理图文件都已经自动设置好，图纸的入口也自动生成，其名称以及IO类型与子原理图中设置的IO端口对应。通过以上方法，依次生成各子原理图对应的图表符号，如图2-5所示。

图2-5生成3个图标符图2-6更改图纸入口后（3）根据情况可以改变图表符的形状大小。单击图纸入口，拖动到合适的位置，如图2-6图2-5生成3个图标符（4）图纸入口与对应子原理图的端口应该是匹配的。不匹配时，可以通过【设计】一【同步图纸入口和端口】命令来进行同步匹配。若已完全匹配，执行该命令后，如图2-7所示。面板、SCH面板、SCHList列表面板等对原理图中的属性进行修改。。设备片。SCHList列表面板等如何实现元件属性批量修改。图2-7同步匹配（5）布线，将对应的图纸入口进行连接完成顶层原理图。采用查找相似对象、SCHInspector（检查器）面板、SCHFilter（过滤器）把“双声道极高保真音频功放系统电路”中的相关电路保存为联合、片段、四.思考题联合、片段、设备片有什么区别找相似对象、SCHInspector（检查器）面板、SCHFilter（过滤器）面板、

实验三绘制原理图元件库实验目的掌握原理图元件库的制作过程。熟悉菜单和工具栏的基本使用。实验内容创建一个库元件——STC11F02为库元件添加封装绘制STC11F02单片机最小系统电路实验步骤1.创建一个库元件(1)执行【文件】-【新建】-【库】-【原理图库】命令，保存，命名为:myschlib.SCHlib。如图3-1所示。单击右下角【SCH】一图单击右下角【SCH】一图3-1新建库元件界面【SCHlibrary】调出SCHlibrary面板，如图3-2所示。该库中已经默认添加了一个元件component_1。图3-2SCHlibrary面板图3-3【PIN特性】对话框执行【工具】一【文档选项】命令，设置相关参数执行【放置】一【矩形】命令，放置一个矩形执行【放置】一【放置引脚】命令，放置引脚，注意带“X”的一段朝外，按下TAB键，弹出3-3所示的【PIN特性】对话框。图3-2SCHlibrary面板图3-3【PIN特性】对话框•:•电气类型Passive:不关心1/0：双向Input:输入Output:输出power:电源Openemitter:发射极开路Opencollector：集电极开路HIZ：高阻•隐藏：设置该引脚是否隐藏•低电平使能引脚：

谡辑的显小名称标识Passive电气类型描述Pin待性逻辑的显小名称标识P3.2/DQT0图3-5一个字符取反电气类型描述Pin捋性图3-4整个名称取反＞【工具】-【设置原理图参数】，在【否定信号谡辑的显小名称标识Passive电气类型描述Pin待性逻辑的显小名称标识P3.2/DQT0图3-5一个字符取反电气类型描述Pin捋性＞当反斜杠\在整个显示名称最前面时：整个名称带横杠，如＞当反斜杠\在显示名称字符后面面时：反斜杠前面的一个字符带横杠，如图3-5所示。图3-6放置所有引脚图P3.6/RSTP3.0/RXDP3.1/TXDXTAL2XTAL1_P3.2/W0P33INT1P3.4/T0P3.5/T1GNDVCCPl.7图3-6放置所有引脚图P3.6/RSTP3.0/RXDP3.1/TXDXTAL2XTAL1_P3.2/W0P33INT1P3.4/T0P3.5/T1GNDVCCPl.7Pl,6Pl.5Pl,4Pl.3Pl,2Pl.lPl,0P3.7119^17P3.6/RSTP3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INTTP3.4/T0P3.5/T1P3.7XTAL2XTAL1VCCGNDPl.7（5）设置完毕，单击“确定”按钮，关闭对话框。放置引脚，同样的方法放置其他引脚，如图3-6所示。（6）为了便于绘图对原理图符号进行适当调整，如图3-7所示。（7）设置器件属性：单击SCHlibrary面板的【元件名】栏中的【编辑】，或者原理图符号上【单击鼠标右键】-【工具】弹出LibraryComponentProperties对话框，如图3-8所示。＞Defaultdesignator:默认的库元件标示符，例如IC?＞注释：库元件型号说明，这里设定为STC11F02【器件属性】，＞描述：库元件的性能描述，这里为"8-bitmicrocontroller,2kBflash”【器件属性】，＞类型：默认即可＞Symbolreference：为所绘制的库元件重新命名。这里为STC11F02＞锁定PIN：选中该复选框后，所有的引脚将和库元件成为一个整体，这样不能在原理图上单独移动引脚。务必选中，否则绘图时容易出麻烦。＞在图纸中显示全部PIN（包括隐藏的）：选中后，原理图上会显示该元件的全部引脚。＞本地化：设置引脚、边框、填充的颜色。＞编辑PIN：打开【元件管脚编辑器】，编辑引脚。图3-8LibraryComponentProperties对话|匡为库元件添加封装（1）执行【工具】-【模式管理器】命令，打开【模型管理器】，如图3-9

图3-9【模型管理器】对话框图3-10【PCB模型】对话框单击【addfootprint],打开【PCB模型】对话框，如图3-10所示。图3-9【模型管理器】对话框图3-10【PCB模型】对话框单击【浏览】，打开【浏览库】对话框，如图3-11所示，【浏览库】对话框中显示了当前可用的封装库信息。单击【发现】按钮，进入【搜索库】对话框，如图3-12所示。图3-11【浏览库】对话框图3-12【搜索库】对话框＞域：输入name＞运算符：contains＞值：DIP20(SOP是贴片，数字是引脚数；DIP是双列直插)在图3-12界面中设置完成后，点【搜索】开始搜索库，进入【浏览库】对话框，如图3-13所示。

图3-13【浏览库】对话框图3-14加载封装提示框在图3-13中，选择合适的封装，点【确定】，关闭【浏览库】对话框，弹出加载封装提示框，如图3-14所示。单击【是】，加载相应的库，【PCB模型】对话框中已经加载选中的封装，如图3-15所示。单击【确定】，关闭【PCB模型】对话框。封装显示在【模型管理器】对话框中，如图3-16所示。图3-15加载封装图3-16封装已经添加同样的方法绘制MAX813L看门狗芯片的SCH库元件。图3-15加载封装图3-16封装已经添加绘制STC11F02单片机最小系统电路图3-17STC11F02单片机最小系统电路四.思考题简述制作原理图元件库的基本过程?创建原理图元器件有那几种方法？实验四印刷电路板设计实验目的掌握PCB设计流程，手动布局以及自动布线的方法；理解导向生成PCB的方法以及布线规则的设置；了解PCB布局的方法。实验内容设计图3-17“STC11F02单片机最小系统电路”的PCB板。实验步骤新建和设置PCB文件执行菜单命令：【文件】-【新建】-【PCB】，新建一个PCB文件，保存为STC11F02.PcbDoc,如图4-1所示图4-1新建PCB文件图4-2PCBfilter面板

2.绘制改变板子形状第1步：首先是在KeepOut图4-1新建PCB文件图4-2PCBfilter面板第2步：选中绘制的板子外形边框线；绘制完后，采用查找相似对象的方法，选中绘制的线条；或采用“PCBfilter面板”如图4-2所示，输A“iskeepout^过滤词，可选中在KeepOutLayer层绘制的线条。天悍盘EE距声孔中心的误眷粘贴掩饰扩充◎按规则扩充值。指定扩充值通孔尺寸距声孔中心的误眷粘贴掩饰扩充◎按规则扩充值。指定扩充值通孔尺寸□定»层口口底阻焊层扩展曲规则扩充值。指定扩充值口强迫完成顶削隆起口强迫完成底部隆起第4步，执行【设计】-【板子形状】-【按照选择对象定义】，生成PCB外形，如图4-3所示。加螺丝孔：切换到机械层，即点击Mechanical1方法一：在合适的位置画个圆圈即可。不在赘述方法二：在PCB上放置焊盘，设置好直径，将孔属性中进行如下设置即可。“镀金的”的对钩去掉。因为是螺丝孔，无需镀金。如图4-4所示方法三：放置过孔，螺丝孔，经常把“网络”连接到GND，如图4-5所示

图4-5过孔属性图4-6加螺丝孔后线路板在此采用过孔的方法放置4个螺丝孔，如图4-6所示。装载元件和手动布局(1)原理图中，使用【设计】/updatePCBdocument命令，或者在在PCB编辑器中【设计】/ImportChangesFrom命令，系统打开如图4-7的【工程更改顺序】窗口和TC1岩TCITCITCIgTclTCI岩篇gTCIggTCI和TC1岩TCITCITCIgTclTCI岩篇gTCIggTCIdi」皿单击【工程更改顺序】窗口中的“生效更改”按钮，对进行更改验证，并显示出于影响元素检查后的结果，如图4-8所示。检查无误的信息以绿色的“””表示，检查出错的信息以红色的“X”表示，显示检测不通过的原因。

（3）根据检查验证结果重新更改原理图中存在的缺陷，直到通过为止。单由，执行更改”按钮，将元器件、网络表装载到PCB文件中，如图4-9所示。所有元件的封装导入到PCB环境中，如图4-10所示。、:二、:二皿（4）根据信号流动方向，以及将接口类元器件放置在PCB板边缘的原则对元器件进行手动布局。交互选择：当在SCH原理图中选中元器件时，PCB环境下对应的元器件，也被选中。（5）手动布局过程中常用快捷键表4-1；完成布局，如图4-11所示。表4-1手动布局常用快捷键快捷键说明A调出“排列”菜单I+L在矩形区域内排列L调出【视图配置】对话框空格旋转元件G点出标尺;例如G+G是设置跳转栅格R+P测量两个部件之间的距离R+M测量两个点之间的距离Q公尺和英尺切换

名输|注：-去伽rcBttjM及纯束ififsa名输|注：-去伽rcBttjM及纯束ififsa[.in全间.FWw*Vt«*po*<图费.£5H^i以饵间助手谄河传建器®RiaORttSOS。阵剖u层O套侦的(谓知Ii([■定][取底][布线规则设置：尤其是一些线的宽度和距离。例如地线和电源线。【设计】一【规则】一【Routing】一【Width】，在此单击鼠标右键一【新规则】，可以添加规则，如图4-12所示，其中“优先权”设置优先权，前面的优先权高。手动布线：手动布线完成，如图4-13所示。表4-2手动布线常用快捷键快捷键说明P+P放置焊盘P+T放置导线：按~键，跳出快捷菜单提示按Ctrl，单击Net，可在两个焊盘之间自动布线。按大键盘的1键切换预布线按大键盘的2键可以添加一个过孔（在拐角处）按小键盘/放置过孔（过孔出现在导线末尾）按l键切换布线层按小键盘*放置过孔（在拐角处）并在布线层切换。按“空格键”改变布线起始角度按Shift+空格，改变布线拐角类型弧形的拐角的弧度可以通过快捷键“，”（逗号）或“。”（句号）进行减小或增加弧的半径。使用shift+"<”快捷键或Shift+">”快捷键则以10倍速度增加或减小控制。按Shift+A，调出蛇形布线，再按1和2改变转角，3和4改变间距，<和>改变宽度。按Shift+R，改变穿越方式。

按Shift+W，选择布线宽度（只能在min和max之间选择）。P+D+L放置尺寸标注Shift+S只显示当前层的对象Ctrl+点某线选中NET上的布线，变亮，其他变暗。Ctrl+Pagedown图纸充满屏幕鼠标滚轮上下移动Shift+鼠标滚轮左右移动Ctrl+鼠标滚轮放大缩小D+S+V通过设定定点，而改变PCB板边界形状D+S+R直接画出板子形状U删除布线P+D+L标出量的尺寸R+M(CTRL+M)测量两点之间距离J+L定位到指定的坐标的位置。定位坐标应该为吸附尺寸的整数倍J+C定位到指定的元件处。在弹出的对话框内输入该元件的编号。R12•••••••1-ICR12•••••••1-ICV。••添